“Rock Bottom” – isang malalim na larawan ng Tsina sa dating bahagi ng Karagatang Pasipiko

Ang seismic imaging sa hilagang-silangan ng Tsina ay nagsiwalat ng itaas (X1) at mas mababang (X2) na mga hangganan ng isang tectonic plate (asul) na dating nakaupo sa ilalim ng Karagatang Pasipiko at hinila papunta sa zone ng paglipat ng mantle ng Daigdig, humigit-kumulang 254-410 milya sa ibaba ng ibabaw ng Daigdig (410-660). Kilometro). Kredito: f. Larawan sa kagandahang-loob ng New / Rice University

Ang pag-aaral ay nagbibigay ng mga pahiwatig tungkol sa kapalaran ng mga tectonic plate na lumulubog sa malalim na mantle ng Daigdig.

Sa isang pag-aaral na nagbibigay ng bagong kahulugan sa salitang “rock ilalim”, natuklasan ng mga seismologist ang ilalim na layer ng layer ng ibabaw ng Daigdig o isang layer ng lithosphere, na hinila ng mahigit 400 na milya sa ilalim ng hilagang-silangan ng Tsina sa pamamagitan ng tectonic repression. .

Ang pag-aaral ay na-publish ng isang pangkat ng mga mananaliksik na Tsino at Amerikano Likas na Agham sa Daigdig, Nagbibigay ng bagong katibayan ng kung ano ang nangyayari sa mga puno ng dagat na tectonic plate na puno ng tubig habang hinihila ang mga ito sa balabal ng Earth sa ilalim ng mga kontinente.

Ang pag-aaral ay nagbibigay ng kauna-unahang high-definition seismic na mga imahe ng itaas at mas mababang mga hangganan ng isang bato, o lithospheric, tectonic plate sa loob ng isang pangunahing rehiyon na kilala bilang Mantle Transition Zone, ayon sa kapwa may-akda na seismologist ng Rice University na si Fenglin New. Ito ay umaabot mula sa mga 254 na milya (410 km) hanggang sa mga 410 milya (660 km) sa itaas ng ibabaw ng Daigdig.

“Maraming mga pag-aaral ang nagmumungkahi na ang slab ay talagang deforms ng maraming sa paglipat ng mantle zone, ginagawa itong mas malambot, kaya madali itong mabago,” sabi ni New. Mahalagang maunawaan kung magkano ang pagbaluktot o pinapanatili ang hugis nito, kung paano ito ihinahalo sa mantle at kung anong uri ng epekto ng paglamig ito.

Fenglin Bago

Si Fenglin ay Propesor ng Earth, Kapaligiran at Planetang Agham sa New Rice University. Kredito: Sa kagandahang-loob ng Rice University

Ang crust ng mundo ay nag-init tulad ng init ng isang oven. Ang init mula sa gitna ng mundo ay tumataas sa pamamagitan ng balabal sa gitna ng mga karagatan, kung saan nabubuo ang mga tectonic plate. Mula roon, ang init ay dumadaloy sa pamamagitan ng mantle, kung saan lumalamig ito habang gumagalaw patungo sa mga kontinente, kung saan nakakolekta ito ng mas maraming init, pagkatapos ay bumabalik pabalik sa gitna upang makumpleto ang pag-ikot at pag-ikot ng konveksyon.

Ang mga nakaraang pag-aaral ay ginalugad ang mga hangganan ng mga layer sa nakasuot, ngunit ang ilan ay kasinglalim ng 125 milya (200 km), na walang kinalaman sa resolusyon ng kasalukuyang pag-aaral, na gumamit ng higit sa 67,000 mga pagsukat na nakolekta mula sa 313 mga rehiyonal na istasyon ng seismic sa hilagang-silangan ng Tsina. . Ang gawain, tapos na kasabay ng China Earthquake Administration, ay pinangunahan ni Qi-Fu Chen, isang kapwa may-akda ng Chinese Academy of Science.

