CP v2

Tag: Apeninai

  • Po Italija vyksta keistas lūžis: geologai paaiškino, kodėl Apeninai vienu metu kyla ir smunka

    Po Italija vyksta keistas lūžis: geologai paaiškino, kodėl Apeninai vienu metu kyla ir smunka

    Apeninai driekiasi maždaug 1 200 kilometrų per visą Italijos pusiasalį, tačiau geologams ilgai kėlė galvosūkį, kodėl šioje zonoje vienu metu fiksuojami, atrodytų, vienas kitam prieštaraujantys procesai. Vienur žemės pluta tempiama, kitur spaudžiama, o dalis teritorijų kyla, kai gretimi plotai sėda.

    Ne mažiau mįslingi ir žemės drebėjimai: skirtingose Apeninų pusėse jų mechanizmai rodo nevienodą deformaciją. Tai reiškia, kad tame pačiame kalnų sistemos regione veikia skirtingos jėgos, kurios paprastai siejamos su skirtingais tektoniniais režimais.

    Naujas raktas į Apeninų mįslę

    Florencijos universiteto geologų grupė, vadovaujama Stefano Tavanio, siūlo paaiškinimą, siejamą su procesu, vadinamu delaminacija. Tai laipsniškas tankios apatinės plutos dalies ir su ja susijusios litosferos atsiskyrimas, kai atskilusi medžiaga ima grimzti gilyn Žemės mantijos kryptimi.

    Mokslininkai pabrėžia, kad šis procesas nevyksta vienu metu po visais Apeninais. Jis slenka tarsi frontas, o zona, kur prasideda atsiskyrimas, apibūdinama kaip delaminacijos vyrių sritis, kur apatiniai sluoksniai pradeda skirtis nuo viršuje esančios plutos.

    Ką parodė GPS, palydovai ir seisminiai duomenys

    Tyrėjai rėmėsi kelių tipų duomenimis: GPS matavimais, palydoviniais stebėjimais bei žemės drebėjimų įrašais. Taip pat lygino rezultatus su informacija apie ribą tarp plutos ir mantijos, vadinamą Mohorovičičiaus neįtaisa, arba Moho.

    Analizė parodė per daugiau nei 500 kilometrų besitęsiančią struktūrą po Apeninais, kur Moho riba Tirėnų jūros pusėje persidengia su riba Adrijos pusėje. Tokia geometrija, mokslininkų vertinimu, gali būti pėdsakas vietos, kur tankesnė apatinė pluta atsiskiria ir grimzta į gilesnius Žemės sluoksnius.

    Plutos judesių duomenys papildo šį vaizdą. GPS rodo, kad Apeninų vidinėje dalyje vyksta tempimas, siekiantis apie 4 milimetrus per metus, o išoriniame pakraštyje tuo pat metu matomas maždaug 2 milimetrų per metus trumpėjimas.

    Toks derinys mokslininkų apibūdinamas kaip akordeono judesys: kalnų sistemos vidus tarsi plečiasi, o priekinė dalis dar patiria suspaudimą. Būtent delaminacija, jų teigimu, gali sukurti sąlygas vienu metu vykti abiem deformacijos tipams.

    Kodėl vienur kyla, o kitur sėda?

    Kai delaminacijos frontas slenka po kalnynu, sunkesni apatiniai sluoksniai, kurie anksčiau „spaudė“ plutą, pradeda nykti, nes atsiskiria ir grimzta. Juos gali pakeisti lengvesnė mantijos medžiaga, todėl pluta viršuje linkusi kilti ir lengviau temptis.

    Tačiau prieš slenkantį frontą dalis plutos vis dar lieka susieta su gilyn grimztančiomis struktūromis, todėl ji gali būti traukiama žemyn ir patirti suspaudimą. Tai paaiškina, kodėl gretimuose regionuose fiksuojami priešingi vertikalūs ir horizontalūs judesiai.

    Mokslininkai taip pat šį modelį sieja su ilgesne regiono raida, kai Apeninų formavimą milijonus metų veikė plokščių sąveika ir gilyn smengančios plokštės traukimasis. Tai prisidėjo prie plutos tempimo vakarinėje pusėje ir Tirėnų jūros baseino raidos, o vėlesniais laikais delaminacija galėjo tapti trūkstamu paaiškinimu, kodėl deformacijos tęsėsi ir po ankstesnių etapų.

