science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuw model onthult scheuren in de aardmantel onder zuidelijk Tibet

De geologieprofessor Xiaodong Song uit Illinois is een co-auteur van een nieuwe studie die suggereert dat scheuren in de bovenste mantellaag van de Indiase tektonische plaat verantwoordelijk zijn voor de locaties van aardbevingen en de oppervlaktevervorming in het zuiden van Tibet. Krediet:L. Brian Stauffer

Seismische golven helpen onderzoekers de mysterieuze ondergrondse geschiedenis van het Tibetaanse plateau te ontdekken, mogelijk inzicht verschaffen in toekomstige aardbevingsactiviteit in de regio.

De bijzonderheden van de diepe geologische processen die ongeveer 50 miljoen jaar geleden plaatsvonden, toen de Indiase en Aziatische tektonische platen met elkaar in botsing kwamen, ongrijpbaar zijn gebleven. Door aardbevingsgegevens met hoge resolutie te verzamelen, geologen hebben een model gegenereerd dat tot nu toe het duidelijkste beeld geeft van de geologie onder het oppervlak van het Tibetaanse plateau. Ze rapporteren hun bevindingen in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

"De continentale botsing tussen de Indiase en Aziatische tektonische platen heeft het landschap van Oost-Azië gevormd, het veroorzaken van enkele van de dodelijkste aardbevingen ter wereld, " zei Xiaodong Song, een professor in de geologie aan de Universiteit van Illinois en co-auteur van de nieuwe studie. "Echter, het uitgestrekte hoogplateau is grotendeels ontoegankelijk voor geologische en geofysische studies."

Song en zijn collega's onthullen dat de bovenste mantellaag van de Indiase tektonische plaat in vier stukken lijkt te zijn gescheurd die onder Azië duiken - elk onder een andere hoek en afstand van de oorsprong van de traan.

Het team verzamelde geofysische gegevens uit verschillende bronnen om tomografische seismische golfbeelden van Tibet te genereren die zich ongeveer 160 kilometer diep uitstrekken. Ze ontdekten dat deze nieuw gemodelleerde afbeeldingen goed overeenkomen met historische aardbevingsactiviteit en met geologische en geochemische waarnemingen.

Seismische golfsnelheidsbeelden van het Tibetaanse plateau in afbeelding a (kaartweergave) en afbeelding b (dwarsdoorsnede). Op afbeelding b, T1, T2 en T3 markeren mantelscheuren, de cirkels geven aardbevingen dieper dan 40 kilometer aan en de witte contouren geven de aardbevingsdichtheid aan. Krediet:grafische hoffelijkheid Xiaodong Song

"De aanwezigheid van deze tranen helpt een uniforme verklaring te geven waarom manteldiepe aardbevingen plaatsvinden in sommige delen van Zuid- en Centraal-Tibet en niet in andere, ' zei Lied.

De intacte korstgebieden tussen de tranen zijn sterk genoeg om spanning te accumuleren om aardbevingen te veroorzaken. De korstgebieden boven de gescheurde gebieden worden blootgesteld aan meer van de warmte van de mantel en zijn daarom taaier, aldus de onderzoekers. Die taaie flexibiliteit maakt warmere korst minder vatbaar voor aardbevingen.

"Wat voorheen werd beschouwd als ongebruikelijke locaties voor enkele van de intercontinentale aardbevingen op het zuidelijke Tibetaanse plateau, lijkt nu logischer te zijn na het bekijken van dit model, " zei afgestudeerde student en co-auteur Jiangtao Li. "Er is een opvallende correlatie met de locatie van de aardbevingen en de oriëntatie van de gefragmenteerde Indiase bovenmantel."

Het model verklaart ook enkele van de vervormingspatronen die aan het oppervlak te zien zijn, waaronder een reeks ongewone noord-zuid kloven. Samen, de aardbevingslocaties en vervormingspatronen zijn het bewijs van een sterk gekoppelde korst en bovenmantel in het zuiden van Tibet, aldus de onderzoekers.

Gewapend met deze nieuwe informatie, geowetenschappers hebben nu een duidelijker beeld van welke rol de Indiase bovenmantel speelt bij het vormgeven van het Tibetaanse plateau en waarom aardbevingen plaatsvinden waar ze in deze regio plaatsvinden. Dit kan helpen bij het inschatten van het aardbevingsrisico, aldus de onderzoekers.

"Algemeen, ons nieuwe onderzoek suggereert dat we dieper moeten kijken om de Himalaya-Tibetaanse continentale vervorming en evolutie te begrijpen, ' zei Lied.