深地震

20世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)了深地震,但它們?nèi)匀皇墙裉鞝幷摰闹黝}。原因很簡單:它們不是'應(yīng)該發(fā)生。然而,它們占所有地震的20%以上。

淺地震需要發(fā)生堅實的巖石,更具體地說,是寒冷脆弱的巖石。只有這些才能沿著地質(zhì)斷層儲存彈性應(yīng)變,通過摩擦保持住,直到應(yīng)變在劇烈破裂中松動。

地球平均每100米深度加熱約1攝氏度。將其與地下高壓相結(jié)合,很明顯,向下約50公里,平均而言,巖石應(yīng)該太熱,擠壓太緊,無法破裂和研磨它們在表面的方式。因此,70公里以下的深度震顫需要解釋。

板坯和深地震

俯沖給了我們一條路。當(dāng)組成地球和外殼的巖石圈板塊相互作用時,一些巖石圈板塊向下插入下面的地幔。當(dāng)他們退出板塊構(gòu)造游戲時,他們得到一個新名稱:板坯。首先,板坯在上覆板上摩擦并在應(yīng)力作用下彎曲,產(chǎn)生淺層俯沖地震。這些都很好解釋。但隨著板坯深入70公里,沖擊仍在繼續(xù)。有幾個因素被認(rèn)為有幫助:

  • 地幔不均勻,而是種類繁多。有些部件長時間保持脆或冷。冷板坯可以找到一些可以推動的東西,產(chǎn)生淺型震顫,比平均值暗示的要深一些。此外,彎曲板也可以展開,重復(fù)它早先感覺到的變形,但意義相反。
  • 板中的礦物質(zhì)在壓力下開始變化。板巖中的變質(zhì)玄武巖和輝長巖變?yōu)樗{(lán)石礦物套件,后者又在50公里深處變成富含石榴石的榴輝巖。水是rele在該過程的每個步驟中,巖石變得更緊湊并且變得更脆。這種脫水脆化強烈影響地下應(yīng)力。
  • 在生長壓力下,板坯中的蛇紋石礦物分解成礦物橄欖石和enstatite加水。這與板塊年輕時發(fā)生的蛇紋石形成相反。它被認(rèn)為是在160公里深左右完成的。
  • 水可以觸發(fā)板坯中的局部熔化。與幾乎所有液體一樣,熔化的巖石比固體占據(jù)更多的空間,因此即使在很深的深度,熔化也會破壞裂縫。
  • 在平均410公里的寬深度范圍內(nèi),橄欖石開始變?yōu)榕c礦物尖晶石相同的不同晶型。這就是礦物學(xué)家所說的相變而不是化學(xué)變化;只有礦物的體積受到影響。橄欖尖晶石在650公里左右再次變?yōu)殁}鈦礦形式。(這兩個深度標(biāo)志著地幔's過渡帶
  • 其他值得注意的相變包括在500 km以下深度的鈦鐵礦和石榴石到鈣鈦礦。

因此,在70到700公里之間的所有深度,深地震背后的能量都有很多候選者,可能太多了。溫度和水的作用在所有深度都很重要科普常識,盡管不是很清楚。正如科學(xué)家所說,問題仍然很難解決。

深度地震細(xì)節(jié)

關(guān)于深度焦點事件有一些更重要的線索。一個是破裂進(jìn)行得非常緩慢,不到淺層破裂速度的一半,它們似乎由斑塊或間隔很近的子事件組成。另一個是它們的余震很少,只有十分之一的淺震顫。它們減輕了更多的壓力;也就是說,深度事件的應(yīng)力下降通常要比淺事件大得多。

直到最近en的共識候選人非常深的震顫的能量是從橄欖到橄欖棘的相變或轉(zhuǎn)換斷層。這個想法是,橄欖刺的小鏡片會形成,逐漸膨脹并最終連接成薄片。橄欖尖晶石比橄欖石軟,因此應(yīng)力會在這些薄片上找到突然釋放的途徑。融化的巖石層可能形成潤滑作用,類似于巖石圈中的超裂縫,震動可能引發(fā)更多的轉(zhuǎn)化斷層,地震將緩慢增長。

然后發(fā)生了1994年6月9日的玻利維亞大地震,深度為636公里,發(fā)生了8.3級的事件。許多工人認(rèn)為,轉(zhuǎn)換斷層模型的能量太大了。其他測試未能確認(rèn)模型。并非全部同意。從那時起,深部地震專家一直在嘗試新想法,提煉舊的想法,并有球。

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