Vědci dekódují starověká zemětřesení pomocí křemenných hodin na Zemi – hráze písku

Paleoseismologie pomáhá vědcům pochopit, jak často došlo k velkým zemětřesením v minulosti – zejména v regionech s neúplnými nebo žádnými historickými seismickými záznamy. Studováním stop starověkých zemětřesení zachovaných v zemi mohou vědci určit, kdy k nim došlo, jak silní byli, jak často se mohou opakovat a jak se v průběhu času vyvíjejí geologické chyby.

Podle vědců je tato znalost zásadní pro zlepšení bezpečnostních kódů budov a navrhování účinných strategií zmírnění zemětřesení pro lepší ochranu komunit.

Radiokarbonové datování se již dlouho používá ke stanovení věku organických materiálů ve fosiliích a archeologických artefaktech. Geologové také aplikují tuto techniku ​​k určení načasování hlavních minulých zemětřesení. Důkazy o takových seismických událostech – způsobené nepřetržitým pohybem tektonických destiček – se často zachovává v sedimentech jako výrazné rysy, jako jsou pískové hráze. Vědci nyní říkají, že s jejich seismogenním původem říkají, že datování těchto pískových hrází může pomoci přesně identifikovat starověká zemětřesení.

Spolupracující tým indických vědců z CSIR -národního geofyzikálního výzkumného ústavu (NGRI), Hyderabad; Fyzikální výzkumná laboratoř (PRL), Ahmedabad; Indický technologický institut (IIT) Gandhinagar; Institut pro výzkum v plazmě (IPR), Gandhinagar; a Inter University Accelerator Center (IUAC), Nové Dillí, prokázalo, že luminiscenční signály v křemenných zrnech extrahovaných z pískových hrází nabízejí přímou metodu dosud po zemětřesení.

Co jsou to hráči?

Jsou úzké, špičaté struktury podobné rampouch vytvořené během zemětřesení v sedimentech nasycených vodou. Tyto výsledky z zkapalnění – proces, kde intenzivní seismické třepání způsobuje, že sediment ztratí sílu a chová se jako tekutina. „Píčka tedy slouží jako jasný důkaz velkého zemětřesení,“ řekl hlavní vědec CSIR-NGRI a odpovídající autor Devender Kumar.

Pískové hráze se rychle tvoří, když se směs písku a vody chová jako tekutina, násilně vstřikována do trhlin otevřených třesem země. Po injekci voda odtéká a ponechává čistý písek zachycený v prasklinách.

“Our team proposed that inter-grain friction during this process generates enough heat, and this frictional heat can exceed 350C erasing previously accumulated geological luminescence in the quartz grains present in the dike sediments. Subsequently, the grains begin accruing a new luminescence signal, which can be measured to determine the timing of the dike formation — and thus, the earthquake’s occurrence,” he explained.

Vědci použili „opticky stimulovanou luminiscenci“ (OSL) datování pro odhad věku hrází písku. Tato metoda měří energii uloženou v křemenových zrnech v průběhu času v důsledku přirozeného radioaktivního rozpadu prvků, jako je thorium, uran a draslík.

Přestože luminiscence může být ovlivněna teplem, světlem a tlakem, pískové hráze – jsou pod zemí – jsou přirozeně chráněny před světlem. Laboratorní experimenty založené na vlastnostech křemene závislých na teplotě potvrdily, že teploty během tvorby hráze pískových moří mohou dosáhnout nebo překročit 350 ° C.

Zjištění byla validována analýzou vzorků sedimentu z pěti pískových hrází v severovýchodní Indii. Většina vzorků vykazovala důkazy o vytápění nad 350 ° C – dostatečné k resetování luminiscenčního signálu v křemenných zrnech – čímž poskytuje přímý přístup k datu sedimentární rysy jednoznačně tvořené starodávnými zemětřeseními. Studie, kterou provedli Ak Tyagi, D. Kumar, MK Murari, Rn Singh a Ak Singhvi, byla nedávno vydána v Dopisy Země a planetární vědy a získal významnou mezinárodní pozornost.