Come si misurano le cause dei terremoti?

Question

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So che si verificano quando l'energia precedentemente immagazzinata viene rilasciata in onde sismiche. Ma come viene immagazzinata l'energia nella terra in primo luogo e cosa può innescare il rilascio di tale energia ?

In altre parole, le precondizioni di cui sopra per i terremoti possono essere determinate da fenomeni naturali come le linee di faglia nella terra, e anche da fenomeni artificiali come l'estrazione mineraria. Quali sono i modi per misurare / stimare l'energia "potenziale" di una linea di faglia e il probabile terremoto che ne deriva, e quali sono i modi per misurare / stimare l'energia rilasciata dall'estrazione mineraria o da altre attività umane e quanto è probabile un terremoto al risultato?

Answer 1

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Ci sono una serie di cause (questo elenco probabilmente non è completo):

• Rimbalzo elastico di faglie tettoniche. Questo è il più comune e noto. Qui l'energia è energia elastica immagazzinata mentre due blocchi di rocce si muovono l'uno contro l'altro. C'è un punto in cui la deformazione elastica non può assorbire l'intero movimento e la roccia si rompe rilasciando l'energia elastica. Questo è spiegato meglio qui: Teoria del rimbalzo elastico di Reid (USGS)

• Frane / ecc. Questi in genere si presentano come terremoti estremamente superficiali e spesso possono essere determinati da registrazioni sismiche.

• La cavità collassa. Per esempio. miniere, sistemi vulcanici, grotte.

• Esplosioni sotterranee / espansione del volume. Per esempio. attività mineraria, test della bomba atomica, attività vulcanica (es. freatica che coinvolge l'acqua; o iniezione di magma)

• Cambiamenti di fase cristallina. Zone di subduzione veloci e profonde (es. Tonga) sperimentano terremoti molto profondi in cui le rocce dovrebbero essere troppo plastiche per il classico rimbalzo elastico. Questi sono solitamente interpretati come cambiamenti di fase "catastrofici" di olivina -> spinello -> perovskite, e le profondità generalmente corrispondono. Per esempio. Kirby 1991.

Answer 2

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Risposta breve: un accumulo di stress tra i confini tettonici causato da un mantello convettivo lento ma massiccio. Lo stress viene rilasciato quando le proprietà meccaniche della roccia (passando da duttile a fragile) vengono superate. La rottura delle rocce tra le due placche litosferiche provoca un drastico slittamento; una conversione tra energia potenziale ed energia cinetica. Questa energia è spesso vista sotto forma di onde sismiche, ma preferisco pensare alle forme d'onda solo come un modo per rappresentare matematicamente il rilascio di energia. Il dettato corretto, a mio avviso, è dire che l'energia viene rilasciata dallo scorrimento tettonico che viene quantificato e analizzato in forme d'onda sismiche.

Esistono altri metodi per alleviare lo stress nelle placche tettoniche come il rimbalzo isostatico, i grandi impatti. Due testi che si potrebbero leggere per avere una comprensione più profonda della meccanica dei terremoti sono Turcotte e Shubert e Stein e Wyessesion. Entrambi sono testi di livello superiore / laureato inferiore. Fowler è ottimo se non hai una solida base matematica (calcolo multivariato).