Earth's Moving Mantle Leads to Earthquakes in Unusual Places
by Elizabeth Goldbaum, Staff Writer | August 28, 2015 12:34pm ET
36
30
594
Submit
3
Reddit
Yellowstone National Park
[Pin It] Steam plumes rise above thermal features along the Firehole River, Yellowstone National Park.
Credit: Ken McGee, U.S. Geological Survey
View full size image
It has long been a mystery why some earthquakes strike towns in seemingly earthquake-proof regions, but researchers now have a potential explanation for why temblors sometimes rattle where they're not expected. Understanding the underlying source of these quakes could help officials prepare for their associated hazards.
Researchers found that intraplate earthquakes — which occur in the middle, instead of at the borders, of tectonic plates — are influenced by convection, or heat-driven movements, of the molten mantle beneath the planet's cold, solid crust.
Although intraplate quakes make up a small percentage of overall earthquakes (98 percent of earthquakes occur at the boundaries of tectonic plates), they have been recorded at strengths of up to magnitude 7.0 and can be among the most disastrous temblors because they're unexpected, said Thorsten Becker, lead author of the new study and a professor of earth sciences at the University of Southern California. For one, towns hit by intraplate earthquakes are less likely to have earthquake-prepared infrastructure than towns that sit on plate boundaries, he said. [Image Gallery: This Millennium's Destructive Earthquakes]
For their study, the researchers specifically looked at intraplate seismicity along the Intermountain Region, which runs north to south in the western United States. The Intermountain Region covers nearly 53,000 square miles (137,000 square kilometers) of federal land and includes 13 National Forests. It also encompasses four major geographic provinces: the Great Basin, the Colorado Plateau, the Middle Rocky Mountains and the Northern Rocky Mountains, according to the U.S. Department of Agriculture.
Shaking things up
The researchers compared seismicity along the Intermountain Region to data collected by seismometers across the North American Plate (the tectonic plate that covers most of North America), to see how the Earth's surface deforms when earthquakes occur at plate boundaries and when temblors strike within plates, Becker said.
Earthquakes at plate boundaries occur when plates move horizontally, crashing into each other, moving away from each other or sliding past each other. Earthquakes in the middle of plates, by contrast, appear to occur when the mantle pushes up or down on the surface from below, Becker said.
The resulting deformed crust, which happens at both mountains and trenches, and seismicity, which mostly happens when the continental crust stretches, can be seen around the Snake River Plain — a sunken stretch of land within the Intermountain Region that extends 400 miles (650 kilometers) west of Yellowstone National Park, in Wyoming, to the Idaho-Oregon border.
To better understand how the region's geologic features formed, the researchers analyzed seismic data using models that incorporated mantle convection, including how quickly the mantle moves, Becker told Live Science.
Changes in the Earth's surface generated by mantle convection — specifically, mantle upwelling — contributed to intraplate earthquakes, according to the study.
The researchers decided to explore the Intermountain Region because its earthquakes occur far enough away from any plate boundaries to have their own distinct cause for shaking, Becker said. They focused on continental plates, like the North American Plate, because “[t]hey are older, thicker and record much longer geologic history" than oceanic plates, he added.
Previous research on intraplate earthquakes focused on variations in the thickness of Earth’s crust, Becker said — less thick crust was thought to be weaker, which could host more localized shaking. The researchers tested that theory in their model and found that although crustal thickness did contribute to seismicity, mantle flow was a major driver of intraplate earthquakes.
The researchers’ model attempts to predict how the mantle moves to better understand resulting seismicity, and the findings could help gauge where potential mantle-driven quakes can occur.
Mountains can provide clues about past earthquakes, both at plate boundaries and in the middle of tectonic plates, and the scientists want to see if there is a link between mountains and mantle convection.
Understanding that seismicity is linked to mantle convection can also help researchers better understand how continental plates deform now and how they have changed in the past, Becker said.
The study's findings were published online Aug. 26 in the journal Nature.
