В новой статье, недавно опубликованной в журнале Геологияисследователи из Массачусетского университета в Амхерсте представили физическую модель, которая дает раннее представление о скорости смещения разломов, что определяет вероятность землетрясений.
Когда большинство из нас представляет себе линия разломапредставляем себе гигантскую трещину в земле, где два тектонические плиты врезаться друг в друга. Однако когда геологи думают о разломах, они видят разветвленную систему, состоящую из тысяч отдельных разломов. «Чем ближе вы смотрите, — говорит Мишель Кук, один из соавторов статьи и профессор геолого-геофизических исследований Университета Массачусетса в Амхерсте, — тем больше вы обнаруживаете, а когда вы смотрите в деталях, картина становится очень сложной».
Такая сложность затрудняет точное понимание того, что происходит в любом заданном месте системы, не говоря уже о том, чтобы предсказать, когда и где произойдет землетрясение. Чтобы еще больше затуманить картину, подавляющее большинство особей погребены под ногами грязи или скрыты растительностью, и поэтому их нельзя наблюдать напрямую. Ну наконец то, вина системы развиваются в течение тысяч, десятков тысяч или даже миллионов лет. Поэтому геологи традиционно генерировали обобщенные скорости проскальзывания для целых систем разломов и широко теоретизировали о том, как развиваются системы разломов.
В новом исследовании авторы использовали физическая модель, «размером с кухонную раковину», — говорит Ханна Элстон, ведущий автор статьи и аспирант геолого-геофизического факультета Университета Массачусетса в Амхерсте, и наполнила его тщательно составленной каолиновой глиной, «по консистенции примерно как греческий йогурт», который ведет себя очень похоже на земную кору. В нижней части модель две пластины, которые можно точно перемещать. Затем Элстон и ее соавторы аккуратно разрезали глину, чтобы сформировать разлом, и в течение четырех часов, что имитировало миллион лет, сдвинули пластины на 12 сантиметров, все время делая снимки с помощью множества камер над головой. которые они затем могли бы проанализировать, чтобы раскрыть скорость проскальзывания и механику смоделированных ими разломов.
Точность первого в своем роде метода, разработанного Элстон и ее соавторами, позволяет им отслеживать скорости скольжения в определенных местах вдоль разломов с абсолютным сравнением, которое затем может предоставить запись, которую исследователи могут напрямую использовать для полевых исследований. для оценки скорости скольжения в любой конкретной точке вдоль разлома.
Мало того, что модель работает таким образом, что отражает реальные разломы, она позволила Элстон и ее коллегам, в том числе Куку и Алексу Хатему, которые сейчас работают в Геологической службе США, наблюдать два разных явления, которых никто раньше не видел. Во-первых, модель показывает, что скорости проскальзывания могут меняться в конкретном месте разлома по мере развития разлома. Во-вторых, команда показала, что скорости проскальзывания являются интерактивными: скорость может меняться во многих разных точках вдоль одного разлома в ответ на изменение скорости проскальзывания в других, близлежащих разломах.
«Это исследование дает нам самую точную картину развития разломов, которую можно использовать для оценки сейсмической опасности», — говорит Элстон, и это только начало. Исследование в этой статье, которое было поддержано Национальным научным фондом, представляет собой доказательство концепции для аналитических методов команды. В будущем будут детально воссозданы 3D-реконструкции эволюции различных разломов.
Видеообзор модели команды доступен на YouTube:
Нестационарные скорости проскальзывания возникают вдоль развивающихся ограничивающих изгибов при постоянном нагружении, Геология (2022). DOI: 10.1130/G49745.1
Предоставлено
Массачусетский университет в Амхерсте
Цитата: Как линии разломов в кухонной раковине меняют то, что мы знаем о геологии (3 февраля 2022 г.). Получено 3 февраля 2022 г. с https://phys.org/news/2022-02-fault-lines-kitchen-geology.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
Туман встречает Соломоновы горы
Ученые обнаружили удивительную эффективность «хаотичных» суперконденсаторов
Мягкие роботизированные нервные манжеты могут совершить революцию в лечении неврологических заболеваний