De bevindingen zouden onderzoekers kunnen helpen de ingewikkelde tektonische structuur van het westelijke Middellandse Zeegebied, waar Afrika en Eurazië samenkomen, op te lossen, met name een gebied dat de regio Rif-Betic-Alboran wordt genoemd. Deze regio omvat een boog gevormd door het Betic-gebergte in Spanje en het Rif-gebergte in het zuiden in Marokko en omvat het Alboran-zeebekken net ten oosten van de Straat van Gibraltar.

De studie zou ook licht kunnen werpen op de mechanismen achter zeldzame en diepe (meer dan 600 kilometer) aardbevingen in Zuid-Spanje, schrijven Daoyuan Sun van de University of Science and Technology of China en Meghan S. Miller van de Australian National University.

Seismische golven van een van die aardbevingen, een aardbeving met een kracht van 6,3 die plaatsvond onder Granada in april 2010, werden opgevangen door een reeks seismische stations in Spanje en Marokko als onderdeel van het Program to Investigate Convective Alboran Sea System Overturn (PICASSO)-project. /P>

De onderzoekers merkten op dat de coda-golven van de aardbeving – de signatuur van resttrillingen aan het einde van een seismogram – ongewoon lang duurden, vastgelegd door stations in Marokko. Er waren ook tekenen van een laat arriverende, "extra" P-golffase, naast de normale initiële P-golven die door de stations in Spanje werden opgevangen.

"Aanvankelijk hadden we niet de bedoeling om de mechanismen van diepe aardbevingen beter te begrijpen, omdat verschillende eerdere studies de bron mooi hebben bestudeerd. Onze bedoeling was alleen maar om de golfvormen uit nieuwsgierigheid in kaart te brengen, omdat er zoveel te leren is van individuele golfvormen wanneer men neemt het is tijd om ze van dichtbij te bekijken”, legde Sun uit. "Bij onderzoek hebben we deze vreemde aankomsten waargenomen, inclusief de lange coda en extra fase."

Sun en Miller concludeerden dat de lange coda- en extra P-golffase het beste verklaard konden worden door een laag met lage snelheid aan de basis van de zinkende Alboran-plaat. Lagen met lage snelheid, waardoor seismische golven worden afgeremd en geabsorbeerd, geven vaak aan dat de golven door gesmolten of vloeibaar materiaal zijn gegaan.

Ondergedompelde platen bevatten meestal een laag met lage snelheid op hun oppervlak vanwege het water dat ze de mantel in voeren. "Hier kunnen we, door de gedetailleerde golfvormen te modelleren, de laag met lage snelheid onder het plaatoppervlak in beeld brengen die naar het noordoosten zakt, in tegenstelling tot een normale ondergedompelde plaat met een laag met lage snelheid bovenop het plaatoppervlak", zei Sun. "Dit vreemde verschijnsel tussen de plaat en de laag met lage snelheid suggereert het voorkomen van de omgevallen Alboran-plaat."

Hun onderzoek is het eerste dat tot de conclusie komt dat de plaat is omgevallen, voegde hij eraan toe, in plaats van verticaal te staan ​​of steil naar beneden te zakken.

De laag met lage snelheid biedt ook een mogelijk mechanisme achter de diepe aardbevingen in Spanje, aldus de onderzoekers, omdat het wijst op de aanwezigheid van waterhoudende magnesiumsilicaten die water vervoeren op een diepte van 600 kilometer. Naarmate deze silicaten uitdrogen, kunnen ze brozer worden op een manier die tot diepe aardbevingen kan leiden.

De aanwezigheid van waterhoudende silicaten zou seismologen ook iets kunnen vertellen over de snelheid van plaatsubductie in de regio. De waterhoudende magnesiumsilicaten betekenen dat "een aanzienlijke hoeveelheid water naar de mantelovergangszone is getransporteerd, wat wijst op een relatief koude plaat", merkte Sun op.

"Gezien de relatief jonge leeftijd van de zeebodem in het westelijke Middellandse Zeegebied, moet de subductiesnelheid behoorlijk hoog zijn, wil de plaat koel blijven, bijvoorbeeld een gematigde snelheid van ongeveer 70 millimeter per jaar", voegde hij eraan toe. "Met andere woorden, we denken dat onze studie een redelijke ondergrens zou kunnen bieden voor de snelheid van subductie in deze regio."

Sun en Miller zeggen dat het veelbelovend zou kunnen zijn om de seismische golfvormen te onderzoeken die worden veroorzaakt door diepe aardbevingen op andere plaatsen, zoals het noordoosten van China, Zuid-Amerika, Sunda-Banda en plaatsen als de regio Fiji-Tonga, om te zien of soortgelijke mechanismen aan het werk zijn. Maar voor het onderzoek zijn dichte seismische stations nodig die vlak boven deze aardbevingen moeten worden ingezet, zoals het gelukkige geval was bij de aardbeving in Spanje in 2010.

Meer informatie: Daoyuan Sun et al., De geheimen van het westelijke Middellandse Zeegebied onthullen:een diepe aardbeving en de omgevallen plaat, Het seismische record (2024). DOI:10.1785/0320230049

Aangeboden door Seismological Society of America