    Tyrimo autoriai pabrėžia, kad pateiktas scenarijus dar nėra galutinis atsakymas į visus klausimus apie giliąją Italijos sandarą. Norint tiksliau atkurti, kaip sąveikauja pluta ir mantija, reikės detalesnių skaitinių modelių ir papildomų geofizinių duomenų.

  • Mokslininkai įspėja: po Italija pluta tarsi atsisega – kas vyksta Apeninuose?

    Mokslininkai įspėja: po Italija pluta tarsi atsisega – kas vyksta Apeninuose?

    Po Italija vykstantys procesai geologams primena lėtą užtrauktuko atsisegimą: dalis Žemės plutos ir viršutinės mantijos tarsi atsiskiria ir grimzta gilyn. Naujas tyrimas rodo, kad toks mechanizmas gali paaiškinti, kodėl Apeninuose vienu metu fiksuojamas ir tempimas, ir suspaudimas.

    Apeninų kalnų grandinė driekiasi maždaug 1 200 kilometrų per visą Italijos pusiasalį ir ilgą laiką laikyta geologine mįsle. Kalnai susiformavo dėl plokščių susidūrimo, tačiau vėliau regione pradėjo ryškėti priešingi judesiai: vienur pluta plonėja ir plečiasi, kitur toliau stumiama ir raukšlėjama.

    Kas yra delaminacija?

    Tyrimo autoriai šį reiškinį sieja su delaminacija, kai tankesnė apatinė plutos dalis kartu su litosferos „šaknimi“ atsiplėšia nuo viršutinės plutos. Atsiskyręs blokas grimzta į mantiją, o viršuje likusi pluta, netekusi svorio, gali kilti ir deformuotis.

    Pasak mokslininkų, po Apeninais delaminacija nevyksta visur vienodai: yra aktyvus „lankstas“, kuriame atsiskyrimas šiuo metu intensyviausias. Šis frontas, kaip teigiama, pamažu migruoja Adrijos jūros pusės link, todėl vienose vietose vyrauja tempimas, o kitose dar dominuoja suspaudimas.

    Ką rodo žemės drebėjimai ir GPS?

    Analizei sujungti keli nepriklausomi duomenų šaltiniai: žemės drebėjimų mechanizmų sprendiniai, GPS stočių matavimai, palydovinio radaro stebėsena ir plutos bei mantijos ribos žemėlapiai. Būtent ši riba, vadinama Mohorovičiaus diskontinuitetu, leidžia spręsti, kur pluta storesnė, o kur struktūra „dvigubėja“.

    Tyrėjai nurodo, kad maždaug 500 kilometrų ilgio ruože matomas persidengimas tarp Tirėnų pusės ir Adrijos pusės Moho ribų. Tai interpretuojama kaip zona, kur apatinė pluta atsisluoksniuoja, o viršuje esanti pluta patiria skirtingas deformacijas priklausomai nuo to, ar ji yra „už“ fronto, ar „prieš“ jį.

    GPS matavimai, kuriuos aptaria autoriai, leidžia įvertinti judesių greitį: per kalnų juostą fiksuojamas kelių milimetrų per metus tempimas, o išorinėje fronto dalyje dalį šio judesio kompensuoja suspaudimas. Tokia kombinacija sukuria vadinamąją akordeono deformaciją, kai kalnų masyvas viduje plečiasi, bet pakraštyje dar trumpėja.

    Kodėl tai svarbu Italijai?

    Italija yra viena seismiškai aktyviausių Europos šalių, todėl geresnis giliųjų procesų supratimas svarbus ir rizikos vertinimui. Delaminacija pati savaime nereiškia staigaus lūžio, tačiau ji gali keisti įtampų pasiskirstymą, paviršiaus kilimą ar sėdimą ir ilgainiui lemti, kur dažniau kaupiasi deformacijos.

    Mokslininkai pabrėžia, kad siūlomas modelis yra supaprastintas ir neatsako į visus klausimus apie plokščių geometriją po Apeninais. Vis dėlto tyrimas išskirtinis tuo, kad bando aprašyti realiu laiku vykstantį, šonine kryptimi migruojantį delaminacijos frontą, paremtą geodeziniais ir seismologiniais stebėjimais.

    Darbas publikuotas žurnale „Communications Earth & Environment“, o jo autoriai teigia, kad ateityje reikės sudėtingesnių skaitinių modelių ir tankesnių matavimų tinklų. Tokie tyrimai padeda tiksliau paaiškinti, kodėl Apeninų regione vienu metu egzistuoja, atrodytų, vienas kitam prieštaraujantys tektoniniai procesai.