Laboratuvar ortamında yüksek basınç ve sıcaklık koşulları yeniden oluşturularak yapılan deneylerde, kuvars tanelerinin oldukça hızlı bir şekilde tekrar birbirine kaynaklanabildiği görüldü.
Kaliforniya Üniversitesi, Davis’ten araştırmacıların yürüttüğü bu yeni çalışmaya göre, yeryüzünün derinliklerinde yer alan fay hatları bir sismik rahatsızlık sonrasında yeniden birleşebiliyor.Science Advances dergisinde yayımlanan ve Ulusal Bilim Vakfı’nın desteğiyle gerçekleştirilen çalışma, güçlü depremleri tetikleyebilecek fay davranışlarını yeniden düşünmeyi gerektiren önemli bir bulgu sunuyor.
UC Davis Yer ve Gezegen Bilimleri Profesörü Amanda Thomas, “Derin fayların saatler içinde kendilerini iyileştirebildiğini keşfettik,” diyerek bu davranışın fayların yapısal özelliklerini anlama şeklimizi kökten değiştirebileceğini belirtti.
Thomas, meslektaşı Profesör James Watkins ve ekipleri, klasik depremlerden farklı olarak çok daha yavaş gelişen “yavaş kayma olayları”nı (SSE – Slow Slip Events) inceledi. Geleneksel depremler, yüzyıllar ya da bin yıllar boyunca biriken tektonik stresin birkaç saniyede boşalmasıyla oluşur. Ancak yaklaşık 2002’den itibaren bilim insanları, çok daha yavaş, günler, haftalar ya da aylar süren, birkaç santimetrelik küçük kaymalarla gerçekleşen başka türden sismik olaylar fark etti.
Araştırmacılar, bu yavaş kayma davranışlarını daha iyi anlamak için, Pasifik Kuzeybatısı’ndaki Juan de Fuca levhasının Kuzey Amerika levhasının altına daldığı Cascadia Subdüksiyon Bölgesi’nden sismik kayıtları analiz etti. Bu bölgede, fay hatları klasik deprem düzenine uymuyor. Aynı bölgedeki kaymalar saatler ya da günler içinde tekrar edebiliyor – bu da fayın hızlıca iyileştiğini ve stres biriktirebildiğini gösteriyor.
Thomas, Güneş ve Ay’ın yerçekimi etkisinin okyanus gelgitlerini oluşturduğu gibi yerkabuğunu da etkilediğini ve bu küçük gelgit kuvvetlerinin fayın ne kadar hızlı tekrar yüklenebildiğini gösterdiğini ifade etti. Fakat hâlâ bilinmeyen, bu kadar kısa sürede fayın bu kadar güç kazanmayı nasıl başardığı.
Jeokimyacı Watkins, yüksek basınç ve sıcaklık altında minerallerin nasıl davrandığını inceliyor. Laboratuvarında, yer kabuğunun ya da volkanların derinliklerindeki koşulları taklit edebilecek ekipmanlar mevcut.
Watkins ve Thomas, toz haline getirilmiş kuvarsı gümüş bir silindire doldurup kaynakla kapattılar, ardından bu silindiri 1 GPa (atmosferik basıncın 10.000 katı) basınç ve 500°C sıcaklık altında bıraktılar.
Watkins, “Bu deneylerle, yavaş kayma olayından sonraki süreci taklit ediyoruz. Onu ‘pişirip’ sonra incelemeye alıyoruz,” dedi.
Deney sonrası, ses dalgalarının “pişmiş” örnekten ne kadar hızlı geçtiği ölçüldü, ardından silindirler açılarak elektron mikroskobuyla yapı incelendi.
Araştırmacılar, basınç uygulanan mineral tanelerinin birbirine kaynaklandığını gözlemledi.
Thomas, “Bu adeta fay için hızlı kuruyan yapıştırıcı gibi,” dedi. “Gerçekten çok hızlı ve belirgin bir şekilde yapısal dayanım geri kazanılıyor.”