Ang pag-aaral na ito ay nagsisiyasat ng mga pangunahing katanungan tungkol sa mga proseso na humubog sa ibabaw ng Daigdig sa bilyun-bilyong taon. Ang kombeksyon ng mantle ay nagtutulak ng mga galaw ng mga tectonic plate ng Earth, na kung saan ay pare-pareho ang paggalaw ng mga matigas na magkakaugnay na mga piraso ng ibabaw ng Earth, na lumulutang sa austenosfir, ang pinakamataas na layer ng mantle at ang pinaka-likido na bahagi ng panloob na planeta.

Sa puntong pinagtagpo ang mga plate ng tectonic, nagkakasama sila at gumiling magkasama, naglalabas ng seismic na enerhiya. Sa matinding kaso, maaari itong maging sanhi ng mga mapaminsalang lindol at tsunami, ngunit ang karamihan sa mga paggalaw ng seismic ay napakalabo na hindi maramdaman ng mga tao nang walang mga tool. Gamit ang mga seismometers, masusukat ng mga siyentipiko ang laki at lokasyon ng mga kaguluhan sa seismic. Dahil ang mga seismic na alon ay bumibilis sa ilang mga uri ng mga bato at mabagal sa iba, maaaring gamitin ito ng mga siyentista upang lumikha ng mga imahe ng panloob na Earth, pati na rin gumamit ng ultrasound ng doktor upang mailarawan ang isang pasyente sa loob.

Ang bago, isang propesor ng mundo, ekolohiya at planetaryong agham sa Rice, ay nangunguna sa seismic imaging sa loob ng higit sa dalawang dekada. Natanggap niya ang kanyang Ph.D. Sanay sa Japan 20 taon na ang nakalilipas, ginagamit ng mga mananaliksik ang mga siksik na network ng mga istasyon ng seismic upang makolekta ang unang detalyadong mga imahe ng nakalubog na mga hangganan ng plate ng Pasipiko, ang parehong plato na nakuha sa pag-aaral na inilabas ngayong linggo.

“Ang Japan ay tungkol sa kung saan ang Pacific Plate ay umabot sa lalim ng 100 na kilometro,” sabi ni New. “Mayroong maraming tubig sa layer na ito, at ito ay maraming bahagi na natutunaw. Lumilikha ito ng mga pagsabog ng bulkan na tumulong sa Japan. Ngunit, pinagtatalunan pa rin namin kung ang tubig na ito ay ganap na inilabas sa lalim na iyon.

Nag-aalok ang Northeast China ng isang mahusay na pagkakataon upang siyasatin kung totoo ito. Ang lugar na ito ay halos 1,000 kilometro mula sa Japan Trench, kung saan nagsimulang gumuho muli ang Pacific Plate sa loob ng planeta nito. Noong 2009, kasama ang pagpopondo mula sa National Science Foundation at iba pa, ang mga siyentista sa University of Texas sa New at Austin, ang China Earthquake Administration, ang University of Tokyo Earthquake Research Institute at ang Research Center para sa Earthquake at Volcanic Prediction Research University sa Doho, nagsimulang mag-install ang Japan ng mga broadband seismometers sa rehiyon.

“Naglalagay kami doon ng 140 mga istasyon, at syempre mas maraming mga istasyon ang mas mahusay para sa resolusyon,” sabi ni New. “Ang Chinese Academy of Science ay naglalagay ng mga sobrang istasyon upang makakuha sila ng mahusay, detalyadong larawan.”

Sa bagong pag-aaral, ang data mula sa mga istasyon ay nagsiwalat ng itaas at mas mababang mga hangganan ng Pacific Plate, na bumababa sa isang anggulo ng 25 degree sa mantle transition zone. Ang paglipat sa loob ng zone na ito ay mahalaga para sa thermodynamic na pag-aaral ng mantle sapagkat ang intermediate zone ay nasa ibaba ng astenosfer, at sa lalim, ang mas mataas na presyon ay napapailalim sa dramatikong pagbabago ng yugto sa mga tukoy na mantle mineral. Ang mga yugtong ito ng mga mineral ay kumilos nang ibang-iba sa mga seismic profile, kahit na ang likidong tubig at solidong yelo ay binubuo ng mga homogenous na molekula. Dahil ang mga pagbabago sa yugto ng paglipat ng mantle zone ay nagaganap sa mga tukoy na presyon at temperatura, maaaring gamitin ito ng mga geologist upang masukat ang temperatura ng mantle tulad ng isang thermometer.

