科学家绘制了第一张大陆下方深层地震地图

科学家曾经认为地球的大陆地幔太脆弱,无法发生地震。一张包含 459 次深度地震的新全球地图却表明了相反的情况。

来源:Eos杂志

几十年来,科学家们一直在争论大陆下方炎热、致密的地幔中如何发生地震。

大多数地震发生在地球脆弱的上地壳,那里的岩石在压力下会破裂。但随着深度的增加,温度升高,岩石开始通过延性流变形而不是破裂。

现在,在《科学》杂志上发表的一项研究中,斯坦福大学的地球物理学家编制了第一张包含 459 次大陆地幔地震 (CME) 的全球综合地图。日冕物质抛射描述了起源于莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)(地壳与地幔之间的边界)下方的极其罕见的地震。

事实证明,穿越莫霍面意味着会遇到“熔点高得多”的岩石,斯坦福大学地球物理学家兼教授、这项新研究的合著者西蒙·克伦佩雷尔 (Simon Klemperer) 说。熔点较高的岩石在较高的温度下会保持固态,这意味着地幔可以保持足够的强度以使其破裂。

大陆地壳和地幔具有不同强度的观点帮助塑造了岩石圈的“果冻三明治”模型:能够发生地震的脆性上地壳、柔软的中层和下方更坚固的上地幔。多年来,果冻三明治框架在教科书中占据主导地位。

强烈的上地幔意味着地震有时会发生在莫霍面以下,但人们一直持怀疑态度,直到 2013 年,怀俄明州发生了 4.8 级地震,深度为 75 公里(47 英里),后来证实该事件是地幔地震。 “世界各地的每个人都可以立即看到。是的,这是在莫霍面以下;它在地幔中,”克伦佩勒说。之后,他继续说道,“问题不是‘这些事情发生在地幔中吗?’而是‘有多少,在哪里?’”

隐藏在众目睽睽之下

为了绘制地图,斯坦福大学团队首先列出了美国地质调查局 (USGS) 自 1990 年以来记录的 46,616 次大陆地震。

后续步骤

—Larissa G. Capella (@CapellaLarissa),科学作家

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