โลกย้ายหิ้งทำให้เกิดแผ่นดินไหวในสถานที่ที่ผิดปกติ
โดย Elizabeth goldbaum นักเขียนพนักงาน | 28 สิงหาคม 2015 12:34pm ET 36 30
3
พี่ส่ง reddit
อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตน
[ ขา ] ขนนกไอน้ำเพิ่มขึ้นดังกล่าวข้างต้นคุณลักษณะความร้อนตาม firehole
แม่น้ำอุทยานแห่งชาติ เครดิต : เคน แม็คกี สหรัฐอเมริกาสำรวจทางธรณีวิทยา
ดูภาพขนาดเต็มมันมีนานแล้วลึกลับทำไมแผ่นดินไหวตีเมืองในภูมิภาคหลักฐานปรากฏแผ่นดินไหว แต่นักวิจัยได้อธิบายถึงศักยภาพ temblors บางครั้งสั่นที่พวกเขาไม่ได้คาดหวัง เข้าใจถึงแหล่งที่มาของแรงสั่นสะเทือนเหล่านี้สามารถช่วยเจ้าหน้าที่เตรียมความพร้อมสำหรับอันตรายที่เกี่ยวข้องของพวกเขา .
นักวิจัยพบว่า intraplate แผ่นดินไหวซึ่งเกิดขึ้นในกลางแทน ที่ขอบของแผ่นเปลือกโลกได้รับอิทธิพลจากการพาความร้อนแรง หรือการเคลื่อนไหวของแมนเทิลเหลวใต้ของดาวเย็น , เปลือกแข็ง
แม้ว่า intraplate แผ่นดินไหวทำให้ขึ้นร้อยละขนาดเล็กของแผ่นดินไหวโดยรวม ( ร้อยละ 98 ของแผ่นดินไหวเกิดขึ้นที่บริเวณรอยต่อของแผ่นเปลือกโลก ) พวกเขาได้รับการบันทึก ที่จุดแข็งถึงขนาด 70 และสามารถใน temblors หายนะมากที่สุดเพราะพวกเขาไม่คาดคิดว่า Thorsten เบคเกอร์ ผู้เขียนหลักของการศึกษาใหม่ และศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์โลกที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียภาคใต้ หนึ่ง เมืองโดน intraplate แผ่นดินไหวมีโอกาสน้อยที่จะมีแผ่นดินไหวเตรียมโครงสร้างพื้นฐานกว่าเมืองที่นั่งบนแผ่นกั้นเขตแดน เขากล่าวว่า [ คลังภาพ :สหัสวรรษนี้เป็นการทำลายแผ่นดินไหว ]
ของการศึกษา นักวิจัยโดยเฉพาะมอง intraplate Seismicity พร้อม intermountain ภูมิภาคที่วิ่งเหนือใต้ในตะวันตกสหรัฐอเมริกา การ intermountain เขตครอบคลุมเกือบร้อยละตารางไมล์ ( 137000 ตารางกิโลเมตร ) ที่ดินของรัฐบาลกลางและมี 13 ป่าแห่งชาตินอกจากนี้ยังครอบคลุม 4 จังหวัดทางภูมิศาสตร์ สาขา : ลุ่มน้ำ , ที่ราบสูงโคโลราโดเทือกเขาร็อกกี กลางและภาคเหนือของเทือกเขาร็อกกี , ตามที่สหรัฐอเมริกากรมวิชาการเกษตร .
เขย่าสิ่งขึ้นนักวิจัยเปรียบเทียบ Seismicity พร้อม intermountain เขตข้อมูลที่รวบรวมโดย seismometers ข้ามแผ่นอเมริกาเหนือ ( แผ่นธรณีแปรสัณฐานที่ครอบคลุมส่วนใหญ่ของทวีปอเมริกาเหนือ ) เพื่อดูว่าผิวโลก deforms เมื่อแผ่นดินไหวเกิดขึ้นที่รอยต่อแผ่นเปลือกโลก และเมื่อ temblors ตีในจาน , Becker กล่าว
แผ่นดินไหวที่รอยต่อแผ่นเปลือกโลกแผ่นเลื่อนเกิดขึ้นเมื่อ ตามแนวนอนล้มลงในแต่ละอื่น ๆ เคลื่อนที่ห่างจากแต่ละอื่น ๆหรือเลื่อนผ่านแต่ละอื่น ๆ แผ่นดินไหวในตรงกลางของแผ่น โดยความคมชัด ปรากฏ เกิดขึ้นเมื่อหิ้งดันขึ้นหรือลงบนพื้นผิวด้านล่าง เบกเกอร์กล่าว .
