Hotspot Scorched Midwest, Leaving Legacy Of Earthquakes, Rare Rocks

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Una trappola di velocità sismica sotto il midwest spiega i kimberliti della regione e l'attività mesozoica della zona di rifondazione di madrid.

Una trappola per la velocità sismica che si estende dal Missouri alla Virginia suggerisce che un hotspot ha bruciato il Midwest durante l'era del Mesozoico, rileva un nuovo studio.

Gli hotspot sono scorie bollenti di roccia calda che salgono verso la superficie terrestre dal mantello, lo strato che si trova sotto la crosta terrestre. Anche se le placche tettoniche cambiano costantemente, gli hotspot sono gli homebodies, bloccati praticamente nello stesso punto per tutta la vita, pensano gli scienziati.

Quando i continenti si muovono attraverso i punti caldi, i pennacchi bruciano il loro fondo, come un piatto freddo passato sopra una fiamma. Per la prima volta, gli scienziati hanno individuato una di queste calde piste sotto l'ombelico del Nord America, secondo uno studio pubblicato oggi (15 settembre) sulla rivista Nature Geoscience.

Zone sismiche a bassa velocità (scatole rettangolari), il percorso della placca nordamericana (linee blu) e le caratteristiche della superficie. L'inserto sinistro mostra la posizione attuale dell'hotspot (punto blu). I triangoli neri sono intrusioni di kimberlite.

Zone sismiche a bassa velocità (scatole rettangolari), il percorso della placca nordamericana (linee blu) e le caratteristiche della superficie. L'inserto sinistro mostra la posizione attuale dell'hotspot (punto blu). I triangoli neri sono intrusioni di kimberlite.

Credito: Don Helmberger

Gli autori dello studio pensano che la zona calda si allinea con rocce rare chiamate kimberliti in Kansas e Kentucky. Il riscaldamento radicato rappresenta anche il diradamento della crosta e le intrusioni di magma lungo la spaccatura di New Madrid durante il Mesozoico, hanno detto i ricercatori. La spaccatura di New Madrid è una zona sismica nella centrale valle del Mississippi che si è spaccata nel periodo del primo Cambriano e riattivata durante il Mesozoico. Durante l'inverno tra il 1811 e il 1812, tre potenti terremoti nella spaccatura fecero tremare New Madrid, nel Missouri, e scossero edifici fino a New York e Washington, D.C.

"Penso che tutto ciò sia molto eccitante perché significa che il continente non è noioso come tutti pensavano che fosse", ha detto il coautore dello studio Don Helmberger, un sismologo del Caltech. "Sono cresciuto nel Midwest e ho pensato che questo fosse il posto peggiore al mondo [per la geologia]."

Collegare i punti

Poiché i kimberliti macchiettano il Midwest, per decenni i geologi hanno suggerito che il Nord America scivolasse su un hotspot mentre marciava verso ovest negli ultimi 100 milioni di anni. Sebbene le kimberliti del Kansas e del Kentucky siano prive di diamanti, in Canada e in Africa, le kimberlite dai cuscinetti di diamante sono esplose sopra i punti caldi. Il magma che crea kimberlite percorre centinaia di chilometri in pochi giorni, esplodendo violentemente quando raggiunge la superficie. È come se la Terra scorra diamanti. [Sinister Sparkle Gallery: 13 gemme misteriose e maledette]

Fino ad ora, nessuno aveva visto segni rivelatori di un hotspot sotto i kimberliti dello stato di K.

"La gente ha sempre pensato che fossero causati da un hotspot, ma nessuno aveva prove", ha detto Helmberger.

Infine, nel 2011, la combinazione di un raro terremoto della costa orientale e il posizionamento di USArray, una fitta rete di sismometri itineranti, hanno dato ai ricercatori uno sguardo chiaro sotto il Midwest. "Devi avere un po 'di fortuna per prendere piede su cose interessanti, sai", ha detto Helmberger a OurAmazingPlanet di WordsSideKick.com.

Lento e basso

L'enorme schiera di oltre 500 sismometri, strumenti che misurano le onde del terremoto, ha individuato una zona insolitamente lenta sotto il Nord America durante il terremoto della Virginia del 2011. Questa sismica corsia "a bassa velocità" taglia da ovest a est, dal Missouri alla Virginia, poi fa jogging verso nord fino al Massachusetts e continua verso la costa. Il corridoio è di 25 miglia (40 chilometri) di spessore e si trova a 75 miglia a 100 miglia (120-160 km) sotto la superficie, ha detto Risheng Chu, autore di studio principale e geofisico presso l'Istituto di geodesia e geofisica presso l'Accademia cinese di Scienze a Pechino. La zona appare anche in altri terremoti, ha detto Chu in un'intervista via email.

Un modello computerizzato del riscaldamento dell'hotspot suggerisce che avrebbe potuto creare la zona lenta, riferiscono i ricercatori. Temperature più elevate nelle rocce possono ostacolare le onde sismiche. Ad esempio, le temperature previste dal modello corrispondono al rallentamento sismico del mondo reale che si potrebbe verificare se un hotspot è passato sotto il Kentucky 75 milioni di anni fa, quando i kimberliti dello stato hanno perforato la crosta, lo studio rileva.

"Questa è una traccia nascosta, il che significa che è laggiù, ma è ancora un paio di centinaia di gradi più caldo di quanto sarebbe normalmente", ha detto Helmberger.

Ma a parte i kimberliti e la spaccatura di New Madrid sempre più calda nel Mesozoico, Chu ei suoi colleghi non hanno trovato altre connessioni geologiche con l'hotspot. Ma la geofisica Cindy Ebinger, che non è stata coinvolta nello studio, nota che Virginia ha un paio di vulcani nel posto giusto al momento giusto, e ci sono kimberliti in Pennsylvania e New York. [In immagini: come il Nord America è cresciuto come un continente]

Ebinger ha detto che l'evidenza della squadra per le differenze di velocità sismiche sotto il Nord America era "indiscutibile", ma il legame con la geologia di superficie era più tenue.

"La parte dell'età inizia con un'ipotesi basata su alcune prove circostanziali", ha detto Ebinger, professore all'Università di Rochester a New York. "Forse ci sono altre caratteristiche e altre tracce a cui potrebbero connettersi. Penso che questo motiverà studi nuovi e migliori che lo porteranno fuori dalla portata speculativa".

Flusso della costa orientale

Chu ei suoi colleghi credono che il punto caldo si trovi ora sotto la piatta e piatta pianura di Sohm, a nord di una catena di isole vulcaniche non collegate chiamate New England Seamounts.(In effetti, le montagne sottomarine si sono formate circa 110-80 milioni di anni fa sopra il pennacchio del Grande Meteore). Sperano di confermare i loro sospetti con la rete di sismometri mobili, che quest'anno ha spostato a est degli Appalachi, ha detto Helmberger.

"Questa è un'interpretazione nuova che sarà testabile quando EarthScope si muoverà verso est", ha detto Ebinger, riferendosi alla rete sismometrica itinerante. Ebinger ha detto che si aspetta che la rete rivelerà che la costa orientale non è così semplice come predicono i libri di testo.

"È emozionante vedere che si stanno facendo nuove scoperte sulla struttura e forse anche sull'evoluzione della litosfera continentale del Nord America", ha dichiarato a OurAmazingPlanet di WordsSideKick.com.

"Ci saranno più sorprese", ha detto Ebinger.

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