Sügaval Maa sisemistes kihtides toimuvad protsessid on olnud pikka aega raskesti mõistetavad, sest seal valitsevad äärmuslikud ja inimesele kättesaamatud tingimused. Uued uuringud näitavad, et sügavustes toimunud plaatide murdumised võivad taastuda palju kiiremini, kui seni arvati. See avastus annab täiesti uue vaatenurga seismiliste nähtuste arengule.
Kiirelt taastuvad mineraalid ja dünaamiline Maa sisemus
Teadlaste katsed näitavad, et mineraalid võivad omavahel uuesti kokku kasvada kõigest mõne tunniga. See tähendab, et Maa süvakihtide ehitus on oodatust palju dünaamilisem ja „paraneb“ märksa kiiremas tempos. Selline käitumine muudab arusaama ohtlikest geoloogilistest protsessidest ning sellest, kui kiiresti võivad sügavustes tekkinud vigastused ennast ise parandada.
Uuringud kinnitavad, et osa aeglastest libisemissündmustest kordub palju tihedamini, kui varem arvati. Kui seni peeti tõenäoliseks, et murdude taastumiseks kulub väga pikk aeg, siis nüüd selgub, et need suudavad oma tugevuse taastada väga kiiresti ja intensiivselt. See muudab oluliselt lähenemist seismilise riski hindamisele.
Gilumised lõhed ja nende üllatav taastumine
Sügavate lõhede taastumise avastus
Teadlased on avastanud, et sügaval Maa koores paiknevad lõhed võivad pärast aeglaseid libisemissündmusi uuesti kokku kasvada. Sellised lõhed ei taastu mitte aastate või kuudega, vaid erakordselt lühikese ajaga. Seda protsessi võib võrrelda kiiresti toimiva loodusliku liimiga, mis „õmbleb“ kivimite struktuuri uuesti kokku.
Laboritingimustes taastati hiiglasliku rõhu ja kõrge temperatuuri tingimused, mis valitsevad Maa sügavustes. Selgus, et kvartsiterad suudavad sellistes oludes väga kiiresti üksteisega kokku kasvada. Nii uuesti seotud kivimid saavad taas hakata pinget koguma, mis võib hiljem viia lõhede uue liikumiseni. See näitab, et sügavustes toimuvad äärmiselt aktiivsed füüsikalised protsessid, mida alles õpitakse mõistma.
Aeglased libisemissündmused ja nende roll
Aeglane libisemine ei võrdu vaikse rahuga
Aeglased libisemissündmused erinevad järskudest maavärinatest selle poolest, et kestavad palju kauem. Selliste protsesside käigus nihkuvad kivimid sentimeetrite kaupa nädalate või kuude jooksul. Just selline aeglane nihkumine loob tingimused, et lõhed jõuaksid libisemiste vahel osaliselt taastuda.
Kaskaadide piirkonnas tehtud uuringud näitavad, et teatud lõhevööndid võivad uuesti libiseda juba mõne tunni või päeva pärast eelmist sündmust. See tähendab, et lõhed koguvad pinget ja tugevust tagasi märksa kiiremini, kui seni arvati. Sellest on saanud üks olulisemaid võtmeid seismilise aktiivsuse ja võimalike ohtlike maavärinate selgitamisel.
Laborikatsed mineraalidega
Reaalsed sügavustingimused katselaboris
Uurijad kasutasid spetsiaalseid rõhukambritega seadmeid, et taastada Maa sügavustes valitsevaid tingimusi ja uurida, mis juhtub pärast libisemissündmust. Kvartsipulbrist proovidele avaldati tugevat kuumust ja tohutut rõhku, et näha, kuidas mineraalid reageerivad. Nii oli võimalik täpselt jälgida mineraalide taastumise ja ühinemise protsessi.
Pärast katseid tehtud mõõtmised näitasid, et mineraalid muutuvad uuesti ühtseks massiks, justkui oleks need kokku keevitatud. Selline järsk ja tugev koondumine aitab selgitada, miks ja kuidas lõhed oma tugevuse tagasi saavad. See mehhanism võib osutuda oluliseks ka teiste maavärinaohtlike piirkondade uurimisel.
Koheesioon – seni alahinnatud tegur
Koheesioon kui lõhede käitumise võti
Mineraalosakeste omavaheline sidusus ehk koheesioon on pikka aega olnud suhteliselt vähe uuritud omadus, kui juttu on lõhede käitumisest. Uued tulemused näitavad, et koheesioon võib avaldada palju suuremat mõju, kui seni arvesse võeti. See sunnib teadlasi üle vaatama varem kasutatud mudeleid ja arvutusi, millele tugines seismilise riski hindamine.
Edasised uuringud võivad näidata, kuidas see protsess on seotud suurte maavärinate kujunemisega. Koheesioon seob omavahel mikroskoopilised mineraalimuutused ja massiivsed seismilised struktuurid, luues silla üksikute kristalliterade ja terve mandrilõhe käitumise vahel. Nii kujuneb täiesti uus arusaam Maa sügavustes toimuvast dünaamikast ja sellest, kui kiiresti meie planeet suudab end seestpoolt ümber kujundada.
