science >> Wetenschap >  >> Natuur

Ongewone aardbevingen markeren vulkanen in het centrum van Utah

Vulkanische basaltrotsen in de Black Rock Desert, Utah. Krediet:Paul Gabrielsen

Als je via de Interstate 15 naar het zuiden rijdt door het centrum van Utah en ergens rond Fillmore naar het westen kijkt, je ziet gladde heuvels en velden met zwarte rotsen. Het gebied is, toepasselijk, genaamd de Black Rock Desert. Het lijkt misschien niet veel, maar je kijkt naar enkele van Utah's vulkanen.

Een paar aardbevingsreeksen, in september 2018 en april 2019, richtte de aandacht van wetenschappers op de Black Rock Desert. De sequenties, waaronder de belangrijkste aardbevingen en hun naschokken, waren heel anders dan de Magna-aardbeving die het Wasatch-front in 2020 deed schudden en andere aardbevingen in Utah. De Black Rock-sequenties werden vastgelegd door het Utah Regional Seismic Network en door tijdelijke seismische apparatuur in de buurt die een geothermische put bewaakte. Aardbevingen in de Black Rock Desert zijn zeldzaam en het vastleggen van de seismische opnamen van deze aardbevingen geeft een kijkje in het vulkanische systeem van de Black Rock Desert dat, terwijl het geen tekenen van uitbarsting vertoont, is nog steeds actief. Een studie van de aardbevingssequenties is gepubliceerd in: Geofysische onderzoeksbrieven .

"De resultaten lieten ons zien dat we meer aandacht moeten besteden aan het Black Rock-gebied, " zegt Maria Mesimeri, een postdoctoraal onderzoeksmedewerker aan de University of Utah Seismograph Stations. "We moeten de seismische en vulkanische monitoring in dit gebied verbeteren, zodat we op de hoogte zijn van kleine veranderingen die kunnen optreden."

Niet jouw typische aardbevingen

De aardbevingssequenties, met hoofdschokken van respectievelijk 4,0 en 4,1 werden opgepikt door zowel het Utah Regional Seismic Network als een dicht tijdelijk netwerk van seismometers die werden ingezet als onderdeel van Utah FORGE, een experimenteel geothermisch project gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie en beheerd door de Universiteit van Utah, ongeveer 30 kilometer ten zuiden van de Black Rock Desert in de buurt van Milford, Utah. Dankzij het tijdelijke netwerk konden onderzoekers meer naschokken detecteren dan normaal. Bijvoorbeeld, het regionale netwerk heeft 19 aardbevingen gedetecteerd als onderdeel van de reeks van april 2019. Maar het dichte tijdelijke netwerk ontdekte nog eens 35 bevingen. Elke extra naschok leverde wat meer informatie op voor seismologen die de reeks bestudeerden.

Locatie van de Black Rock-woestijn in Utah. Oranje driehoeken tonen de locatie van de seismograafstations van de University of Utah. Zwarte stippen tonen de locaties van aardbevingen in Utah. Credit:Maria Mesimeri/University of Utah Seismograph Stations

De Black Rock-reeksen vertoonden enkele interessante kenmerken die hen onderscheidden van de Magna-reeks van 2020 en andere aardbevingsreeksen in Utah. Terwijl de eerste Magna-beving plaatsvond op een diepte van ongeveer zes mijl onder het oppervlak, een typische diepte voor aardbevingen in Utah, de bevingen van Black Rock waren veel ondieper - ongeveer 2,5 mijl onder het oppervlak.

"Omdat deze aardbevingen zo ondiep waren, "Mesimeri zegt, "we konden oppervlaktevervorming [als gevolg van de aardbevingen] meten met behulp van satellieten, wat zeer ongebruikelijk is voor zulke kleine aardbevingen."

Ook, Mesimeri en haar collega's vonden, de bevingen produceerden veel lagerfrequente seismische energie dan gewoonlijk wordt waargenomen bij bevingen in Utah. En een van de belangrijkste soorten seismische golven, schuifgolven of S-golven, werd niet gedetecteerd in de Black Rock-reeksen.

Vulkanen? In Utah?

Al deze tekens wijzen erop dat de Black Rock-reeksen een heel andere oorsprong hebben dan de Magna-reeks, die werd gegenereerd door beweging van de Wasatch Fault. De bevingen van Black Rock, anderzijds, kunnen zijn gegenereerd door aanhoudende activiteit in het vulkanische veld Black Rock.

Vulkanische rotsen gevonden in de Black Rock Desert, Utah. Krediet:Paul Gabrielsen

Wat doen vulkanen in het midden van Utah? De Wasatch Mountains (en Wasatch Fault) vormen de oostelijke rand van een regio die de Basin and Range-provincie wordt genoemd en die zich in het westen uitstrekt tot aan de Sierra Nevada. De provincie wordt uitgerekt door platentektoniek, en dat uitrekken de korst dunner maakt, waardoor er meer warmte uit het binnenste van de aarde kan opstijgen. In het Black Rock-gebied, die hitte leidde tot een uitbarsting van basaltlava tot ongeveer 9, 000 tot 12, 000 jaar geleden.

Dus wat betekenen deze aardbevingssequenties voor de vulkanen van de Black Rock Desert?

"Onze bevindingen suggereren dat het systeem nog steeds actief is en dat de aardbevingen waarschijnlijk het gevolg waren van vloeistofgerelateerde bewegingen in het algemene gebied, "Mesimeri zegt, verwijzend naar potentieel magma of verwarmd water. "De aardbevingen kunnen het gevolg zijn van de vloeistof die door de rots knijpt of het resultaat van vervorming door vloeistofbeweging die de oppervlaktefouten benadrukte."

Activiteit in een vulkanisch veld betekent geen uitbarsting, en Mesimeri zegt dat er geen bewijs is dat er een uitbarsting op handen is in de Black Rock Desert. Maar, ze zegt, het is een gebied dat geowetenschappers misschien wat beter in de gaten willen houden.