การเปลี่ยนแปลงทางเคมีในแร่ธาตุที่อยู่ลึกลงไปใต้พื้นทะเลสามารถอธิบายได้ว่าทำไมแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในปี 2547 ของอินโดนีเซียจึงสร้างความเสียหายอย่างไม่คาดคิด รายงาน ของ นักวิจัยใน วารสาร Science 26 พฤษภาคมแผ่นดินไหวขนาด 9.2 และคลื่นยักษ์สึนามิที่คร่าชีวิตผู้คนไปแล้วกว่า 250,000 คน หมู่บ้านราบเรียบ และกวาดบ้านเรือนออกสู่ทะเลทั่วเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ มันเป็นหนึ่งในสึนามิที่อันตรายที่สุดในประวัติศาสตร์ที่บันทึกไว้
“มันทำให้เกิดคำถามมากมาย เพราะนั่นไม่ใช่สถานที่ในโลก
ที่เราคิดว่าจะเกิดแผ่นดินไหวขนาด 9” แบรนดอน ดูแกน ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักธรณีฟิสิกส์จากโรงเรียนเหมืองโคโลราโดในโกลเด้นกล่าว
ตะกอนที่หนาแต่มั่นคงซึ่งแผ่นเปลือกโลกมาบรรจบกันนอกชายฝั่งเกาะสุมาตราของอินโดนีเซียน่าจะจำกัดพลังของแผ่นดินไหว นักแผ่นดินไหวคาดการณ์ไว้ แต่กลับกลายเป็นว่า แผ่นดินไหวครั้งนี้รุนแรงที่สุดเป็นอันดับสามของโลก
ดูแกนใช้เวลาสองเดือนบนเรือกับนักวิทยาศาสตร์อีก 30 คนซึ่งทำงานร่วมกันผ่านโครงการ International Ocean Discovery Program นักวิจัยได้เจาะลึก 1,500 เมตรใต้พื้นทะเลในสองแห่งนอกชายฝั่งเกาะสุมาตราเพื่อสกัดตะกอนตะกอนแคบ ๆ ตะกอนนี้เคลื่อนตัวช้ามากไปยังจุดที่เกิดแผ่นดินไหวในปี 2547 ซึ่งเป็นบริเวณที่แผ่นเปลือกโลกขนาดใหญ่แผ่นหนึ่งเลื่อนทับอีกแผ่นหนึ่ง ดันแผ่นนั้นลงด้านล่าง
การวิเคราะห์ว่าการเปลี่ยนแปลงของตะกอนตามความลึกสามารถให้ภาพรวมของกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เล่นใกล้กับเขตรอยเลื่อนแก่นักวิทยาศาสตร์ได้อย่างไร
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ลึกลงไป นักวิจัยระบุชั้นของตะกอนที่น้ำมีความเค็มต่ำกว่าน้ำในตะกอนด้านบนหรือด้านล่าง เนื่องจากน้ำทะเลที่ไหลลงสู่ตะกอนจะมีความเค็ม หลักฐานของน้ำจืดบ่งชี้ว่าน้ำจะต้องได้รับการปลดปล่อยจากภายในแร่ธาตุในตะกอนแทน
เป็นเวลาหลายสิบล้านปีที่ Dugan เสนอว่าแร่ธาตุนั่งอยู่บนพื้นทะเลโดยดูดซับน้ำ
– อบลงในโครงสร้างผลึกของพวกมัน จากนั้นมีตะกอนเกาะอยู่ด้านบนมากขึ้น มันอบอวลภายใต้ตะกอนหนาทึบ ทำให้แร่ธาตุที่อยู่เบื้องล่างร้อนขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีภายในตะกอน ผลักน้ำออกจากผลึกแร่และเข้าไปในรูพรุนเล็กๆ ระหว่างเมล็ดพืช
เรื่องราวดำเนินต่อไปด้านล่างภาพ
แผ่นดินไหวสุมาตรา พ.ศ. 2547อบและเขย่า เป็นเวลาหลายล้านปี ความร้อนบังคับให้น้ำออกจากแร่ธาตุที่ฝังอยู่ในตะกอนใกล้บริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวสุมาตราในปี พ.ศ. 2547 นั่นทำให้หินเปราะมากขึ้น ทำให้เกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ขึ้นได้ ความสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว (แสดงไว้ที่นี่) กระเพื่อมไกลจากศูนย์กลางของแผ่นดินไหว
USGS
ตะกอนตัวอย่างในการศึกษานี้ยังคงคายน้ำ เมื่อถึงเวลาที่มันไปถึงขอบจาน Dugan กล่าวว่ามันจะถูกฝังไว้ใต้ตะกอนอีกหลายกิโลเมตรและอาจจะถูกคายน้ำอย่างสมบูรณ์
ในตอนแรก น้ำที่ปลดปล่อยออกมาจะทำให้วัสดุนิ่มลง ซึ่งจริง ๆ แล้วลดความเสี่ยงของการเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ด้วยการปล่อยให้ดูดซับแรงได้มากขึ้น Dugan กล่าว เมื่อตะกอนเข้าใกล้รอยเลื่อนเป็นเวลาหลายล้านปี น้ำก็ไหลออกไป ทำให้มันเปราะและไม่เสถียร ซึ่งเป็นการตั้งค่าที่สมบูรณ์แบบสำหรับการเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่
ระยะเวลาของกระบวนการคายน้ำของตะกอนนี้สามารถสร้างหรือทำลายแผ่นดินไหวได้ หากตะกอนใกล้กับรอยเลื่อนอยู่ในสถานะอ่อนตัวลงเมื่อเกิดแผ่นดินไหวในปี 2547 แรงสั่นสะเทือนอาจไม่ถึงตายได้ Dugan กล่าว แต่เนื่องจากเวลาผ่านไปมากพอที่มันจะเปราะอีกครั้ง แผ่นเปลือกโลกจึงสามารถเลื่อนผ่านกันและกันอย่างรวดเร็วเป็นระยะทางที่ไกลกว่ามากในระหว่างที่เกิดแผ่นดินไหว การเคลื่อนไหวครั้งใหญ่นั้นทำให้พื้นทะเลเคลื่อนตัว ทำให้เกิดคลื่นสึนามิ
Roland Bürgmann นักแผ่นดินไหววิทยาจาก University of California, Berkeley ซึ่งไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษากล่าวว่า “สึนามิจากแผ่นดินไหวครั้งนี้เป็นคลื่นที่อันตรายและอันตรายที่สุดจริงๆ และแรงสั่นสะเทือนที่แทนที่พื้นทะเลก็มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดสึนามิมากขึ้น
การค้นพบนี้สามารถนำไปใช้กับรอยเลื่อนอื่นๆ ที่มีตะกอนหนาเช่นเดียวกัน เช่น Cascadia Subduction Zone ในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ แนะนำผู้เขียนร่วม Andre Hüpers นักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเบรเมินในเยอรมนี
แต่จำเป็นต้องมีหลักฐานเพิ่มเติมก่อนที่จะใช้การวิเคราะห์ดังกล่าวกับข้อผิดพลาดนอกเหนือจากนี้ Bürgmann กล่าว อาร์กิวเมนต์สำหรับสิ่งที่เกิดขึ้นตามความผิดของสุมาตรานั้นน่าสนใจ เขากล่าว “แต่อย่างไรก็ตาม มันเป็นเพียงจุดข้อมูลเดียวเท่านั้น มันยังไม่ได้สร้างรูปแบบ”
credit : sonicchronicler.com stephysweetbakes.com suciudadanonima.com sunshowersweet.com superverygood.com
