kozmos.hr
  • Naslovnica
  • /
  • Znanost
  • /
  • Potrese ispod Japana ‘kanalizira’ komad stijene veličine planine
Znanost

Potrese ispod Japana ‘kanalizira’ komad stijene veličine planine

Earthquake, Potres (Depositphotos_80107064_XL)
objavljeno

Novo istraživanje ustanovilo je – na primjeru velike podzemne stijene u južnom Japanu – da važan utjecaj na potrese ima ne samo površinska ploča koja ‘zaranja’ prema unutrašnjosti Zemlje, već i ona koja se uzdiže.

Kumano pluton – mjesto dodira dvije ploče

Gusta magmatska stijenapoznata kao Kumano pluton – nalazi se oko 5 kilometara ispod površine ispod japanskog poluotoka Kii, u kori kontinentalne euroazijske ploče. Mjesto je to dodira euroazijske i filipinske ploče te mjesto na kojem filipnska zaranja prema unutrašnjosti Zemlje u procesu koji se naziva subdukcija.

Novo istraživanje sugerira da teški pluton unutar euroazijske ploče mijenja nagib tog ronjenja, tjerajući filipinsku ploču strmije prema dolje. Pluton se također nalazi u blizini epicentra dva velika potresa iz 1940-ih.

„U konačnici, mi zapravo ne znamo zašto se ti potresi nisu preklapali u području plutona. Čini se da igra ključnu ulogu u stvaranju jezgri ovih potresa i sprječavanju njihovog spajanja,“ rekao je koautor studije Dan Bassett.

Gibanja vode

Iako se nalazi relativno blizu površine, pluton može imati veliki utjecaj na to kako se voda kreće iz Zemljinih oceana u njezin plašt. Subdukcija filipinske oceanske ploče dvostruko je strmija pod pritiskom plutona. Čini se da to stvara više lomova u subdukcijskoj ploči što joj omogućuje da nosi više morske vode prema dubokoj kori i plaštu. Voda u plaštu tada pokreće nestabilnosti – poput, primjerice, vulkanskih erupcija.

Pluton Kumano u južnom Japanu pojavljuje se kao crvena izbočina (što ukazuje na gustu stijenu) u središtu ove nove 3D vizualizacije. Komad stijene veličine planine smješten je u kori kontinentalne euroazijske ploče, ispod koje se oceanska filipinska ploča gura prema Zemljinom plaštu (©Adrien Arnulf).
Pluton Kumano u južnom Japanu pojavljuje se kao crvena izbočina (što ukazuje na gustu stijenu) u središtu ove nove 3D vizualizacije. Komad stijene veličine planine smješten je u kori kontinentalne euroazijske ploče, ispod koje se oceanska filipinska ploča gura prema Zemljinom plaštu (©Adrien Arnulf).

‘Mapiranje’ zone pucanja

Filipinska ploča ‘melje’ se ispod euroazijske ploče kod obale Japana brzinom od oko 4,5 centimetara godišnje. Taj proces, nazvan subdukcija, izaziva potrese i vulkanizam. Znanstvenici koriste seizmičke monitore kako bi pokušali razumjeti geološke strukture unutar zona subdukcije, ali to je često nejasan zapis, osobito u podmorskim rovovima gdje postavljanje opreme nije lako.

Međutim, obala Japana seizmički je gledano jedno je od najbolje praćenih mjesta na svijetu. Veliki dijelovi japanskog podmorja pokriveni su monitorima, a japanski su seizmolozi također sastavili najgušći niz bušotinskih seizmometara. Riječ je o napravama  koje su duboko zakopane u kori kako bi se minimizirali poremećaji, tj. kriva očitavanja vibracija koje nisu potresnog podrijetla.

Znanstvenici su prepoznali veliki potencijal za proučavanje zone subdukcije koji je otvoren odličnim praćenjem seizmičkih aktivnosti na prostoru Japana. Stoga su gigantske skupove podataka iskoristili kako bi izradili trodimenzionalan model cijele zone subdukcije u do sada neviđeno visokoj rezoluciji.

Važnost istraživanja

Tim nije otkrio pluton Kumano – koji je poznat otprilike od 2006. godine – ali je dobio najjasniju sliku o tome kako ova struktura utječe na zonu subdukcije. Ono što su otkrili bilo je iznenađenje: većina istraživanja zona subdukcije usredotočuje se na strukturu ploče koja uranja ispod površine, ali ne uzima u obzir ploču koja se nalazi iznad nje.

Nova otkrića ukazuju na to da bi ploča kore koja se nalazi iznad podvodne ploče mogla biti važnija nego što je itko mislio. Spoznaje također otvaraju nova pitanja o ulozi plutona u potresima.

Duž rasjeda nalaze se točke koje su poput malih hrapavih točaka ili – u slučaju Kumano plutona – jedna velika točka i one mogu spriječiti da se potres ‘raskopča’. One istovremeno mogu djelovati kao nukleacijske točke (mjesta na kojima potresi počinju) kao i zastoji – tj. mjesta gdje bi potres mogao prestati.

Objašnjenje fenomena iziskuje daljnja istraživanja

Za sada još uvijek nije jasno zašto pluton ima ovakav učinak. Moguće je da gusta vulkanska stijena vrši toliki pritisak na podvodnu ploču da se odupire vrsti dramatičnog puknuća potrebnog za nastavak potresa.

Ili bi fenomen mogao biti posljedica načina na koji pluton mijenja oblik subdukcijske ploče ispod sebe. U području plutona, subdukcijska ploča udvostručuje strminu svog ronjenja prema dolje. To znači da se ova oceanska kora spušta vrlo duboko, vrlo brzo. Potresi se lakše događaju na manjim dubinama gdje je kora hladna i krhka, tako da bi brzo opadanje moglo ograničiti područje kore koje može izazvati potres.

Istraživački tim sada planira izgraditi trodimenzionalne modele zone subdukcije na sjeveroistoku Japana gdje je potres Tohoku 2011. nastao i zone subdukcije Hikurangi kod sjevernog otoka Novog Zelanda. Oni bi trebali biti spremni u roku od godinu ili dvije, zaključio je Bassett.

NASA Lander primjetio snažne potrese na Marsu

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Adrien F. Arnulf et al., „Upper-plate controls on subduction zone geometry, hydration and earthquake behaviour,“ Nature Geoscience 15 (2022): str. 143-148.

Stephanie Pappas (2. ožujka 2022.), „Mountain-sized chunk of rock hiding under Japan is channeling earthquakes,“ livescience.com (pristup 8. ožujka 2022).

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.