Forscher haben große Mengen Wasser entdeckt, die in den Sedimenten und Gesteinen eines verlorenen Vulkanplateaus tief in der Erdkruste eingeschlossen sind.
Während einer Untersuchung der Hikurangi-Subduktionszone in Neuseeland wird geologische Bildgebungsausrüstung hinter einem Forschungsschiff hergezogen. Foto: Adrien Arnulf
Wie durch 3D-Seismikaufnahmen entdeckt, liegt das uralte Reservoir 3,2 Kilometer unter dem Meeresboden vor der Küste Neuseelands, wo es möglicherweise eine schwere Erdbebenverwerfung gegenüber der Nordinsel dämpft, berichtete Phys.org am 8. Oktober.
Verwerfungen erzeugen häufig langsame Erdbeben, sogenannte Slow-Slip-Ereignisse. Sie können tektonische Spannungen über Tage und Wochen hinweg schadlos abbauen. Wissenschaftler möchten wissen, warum sie bei manchen Verwerfungen häufiger auftreten als bei anderen. Bei vielen langsamen Erdbeben geht man davon aus, dass vergrabenes Wasser die Ursache ist. Bisher gab es jedoch keine direkten geologischen Beweise dafür, dass an der neuseeländischen Verwerfung ein derart großes Reservoir existiert.
„Wir können nicht tief genug blicken, um genau zu wissen, was die Verwerfung beeinflusst, aber wir können sehen, dass die Menge an Wasser, die sich hier ansammelt, viel größer ist als gewöhnlich“, sagte Studienleiter Andrew Gase, ein Postdoktorand am Institut für Geophysik der University of Texas (UTIG).
Die im Fachjournal Science Advances veröffentlichte Forschung basiert auf seismischen Untersuchungen und Meeresbohrungen, die von einem Team der UTIG durchgeführt wurden. Gase, mittlerweile Postdoktorand an der Western Washington University, fordert tiefere Bohrungen, um herauszufinden, wo der See endet, damit die Forscher ermitteln können, ob sich dies auf den Druck rund um die Verwerfung auswirkt. Es handelt sich um eine wichtige Information, die dabei hilft, große Erdbeben besser zu verstehen.
Der Ort, an dem die Forscher den See entdeckten, ist Teil einer riesigen Vulkanregion, die entstand, als vor 125 Millionen Jahren eine Lavasäule von der Größe der Vereinigten Staaten im Pazifischen Ozean an die Erdoberfläche stieg. Das Ereignis war einer der größten Vulkanausbrüche auf der Erde und verursachte mehrere Millionen Jahre lang Schockwellen. Gase verwendete seismische Scans, um ein 3D-Bild des alten Vulkanplateaus zu erstellen. Dadurch sah er, dass die Sedimente überwiegend rund um den verschütteten Vulkan dick waren. Gases UTIG-Kollegen führten Experimente mit einer Kernprobe aus Vulkangestein durch und fanden heraus, dass Wasser fast die Hälfte seines Volumens einnahm.
Gase vermutet, dass das flache Meer, in dem der Ausbruch stattfand, Teile des Vulkans erodiert und zu hohlem Gestein gemacht hat, das als Grundwasserleiter Wasser speichert. Mit der Zeit verwandeln sich Steine und Schutt in Lehm, in dem sich noch mehr Wasser ansammelt. Die neue Entdeckung ist von Bedeutung, da die Forscher davon ausgehen, dass der unterirdische Wasserdruck ein Schlüsselfaktor bei der Schaffung von Bedingungen für die Freisetzung tektonischer Spannungen durch langsame Erdbeben sein könnte. Dies ist immer dann der Fall, wenn wasserreiche Sedimente entlang von Verwerfungen vergraben werden und so das Wasser im Untergrund eingeschlossen wird. Von dieser häufig vorkommenden Art von Meeresablagerungen ist im Neuseeländischen Graben allerdings nur sehr wenig vorhanden. Das Team vermutet vielmehr, dass sich alte Vulkane und Gesteine durch Verwerfungen in Tone verwandelten, die große Wassermengen transportierten.
An Khang (Laut Phys.org )
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