Масивна вулканична скала с размери на планина под бреговете на Южна Япония може да действа като магнит или гръмоотвод за големи земетресения.
Масивът е известен като плутона Кумано. Плутонът е голямо магмено интрузивно тяло, образувано когато магмата се втвърди в горните слоеве на земната кора. Магмата прониква от долната част на кората или от мантията. Магмата постепенно изстива, втвърдява се и се образуват здрави магмени скали.
Терминът възникна в началото на XIX век от името на бога на подземното царство Плутон. Първоначално терминът "плутон" се използва като общо наименование на големи магматични прониквания, вероятно кристализирали на дълбочина. Напоследък терминът се използва за обозначаване на ясно изолирани гранитни масиви с ясна контактна граница.
Плутонът Кумано се намира в Южна Япония близо до зоната на субдукция Нанкай. Изследователски екип, ръководен от Тексаския университет в Остин, събра сеизмични данни, за да създаде 3D модел на Земята под изследваната зона. Кредит: UT Jackson School of Geosciences
Ценни данни за бъдещето
Всъщност новите проучвания на базата на най-новото поколение 3D модели, предполагат, че когато възникнат силни земетресения, които изобщо не са новост за Япония, тяхната тектонска енергия се отклонява в различни точки по протежение на тази магматична маса.
Въпреки че не е възможно да се предвиди къде и кога ще възникнат земетресения, чрез прилагане на данните, които са придобити директно и тези от моделите, може да се получи много ценна информация за „оценка на процесите в близко бъдеще“, обяснява Шуичи Кодайра (Shuichi Kodaira), геофизик от Японската агенция за наука и технологии за Земята и морето.
Визуална карта на данните, използвани в проучването, за пресъздаване на Земята под Южна Япония. За да изградят 3D модел, учените са използвали японската мрежа от сензори за наблюдение на земетресенията (червени символи), за да проследят сеизмичните ударни вълни (цветни лъчи) до техния източник (сини символи) и да извлекат информация за заобикалящата геология. Съставен с помощта на суперкомпютъра Frontera в Тексаския изчислителен център на Тексаския университет, това е най-големият набор от сеизмични данни, създаван някога – само 2% са показани тук. Кредит:UT Jackson School of Geosciences
Подготовка за следващото голямо земетресение
По този начин японците ще могат да се подготвят за следващото голямо земетресение, обяснява Кодайра, намеквайки, че голямо земетресение със сигурност ще се случи отново в Япония в близко бъдеще.
Откриването на Кумано Плутон е направено през 2006 г. Това е маса от магматична скала, която много бавно изглежда играе важна роля в изместването на скалата под земята. Това е плутонична скала, "магматична интрузия", поставена на голяма дълбочина.
Това е, както подсказва името, скално образувание, известно също като плутоничен масив - интрузия от магматична скала, процесът на проникване на тяло от магматични скали между или през съществуващи образувания, без да се достига до повърхността. Тя размества скалите под земята, бавно охлаждайки и втвърдявайки се в голям масив.
Плутонът Кумано се проявява като червена издутина (показваща плътна скала) в 3D визуализацията. Кредит: Adrien Arnulf
Целият плутон Кумано е картографиран
Сеизмичните изображения разкриват, че има нещо с различна плътност в сравнение с околните скали в зоната на субдукция Нанкай. Това е районът, по който една тектонична плоча се изплъзва под ръба на друга, придружено от силно земетресение и вулканична активност. Компютърните симулации помагат да се разкрие, че масивът е плутоничен.
Но истинският му размер остава неизследван. Сега, използвайки сеизмични данни за 20 години от зоната на субдукция Нанкай, екипът изследователи картографира целия плутон Кумано.
Начинът, по който тези сеизмични вълни преминават през и се отразяват от определени материали, позволява на сеизмолозите да картографират структури, които не можем да видим дълбоко под земята.
Каква роля играе този голям магматичен масив в земните недра?
Моделът показва, че масата на плутона кара земната кора под него да се огъва под напрежението и да изпъква леко нагоре над него. Изненадващо, плутонът изглежда осигурява път на подземните води да проникнат под земната кора в горната мантия, като засилва огъването на земната кора.
Влияние на плутона Кумано върху геометрията на субдуциращата плоча. Кредит: Adrien Arnulf et al., Nat.Commun., 2022
Напречно сечение, показващо произхода на земетресението от 1944 г. Кредит: Arnulf et al., Nat.Commun., 2022
Тъй като плутонът Кумано е толкова плътен и твърд, той също вероятно играе значителна роля в тектоничната активност. Това може да играе роля в разпределението на сеизмичните вълни по време на земетресения в района и в тектоничната активност на региона като цяло.
Огромни земетресения с магнитуд по-висок от 8 са възниквали по фланговете на плутона през 1944 и 1946 г. Като се има предвид, че субдуциращите плочи са силно чувствителни към вариациите в структурата, плутонът вероятно има дълбок ефект както върху геометрията, така и върху тектоничната активност в региона.
Екипът се надява, че тяхното откритие ще предизвика задълбочени проучвания на подземните структури, които може да се крият в други зони на субдукция.
Справка: Arnulf, A.F., Bassett, D., Harding, A.J. et al. Upper-plate controls on subduction zone geometry, hydration and earthquake behaviour. Nat. Geosci. 15, 143–148 (2022). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00879-x
Източник: Mountain-Sized Rock Hidden Underneath Japan Could Be a Magnet For Megaquakes
MICHELLE STARR, sciencealert
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари