Кварц – виновник землетрясения

Американские геофизики считают, что места подземного залегания кварца однозначно определяют локализацию будущих событий, связанных с сейсмической активностью - землетрясений и извержений вулканов. Поэтому определение таких залежей может помочь в определении силы и времени будущих землетрясений. По их представлениям, молекулы воды, входящие в кристаллическую решетку кварца, под действием высоких температур мантии испаряются, ослабляя таким образом структуру кварца и придавая породе хрупкость, что способствует движению литосферных плит.

В журнале Nature опубликовано исследование американских ученых, которое показало, что подземные залежи кварца во всем мире могут являться показателями возможных тектонических процессов на данной территории – землетрясений, извержений, образований складок земной коры в виде горного рельефа и т.п.

Практическое применение данного открытия особенно актуально в связи с недавними событиями в Японии, но журнал Nature опубликовал данное исследование вне связи с землетрясением на Хонсю. В практике журнала только совершенно революционные открытия или исследования могут быть причиной внепланового опубликования. Статья о кварце, одном из самых распространенных химических элементов на Земле, поступила в редакцию 7 октября 1910 года и была принята к публикации 1 февраля 2011 года, согласно редакционному плану.

Руководителем исследовательских работ был геофизик Энтони Лоури из университета штата Юта, в исследованиях принимали участие и британские ученые из Лондонского университета. Многие прочат открытию роль панацеи при решении одной из главных задач геологии и геофизики – загадки возникновения и эволюции тектонических процессов, которые ответственны как за такие стихийные бедствия, как землетрясения и извержения вулканов, за формирование рельефа земной поверхности – очертаний континентов и материков, возникновение горных массивов и впадин, океанов и равнин.

В интервью Reuters Лоури заметил, что вопрос о том, почему горы находятся именно здесь, а не в другом месте, всегда волновал человеческие умы.

Ученый вместе с коллегами изучал температуру, гравитационные и некоторые другие характеристики грунтов вдоль западной границы сейсмически активного района горной системы Кордильер. В их распоряжении имелась передвижная сейсмическая лаборатория, с помощью которой ученые сумели создать подробную карту геологических свойств земной коры в изучаемом районе. Первое открытие  - залежи кварца в кристаллическом виде присутствуют во всех горных грядах Кордильер на линии разломов в штатах Калифорния, Айдахо, Невада и Юта.

Следующим шагом стало сравнение мест залегания кварца с теми сейсмическими событиями, которые были официально зарегистрированы в этом районе. В результате было получено очень впечатляющее совпадение.

Исходя их данных, полученных в результате исследования, ученые полагают, что залежам кварца в земной коре соответствуют те хрупкие участки в ней, где и зарождаются землетрясения или извержения вулканов. Слабость земной коры в месте залегания кварца является также причиной такого явления, как дрейф материков и движение отдельных литосферных плит. Как пример, землетрясение в Японии, которое произошло 11 марта, сдвинуло земную кору на 2.4 метра в восточном направлении.

Как уже отмечалось, хрупкость кварца в земной коре определяется тем, что кварц содержит большое количество воды в своем составе, которая при нагревании верхними слоями мантии испаряется  и образует пустоты в кристаллической структуре кварца. Таким образом, порода становится менее прочной, пласты породы сдвигаются, и происходит сейсмическое событие.

Лоури дал этому процессу название цикла вязкости.

Ученые считают, что тектонически активные территории Япония, Южная Калифорния, Йеллоустонский национальный парк США как раз находятся в активной фазе цикла вязкости. Старые горы Аппалачи или Урал находятся в неактивной зоне вязкости.

Геофизики с помощью данного открытия надеются научиться оценивать вероятность и силу землетрясений в неопределенных зонах риска. Например, штат Арканзас еще совсем недавно считался геологически неактивным. Другой пример – Нью-Мадридский тектонический разлом вблизи Сент-Луиса, штат Миссури. В 1812 году здесь произошло такой силы землетрясение, что сумело повернуть вспять течение немаленькой Миссисипи, но с тех пор на этой территории не было никаких сейсмических событий.

По словам Лоури, сейчас мы двигаемся на ощупь вокруг слона. Но все новые и новые фрагменты мозаики в конце концов обязательно соберутся в единую картину, и немаловажным ключом к этому может стать наше открытие.

На данный момент группа Лоури занимается исследованием в другом районе Соединенных Штатов, вблизи разлома Нью-Мадрид, где намерена подтвердить правильность теории, выдвинутой на основании предыдущего исследования. После этого в планах ученых – еще одно исследование в районе Аппалачей.

По материалам pavlonews.info