Blick in die Erde

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Anonim

von der Australian National University

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(Phys.org) - Defekte in Gesteinen unter der Erdoberfläche haben einen großen Einfluss auf die Übertragung seismischer Wellen, wie sie beispielsweise von Erdbeben verursacht werden. Dies haben Forscher der Australian National University herausgefunden.

Professor Ian Jackson von der Research School of Earth Sciences, Teil des ANU College für Physikalische und Mathematische Wissenschaften, sagte, dass die Forschung des Teams es uns ermöglicht, die Art und Weise, wie sich seismische Wellen durch den Erdmantel tief unter der Erdoberfläche bewegen, besser zu verstehen.

„Wir haben festgestellt, dass Defekte, sogenannte Versetzungen, in den Strukturen der Mantelgesteine ​​den Durchgang der seismischen Wellen durch den Mantel verlangsamen. Diese neuen Informationen werden uns helfen, seismologische Modelle der inneren Struktur der Erde besser zu interpretieren “, sagte Professor Jackson.

„Diese Defekte wurden lange Zeit als verantwortlich für die Bewegungen des Erdmantels angesehen, die die Bewegung von tektonischen Platten über Jahrmillionen hinweg erleichtert haben. Dies ist die erste systematische Untersuchung ihres Einflusses auf die viel kürzeren Zeitskalen seismischer Wellen.

„Die Gesteine ​​des Erdmantels verhalten sich zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich. In für seismische Wellen typischen Zeiträumen von Mikrosekunden bis Nanosekunden sind sie ziemlich starr. Über Millionen von Jahren verlieren sie jedoch ihre Steifheit und verhalten sich stattdessen wie eine Flüssigkeit. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Versetzungen zu dieser interessanten Verhaltensänderung beitragen. “

Um die Auswirkungen dieser Defekte auf den Durchgang seismischer Wellen zu untersuchen, stellte das Team im Labor synthetische Materialien her, um die Mantelgesteine ​​unter der Oberfläche darzustellen. Anschließend verformten sie die synthetischen Gesteine, um Versetzungen in die Materialien einzuführen, und testeten sie mit neuartigen Techniken im seismischen Maßstab von 1 bis 1000 Sekunden.

Co-Autor Dr. John Fitzgerald, ebenfalls von der Research School of Earth Sciences, sagte, dass diese Ergebnisse ein besseres Verständnis dafür ermöglichen, wie die Materialien unter der Erdoberfläche seismische Wellen übertragen, wie sie beispielsweise mit Erdbeben zusammenhängen.

„Es zeigt uns, dass dieselben Defekte, die die Langzeitbewegung der tektonischen Platten ermöglichen, auch einen wichtigen Einfluss auf die Art und Weise haben, wie sich seismische Wellen durch den Erdmantel bewegen. Solche Erkenntnisse aus dem Labor werden dazu beitragen, die seismologische Sonde der inneren Struktur der Erde zu "kalibrieren" - was zu strengeren Einschränkungen des thermischen Regimes und der langfristigen Entwicklung führt ", sagte Dr. Fitzgerald.

Die Veröffentlichung "Dislocation Damping and Anisotropic Seismic Wave Attenuation in the Upper Mantle" wurde heute in Science veröffentlicht .