Büyük deniz altı su rezervuarı keşfedildi – Yeni Zelanda’daki gizemli depremleri açıklayabilir

Yeni Zelanda yakınlarında okyanus tabanının altında keşfedilen büyük bir su rezervuarı, yavaş kaymalı depremlerin ve tektonik aktivitenin mekanizmaları hakkında fikir verebilir.

Araştırmacılar, şu anda Dünya kabuğunun derinliklerinde bulunan kayıp bir volkanik platoda çökeltiler ve kayalar arasında hapsolmuş deniz suyunun eşdeğerini keşfettiler. 3D sismik görüntü, suyun Yeni Zelanda kıyılarındaki okyanus tabanının üç mil altında bulunduğunu ve ülkenin Kuzey Adasına bakan büyük bir deprem fayını büyük olasılıkla tamponladığını ortaya çıkardı.

Yavaş depremler ve su

Faylanmanın, yavaş kayma olayları adı verilen yavaş hareket eden depremler ürettiği bilinmektedir. Bunlar bastırılmış tektonik baskıyı günler ve haftalar boyunca zararsız bir şekilde serbest bırakabilir. Bilim insanları bunların neden bazı kusurlarda diğerlerinden daha sık meydana geldiğini bilmek istiyor.

Yavaş kaymalı depremlerin çoğunun gömülü su ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Ancak bugüne kadar bu Yeni Zelanda yarığında bu kadar büyük bir su rezervuarının varlığına işaret eden doğrudan bir jeolojik kanıt bulunmuyor.

Hikurangi Platosu, 125 milyon yıl önce Pasifik Okyanusu’nda başlayan bir dizi epik volkanik patlamanın kalıntılarıdır. Texas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü tarafından yürütülen yakın tarihli bir sismik araştırma (kırmızı dikdörtgen), platonun Yeni Zelanda’daki Hikurangi batma bölgesine (kırmızı çizgi) dalarken görüntülendi. Kredi bilgileri: Andrew Gas

Çalışmayı yürüten baş yazar Andrew Ghez, “Henüz fay üzerindeki etkinin tam olarak ne olduğunu bilecek kadar derin göremiyoruz, ancak burada akan su miktarının normalden çok daha yüksek olduğunu görebiliyoruz” dedi. Teksas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’nde (UTIG) doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmaktadır.

Araştırma yakın zamanda dergide yayımlandı Bilimin ilerlemesi UTIG araştırmacıları tarafından yürütülen sismik keşiflere ve bilimsel okyanus sondajlarına dayanmaktadır.

Daha derin bir anlayış arayın

Şu anda Western Washington Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Gase, araştırmacıların suyun fay etrafındaki basıncı etkileyip etkilemediğini belirleyebilmeleri için suyun nereye ulaştığını bulmak için daha derin sondaj yapılması çağrısında bulunuyor; bu, daha kesin bir anlayışa yol açabilecek önemli bir bilgi. Büyük depremlerden söz etti.

Su deposu varlıkları

Araştırmacıların suyu bulduğu alan, 125 milyon yıl önce ABD büyüklüğünde bir lav bulutunun Pasifik Okyanusu’ndaki Dünya yüzeyini aşmasıyla oluşan geniş bir volkanik bölgenin parçası. Bu olay Dünya üzerinde bilinen en büyük volkanik patlamalardan biriydi ve birkaç milyon yıl sürdü.

Gaz, antik volkanik platonun 3 boyutlu görüntüsünü oluşturmak için sismik taramaları kullandı; burada gömülü volkanları çevreleyen kalın, katmanlı çökeltiler gördü. UTIG’deki işbirlikçileri volkanik kaya örnekleri üzerinde laboratuvar deneyleri yaptılar ve suyun hacminin neredeyse yarısını oluşturduğunu buldular.

Hikurangi Platosu’nun sismik görüntüsü, Dünya’nın iç kısmı ve neyden oluştuğu hakkındaki ayrıntıları ortaya koyuyor. Sarı çizginin altındaki mavi-yeşil katman kayaların içine gömülü suyu gösteriyor. Teksas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, suyun yakındaki Hikurangi batma bölgesindeki depremleri azaltabileceğine inanıyor. Kredi bilgileri: Andrew Gas

“Normal okyanus kabuğu, yaklaşık 7 veya 10 milyon yaşına ulaştığında çok daha az su içermelidir” dedi. Sismik araştırmalarda okyanus kabuğunun 10 kat daha yaşlı olduğu ancak çok daha ıslak kaldığı görüldü.

Gaz, patlamaların meydana geldiği sığ denizlerin, bazı volkanları aşındırarak, gömülme sırasında suyu bir akifer gibi depolayan gözenekli, kırık kayalara dönüştüğünü tahmin ediyor. Zamanla kayalar ve parçaları çamura dönüşerek daha fazla su hapsetti.

Depremleri anlamak için çıkarımlar

Bu keşif önemlidir çünkü bilim adamları, yavaş kaymalı depremler yoluyla tektonik stresi serbest bırakan koşulların yaratılmasında yeraltı suyu basıncının önemli bir unsur olabileceğine inanmaktadır. Bu genellikle su bakımından zengin çökeltilerin fay ile birlikte gömülmesi ve suyun yer altında hapsolması sonucu meydana gelir. Ancak Yeni Zelanda Rift’i bu tipik okyanus yataklarından çok azını içeriyor. Bunun yerine araştırmacılar, antik volkanların ve metamorfik kayaların (şimdi killi kayalar) yarık onları yuttuğunda aşağıya büyük miktarda su taşıdığına inanıyor.

Araştırmanın ortak yazarı ve bilimsel sondaj misyonunun eş baş bilim adamı olan UTIG Direktörü Demian Saffer, sonuçların dünyadaki diğer deprem faylarının da benzer durumlarda olabileceğini gösterdiğini söyledi.

“Bu, sıvılar ile tektonik bir fayın hareket şekli (depremlerin davranışı da dahil) arasındaki ilişkinin gerçekten açık bir örneği” dedi. “Bu, laboratuvar deneylerinden varsaydığımız ve bazı bilgisayar simülasyonlarıyla öngördüğümüz bir şey, ancak bunu tektonik plakalar ölçeğinde test edecek çok az açık alan deneyi var.”

Referans: “Volkanik açıdan zengin üst kabuğun taşması, sığ itme ve yavaş kayma için sıvı sağlar”, Andrew C. Gaz, Nathan L. Patlama, Demian M. Safar, Shushu Han, Peter K. Miller, Rebecca E. Bell, Ryota Arai, Stuart A. Henrys, Shuichi Kodaira, Richard Davey, Laura Fram ve Daniel H.N. Parker, 16 Ağustos 2023, Bilimin ilerlemesi.
doi: 10.1126/sciadv.adh0150

Araştırma, ABD Ulusal Bilim Vakfı ile Yeni Zelanda, Japonya ve Birleşik Krallık’taki bilim ve araştırma kurumları tarafından finanse edildi.