تم اكتشاف زلازل عميقة في 1920s ، لكنها لا تزال موضع خلاف اليوم. والسبب بسيط: ليس من المفترض أن يحدث. ومع ذلك فهي تمثل أكثر من 20 في المائة من جميع الزلازل.
الزلازل الضحلة تتطلب وجود صخور صلبة ، وبشكل أكثر تحديدًا ، صخور باردة وهشة. فقط هذه يمكن تخزينها استيك مرن على طول خطأ جيولوجي ، يتم الاحتفاظ به عن طريق الاحتكاك حتى يخرج الضغط من تمزق عنيف.
ترتفع درجة حرارة الأرض بنحو 1 درجة مئوية مع كل 100 متر من العمق في المتوسط. اجمع هذا مع الضغط العالي تحت الأرض ومن الواضح أنه بحوالي 50 كيلومترًا لأسفل ، على متوسط الصخور يجب أن تكون ساخنة جدا ومضغوطة بشدة بحيث لا يمكن كسرها وطحنها كما هي في سطح - المظهر الخارجي. وبالتالي فإن الزلازل العميقة التركيز ، التي تقل عن 70 كيلومترا ، تتطلب تفسيرا.
الألواح والزلازل العميقة
الاندساس يعطينا طريقة حول هذا. عندما تتفاعل صفائح الغلاف الصخري التي تتكون منها الغلاف الخارجي للأرض ، يتم غرق بعضها لأسفل في الوشاح الأساسي. عندما يخرجون من لعبة الصفائح التكتونية ، يحصلون على اسم جديد: ألواح. في البداية ، تقوم الألواح ، التي تفرك على اللوحة المتداخلة والانحناء تحت الضغط ، بإنتاج زلازل غائرة من النوع الضحل. يتم شرح هذه بشكل جيد. ولكن عندما يتجاوز عمق البلاطة 70 كم ، تستمر الصدمات. يُعتقد أن عوامل عديدة تساعد:
- الوشاح ليس متجانساً ولكنه مليء بالتنوع. تبقى بعض الأجزاء هشة أو باردة لفترات طويلة جدًا. يمكن للوح البارد أن يجد شيئًا قويًا للدفع ضده ، مما ينتج زلازل من النوع الضحل ، أعمق قليلاً مما تقترحه المتوسطات. علاوة على ذلك ، قد تنحني البلاطة المنحنية أيضًا ، وتكرر التشوه الذي شعرت به سابقًا ولكن بالمعنى المعاكس.
- تبدأ المعادن في البلاطة بالتغير تحت الضغط. متحولة بازلت حجر بركاني و gabbro في البلاطة يتغير إلى مجموعة المعادن الزرقاء ، والتي بدورها تتحول إلى eclogite الغني بالعقيق حول عمق 50 كم. يتم إطلاق الماء في كل خطوة في العملية بينما تصبح الصخور أكثر إحكاما وتصبح أكثر هشاشة. هذه تقصف الجفاف يؤثر بقوة على الضغوط تحت الأرض.
- تحت ضغط متزايد ، اعوج تتحلل المعادن في البلاطة إلى المعادن زيتوني وانستاتيتي بالإضافة إلى الماء. هذا هو عكس تكوين السربنتين الذي حدث عندما كانت الصفيحة صغيرة. ويعتقد أنه تم الانتهاء من عمق 160 كم.
- يمكن أن يؤدي الماء إلى ذوبان موضعي في البلاطة. تشغل الصخور المنصهرة ، مثل جميع السوائل تقريبًا ، مساحة أكبر من المواد الصلبة ، وبالتالي يمكن للصهر أن يكسر الكسور حتى في الأعماق الكبيرة.
- على مدى واسع من العمق يبلغ متوسطه 410 كيلومترات ، يبدأ أوليفين بالتغير إلى شكل بلوري مختلف مطابق لصيغة الإسبنيل المعدني. هذا ما يسميه علماء المعادن تغيير المرحلة وليس التغيير الكيميائي. يتأثر فقط حجم المعدن. يتغير Olivine-spinel مرة أخرى إلى شكل البيروفسكايت بحوالي 650 كم. (يشير هذان العمقان إلى الوشاح منطقة انتقالية.)
- وتشمل التغييرات الطورية الأخرى البارزة إنستاتيت إلى إلمنيت وجارنيت إلى بيروفسكايت على أعماق أقل من 500 كم.
وبالتالي هناك الكثير من المرشحين للطاقة وراء الزلازل العميقة في جميع الأعماق بين 70 و 700 كيلومتر ، وربما الكثير. إن أدوار درجة الحرارة والماء مهمة في جميع الأعماق أيضًا ، وإن لم تكن معروفة بدقة. كما يقول العلماء ، لا تزال المشكلة مقيدة بشكل سيئ.
تفاصيل الزلزال العميق
هناك بعض القرائن الأكثر أهمية حول أحداث التركيز العميق. الأول هو أن التمزقات تسير ببطء شديد ، أقل من نصف سرعة التمزقات الضحلة ، ويبدو أنها تتكون من بقع أو تقسيمات متقاربة. الآخر هو أنه لديهم القليل من الهزات الارتدادية ، فقط عشر مثل الزلازل الضحلة. يخففون المزيد من الضغط. أي أن انخفاض الضغط بشكل عام أكبر بكثير للأحداث العميقة من الأحداث الضحلة.
حتى وقت قريب ، كان مرشح الإجماع للطاقة من الزلازل العميقة للغاية هو تغيير المرحلة من olivine إلى olivine-spinel أو التصدع التحويلي. كانت الفكرة هي أن تتشكل عدسات صغيرة من زيت الزيتون- الإسبنيل ، وتتوسع تدريجياً وتتصل في نهاية المطاف في ورقة. Olivine-spinel أكثر ليونة من olivine ، وبالتالي فإن الضغط سيجد سبيلًا للإفراج المفاجئ على طول تلك الأوراق. قد تتكون طبقات من الصخور المنصهرة لتزييت الحركة ، على غرار الفائق في الغلاف الصخري ، قد تؤدي الصدمة إلى المزيد من الصدع التحويلي ، وسوف ينمو الزلزال ببطء.
ثم وقع زلزال بوليفيا العميق العميق في 9 يونيو 1994 ، وهو حدث بقوة 8.3 على عمق 636 كم. يعتقد العديد من العمال أن هذه الطاقة الزائدة عن الحد من أن يراعي نموذج التصدع التحويلي. فشلت اختبارات أخرى في تأكيد النموذج. لا يتفق الجميع. منذ ذلك الحين ، يحاول المتخصصون في الزلازل العميقة تجريب أفكار جديدة ، وتحسين الأفكار القديمة ، والحصول على كرة.