Ang katotohanan na kapwa ang tuktok at ilalim ng slab ay nakikita ay katibayan na ang slab ay hindi ganap na naghahalo sa nakapalibot na balabal, sinabi ni New. Ang mga thermal signature ng medyo natutunaw na mga lugar ng mantle sa ilalim ng slab ay nagbibigay din ng hindi direktang ebidensya na ang slab ay nagdala ng ilan sa tubig nito sa zone ng paglipat.

“Mahirap ipaliwanag kung paano maipapasok ang mga maiinit na bagay na ito sa mas malalim na bahagi ng mantle,” sabi ni New. “Napansin lamang natin ito noon. Dahil mainit sila, banayad sila. “

Ang float na iyon ay dapat kumilos bilang isang nakakatipid na buhay na aparato, itulak paitaas sa ilalim ng lumulubog na layer. Ang sagot sa katanungang ito ay maaaring ang mga butas ay lumitaw sa deforming slab, na nagpapahintulot sa mainit na pagkatunaw kapag lumubog ang slab.

“Kung mayroon kang isang butas, ang natutunaw ay lalabas,” sinabi niya. “Iyon ang dahilan kung bakit sa tingin namin ang sampal ay maaaring maging malalim.”

Maaari ding ipaliwanag ng mga butas ang hitsura ng mga bulkan tulad ng Champaign sa hangganan sa pagitan ng Tsina at Hilagang Korea.

“Ito ay 1,000 kilometro mula sa hangganan ng plato,” sabi ni New. “Hindi namin talaga maintindihan ang mekanismo ng ganitong uri ng bulkan. Ngunit ang pagtunaw mula sa mga butas sa slab ay maaaring maging isang paliwanag.”

Tandaan: “Nobyembre 9, 2020, ni Jin Wang, Qi-Fu Chen, Fenglin Niu, Zhengji Wei, Jiuan Ning, Juan Li, Wijun Wang, Johannes Buchen at Lijun Liu Likas na Agham sa Daigdig.
DOI: 10.1038 / s41561-020-00653-5

Kasama sa mga kapwa may-akda ng pag-aaral sina Jin Wang at Juan Li ng Chinese Associate Academy, Zhengji Wei ng Nanyang Technological University ng Singapore, Wijun Wang ng China Earthquake Administration, Johannes Buchen ng California Institute of Technology at Lijun Liu ng Unibersidad. Illinois sa Urbana-Champaign. Ang pananaliksik ay pinondohan ng Chinese Academy of Science (XDB18000000) at ng National Natural Science Foundation ng China (91958209, 41974057, 41130316).

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mga bloke ng dami ng gusali para sa mga kakaibang elektronikong katangian ng magnetiko at magnetiko

Ang mga metal ng paglipat ay naka-crosslink sa graphene ng isang form ng electron beam na nangangako ng mga bloke ng kabuuan ng gusali....

Global Warming Threatens Food Chains – “Ang Epekto ay Maaaring Maging Mahusay”

Sinuri ng pag-aaral ang plankton sa mga lawa ng tubig-tabang na nahantad sa pitong taon ng pang-eksperimentong init. Kredito: University of Exeter Ang pagtaas...

Pagbotelya ng Pinakalamig na Plasma sa Daigdig upang Ipakita ang mga Lihim ng Lakas ng Fusion

Ang mag-aaral na nagtapos sa Rice University na si Grant Gorman ay nagtatrabaho sa Rice's Ultracold Atoms at Plasmas Lab. Larawan: Jeff Fitlow...

Pakiramdam ng Paglahok sa Susi sa Pagsulong

Ang mga mag-aaral ng high school ay lalo na na uudyok sa loob ng paaralan kung sa palagay nila kabilang sila sa kanilang paaralan. Maaaring...

Ang mga mananaliksik ay nagkakaroon ng mas mabilis na pagtatasa ng network upang mapahusay ang mga referral algorithm at mga paghahanap sa web

Ang mga mananaliksik ng MIT ay bumuo ng software upang mas mahusay na patakbuhin ang mga aplikasyon ng grapiko sa isang saklaw ng hardware...

Newsletter

Subscribe to stay updated.