Gli scienziati della Rice University hanno studiato come la densità della microsismicità, o piccoli tremori, relative alla struttura sismica del Pacifico nord-occidentale negli Stati Uniti. Le linee rosse nel grafico a sinistra corrispondono alle sezioni trasversali da Washington settentrionale (in alto), Oregon centrale (al centro), e la California settentrionale (in basso). I ricercatori hanno determinato che esiste una forte correlazione tra la densità del tremore e la sottospinta dei sedimenti (materiale marrone nella grafica a destra). I fluidi che vengono rilasciati dalla lastra discendente sono concentrati in questi sedimenti e portano a velocità sismiche molto lente nella regione. Credito:Jonathan Delph/Rice University
I terremoti sono così piccoli e profondi che qualcuno a Seattle non li sentirebbe mai. Infatti, fino ai primi anni 2000, nessuno sapeva affatto che fossero accaduti. Ora, gli scienziati della Rice University hanno portato alla luce dettagli sulla struttura della Terra dove si verificano questi piccoli tremori.
Il ricercatore post-dottorato e sismologo di Rice Jonathan Delph e gli scienziati della Terra Fenglin Niu e Alan Levander sostengono l'incursione di fluido correlata allo scivolamento in profondità all'interno del margine della Cascadia al largo della costa nord-occidentale del Pacifico.
La loro carta, che appare nella rivista American Geophysical Union G Lettere di ricerca eofisica , collega i fluidi che fuoriescono dalla subduzione profonda ai frequenti scosse che Delph ha detto accadere in relativo rallentamento rispetto all'improvviso, scosse violente occasionalmente avvertite dai californiani del sud all'estremità meridionale della costa occidentale.
"Questi non sono grandi, eventi istantanei come un tipico terremoto, " Disse Delph. "Sono sismicamente piccoli, ma ce ne sono molti e fanno parte del tipo di terremoto a scorrimento lento che può durare settimane anziché secondi".
L'articolo di Delph è il primo a mostrare variazioni nella scala e nell'estensione dei fluidi che provengono dalla disidratazione dei minerali e come si relazionano a questi terremoti a bassa velocità. "Siamo finalmente al punto in cui possiamo affrontare l'incredibile quantità di ricerche che sono state fatte nel nord-ovest del Pacifico e provare a riunirle tutte, " ha detto. "Il risultato è una migliore comprensione di come la struttura della velocità sismica del margine si riferisce ad altre osservazioni geologiche e tettoniche".
Il piatto nordamericano e il piatto Juan de Fuca, un piccolo residuo di una placca tettonica molto più grande che era solita subdurre sotto il Nord America, si incontrano nella zona di subduzione della Cascadia, che si estende dalla costa della California settentrionale fino al Canada. Mentre la placca Juan de Fuca si sposta a nord-est, affonda sotto la placca nordamericana.
Il ricercatore post-dottorato della Rice University Jonathan Delph ha condotto uno studio che ha trovato prove di acqua che fuoriesce durante la subduzione e infiltrazione di materiale sedimentario correlato a piccoli tremori che si verificano al di sotto del Pacifico nord-occidentale degli Stati Uniti. Credito:Rice University
Delph ha affermato che i fluidi rilasciati dai minerali mentre si riscaldano a una profondità di 30-80 chilometri si propagano verso l'alto lungo il confine delle placche nelle porzioni settentrionale e meridionale del margine, e rimanere intrappolati nei sedimenti che stanno subducendo sotto il margine della Cascadia.
"Questo materiale sedimentario di sottospinta viene bloccato sul fondo della placca nordamericana, " ha detto. "Questo può consentire ai fluidi di infiltrarsi. Non sappiamo perché, Esattamente, ma si correla bene con le variazioni spaziali nella densità del tremore che osserviamo. Stiamo iniziando a capire la struttura del margine in cui questi tremori sono più prevalenti".
La ricerca di Delph si basa su ampie registrazioni sismiche raccolte nel corso di decenni e ospitate presso il repository di dati sismici IRIS sostenuto dalla National Science Foundation, una collaborazione istituzionale per mettere a disposizione del pubblico i dati sismici.
"Non sapevamo che esistessero questi tremori fino ai primi anni 2000, quando sono stati correlati con piccoli cambiamenti nella direzione delle stazioni GPS in superficie, " ha detto. "Sono estremamente difficili da individuare. Fondamentalmente, non sembrano terremoti. Sembrano periodi di maggiore rumore sui sismometri.
"Avevamo bisogno di misurazioni GPS e sismometriche ad alta precisione per vedere che questi tremori accompagnassero i cambiamenti nel movimento GPS, " Delph ha detto. "Sappiamo dalle registrazioni GPS che alcune parti della costa nord-occidentale del Pacifico cambiano direzione per un periodo di settimane. Ciò è correlato ai segnali di "tremore" ad alto rumore che vediamo nei sismometri. Chiamiamo questi eventi a scorrimento lento perché scivolano molto più a lungo dei terremoti tradizionali, a velocità molto più basse."
Ha detto che il fenomeno non è presente in tutte le zone di subduzione. "Questo processo è piuttosto limitato a quelle che chiamiamo 'zone calde di subduzione, ' dove la placca in subduzione è relativamente giovane e quindi calda, "Delph ha detto. "Questo consente ai minerali che trasportano l'acqua di disidratarsi a profondità inferiori.
"Nelle zone di subduzione 'più fredde', come il Cile centrale o la regione giapponese del Tohoku, non vediamo molto questi tremori, e pensiamo che questo sia dovuto al fatto che i minerali non rilasciano la loro acqua finché non si trovano a profondità maggiori, " ha detto. "La zona di subduzione di Cascadia sembra comportarsi in modo molto diverso da queste zone di subduzione più fredde, che generano grandi terremoti più frequentemente di Cascadia. Questo potrebbe essere correlato in qualche modo a questi terremoti a scorrimento lento, che può rilasciare tanta energia quanto un terremoto di magnitudo 7 durante la loro durata. Questa è un'area di ricerca in corso".