ผลบิดเบี้ยว เปลือก ซึ่งเกิดขึ้นที่ภูเขาและสนามเพลาะและ Seismicity ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อเหยียดเปลือกแบบคอนติเนนตอล ,สามารถเห็นได้รอบแม่น้ำงูธรรมดา - จม ยืดของที่ดินภายในเขต intermountain ที่ขยาย 400 ไมล์ ( 650 กิโลเมตร ) ทางตะวันตกของสวนสาธารณะแห่งชาติในไวโอมิง , ไอดาโฮโอเรกอนชายแดน
เข้าใจวิธีการของภูมิภาคทางธรณีวิทยา ลักษณะรูปแบบ นักวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลแผ่นดินไหวโดยใช้แบบจำลองที่จัดตั้งขึ้นโดยการพา หิ้งรวมทั้งวิธีการได้อย่างรวดเร็วย้ายหิ้ง , เบรคเกอร์บอกวิทยาศาสตร์อยู่
การเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวโลกที่สร้างขึ้นโดยการพายเสื้อคลุม , เสื้อคลุมซ่อนอัตโนมัติ - ทำให้ intraplate แผ่นดินไหว ตามการศึกษา .
นักวิจัยตัดสินใจศึกษา intermountain ภูมิภาคเนื่องจากมีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นไกลพอห่างจากรอยต่อแผ่นเปลือกโลก มีสาเหตุที่แตกต่างของตนเองสั่น เบ็คเกอร์ กล่าว พวกเขาเน้นจานแบบคอนติเนนตอล , เช่นแผ่นอเมริกาเหนือ เพราะ " [ T ] นี่เป็นรุ่นเก่า หนาและบันทึกนานทางธรณีวิทยาประวัติศาสตร์ " กว่าแผ่นมหาสมุทร เขาเพิ่ม
การวิจัยก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ intraplate แผ่นดินไหวที่เน้นการเปลี่ยนแปลงความหนาของเปลือกโลก , Becker กล่าว - เปลือกหนาน้อยกว่า ถูกมองว่าอ่อนแอ ซึ่งไม่สามารถโฮสต์เพิ่มเติมในสั่น นักวิจัยทดสอบทฤษฎีนี้ในรูปแบบของพวกเขาและพบว่า แม้ว่าความหนาของเปลือกโลกได้มีส่วนร่วม Seismicity ไหลปกคลุมเป็นโปรแกรมควบคุมหลักของ
intraplate แผ่นดินไหวนักวิจัย ' รุ่นพยายามที่จะคาดเดาว่า หิ้งย้ายเข้าใจเป็นผล Seismicity และผลการวิจัยจะช่วยวัดที่อาจเกิดขึ้นปกคลุมขับเคลื่อนแผ่นดินไหวสามารถเกิดขึ้นได้
ภูเขาสามารถให้เบาะแสเกี่ยวกับอดีตของแผ่นดินไหวทั้งในเขตแดนจานและในช่วงกลางของแผ่นเปลือกโลกและนักวิทยาศาสตร์ต้องการดูว่า มีการเชื่อมโยง ระหว่างภูเขาและการพา
เสื้อคลุมเข้าใจว่า Seismicity เชื่อมโยงเสื้อคลุมแบบสามารถช่วยให้นักวิจัยเข้าใจมากขึ้นว่า แผ่นแบบบิดตอนนี้และวิธีการที่พวกเขามีการเปลี่ยนแปลงในอดีต เบกเกอร์กล่าว .
ผลของการศึกษาถูกตีพิมพ์ออนไลน์ 26 ส.ค. ในวารสารธรรมชาติ
การแปล กรุณารอสักครู่..
