Исследователи разработали метод измерения прочности и поиска слабых мест в литосфере, внешних слоях земли, которые включают кору и внешнюю мантию — расплавленную породу, скрывающуюся прямо под поверхностью, которая может подниматься вверх и создавать вулканы. Исследователи обнаружили, что расчет прочности литосферы с использованием карт магнитотеллурических изображений юго-запада США может более точно описать пересеченную местность, вулканическую и сейсмическую активность, наблюдаемую на поверхности, чем стандартные геологические модели.
Об исследовании профессора геологии Лидзюна Лю и профессора из Аделаиды Деррика Хастерока сообщается в журнале Science.«Согласно тектонике плит, стандартной теории наук о Земле, литосфера должна быть твердой.
Но мы знаем, что это не так», — сказал Лю. «Мы знаем, что во многих местах, таких как запад США, часто происходят землетрясения со сдвигом и очень неровный рельеф поверхности, и они являются тектонически активными. В этой статье мы предлагаем новый способ описания механических свойств литосферы Земли».Магнитотеллурическая визуализация — это метод картирования с высоким разрешением, который Национальный научный фонд использовал для сканирования литосферы под большей частью США.
Он предоставляет информацию об электропроводности литосферы, которую Лю и Хастерок смогли использовать для расчета прочности и ее вариаций. с места на место.«Те же факторы, которые влияют на электрическую проводимость — температура, содержание воды и присутствие расплавленного материала — также влияют на вязкость или прочность.
Чем горячее, влажнее или более расплавлено, тем слабее структура», — сказал Лю.По словам Лю, подробные модели, созданные с использованием данных МТ-изображений юго-запада США, более точно отображают поверхностные структуры в масштабе менее 100 километров, что важно, поскольку такие особенности, как вулканы и разломы, являются локализованными явлениями, которые труднее предсказать, используя более крупные — масштабные модели. Модели изображали апвеллинги в мантии и пики в топографии, которые коррелировали с особенностями ландшафта и действующими вулканами.Исследователи считают, что анализ прочности литосферы с использованием изображений МТ, собираемых в настоящее время по всему миру, может открыть новые возможности для понимания динамических механизмов Земли и ее сейсмической активности.
«Этот метод поможет нам понять процессы, вызывающие землетрясения и вулканическую активность», — сказал Хастерок. «Мы сможем понять, почему в прошлом происходили землетрясения и извержения вулканов, и найти места, где они потенциально могут произойти в будущем».