Le Quartz est la clé de la tectonique des plaques

nouvelle compréhension sur les mouvements de continents

Photo de cristaux de quartz.
Quartz peut jouer un rôle important dans les mouvements des continents, appelé tectonique des plaques.

16 mars 2011

Plus de 40 ans, pionnier tectoniques géophysicien J. Tuzo Wilson publié un article dans la revue Nature décrivant la façon dont les bassins océaniques ouverts et fermés le long du littoral est de l’Amérique du Nord.

Ses observations, surnommé « Le cycle de Wilson tectonique», a suggéré le processus s’est produit plusieurs fois au cours de la longue histoire de la Terre, plus récemment, l’origine du supercontinent Pangée géant de diviser en sept continents d’aujourd’hui.

idées de Wilson étaient au centre de la soi-disant révolution des plaques tectoniques, le fondement des théories contemporaines de processus sous-jacents de montagne des capacités et des tremblements de terre.

Depuis son document de 1967, d’autres études ont confirmé que la déformation à grande échelle des continents se produit à plusieurs reprises dans certaines régions mais pas dans d’autres, bien que les raisons pour lesquelles demeurent mal compris.

Maintenant, de nouvelles découvertes par l’Utah State University géophysicien Tony Lowry et collègue Marta Pérez-Gussinyé de Royal Holloway, Université de Londres, la lumière étonnante sur ces cycles rock agité.

«Tout commence avec le quartz, dit Lowry, qui a publié les résultats de la récente étude de l’équipe dans le numéro du 17 Mars de la nature.

Les scientifiques décrivent une nouvelle approche pour mesurer les propriétés de la croûte profonde.

Il révèle le rôle clé du quartz dans initier la chaîne barattage de événements qui cause surface Terre à crack, rides, plier et stretch en montagnes, plaines et vallées.

« Si vous avez déjà voyagé à l’ouest du Midwest Great Plains vers les montagnes Rocheuses, vous pourriez avoir demandé pourquoi les plaines surgit tout à coup en pics escarpés à un endroit particulier, » dit Lowry.

« Il s’avère que la croûte sous les plaines a presque pas de quartz en elle, alors que les Rocheuses sont très riches en quartz. »

Il pense que les ceintures de quartz pourrait être le catalyseur qui définit le cycle des roches de montagne des capacités en mouvement.

« Les tremblements de terre, la formation des montagnes et d’autres expressions de la tectonique continentale dépend de la façon dont les coulées en réponse au stress», affirme Lowry.

«Nous savons que la tectonique est une réponse aux effets de la gravité, mais nous connaissons moins bien les propriétés d’écoulement de roche et comment ils changent d’un endroit à l’autre. »

les théories de Wilson fournir un indice important, Lowry dit, que les scientifiques ont remarqué depuis longtemps que les ceintures de montagne et zones de rift ont formé encore et encore aux mêmes endroits sur de longues périodes de temps.

Mais pourquoi?

«Au cours des dernières décennies, nous avons appris que des températures élevées, de l’eau et de quartz sont abondantes tous les facteurs critiques dans la prise roches s’écouler plus facilement», dit Lowry.«Jusqu’à présent, nous n’avons pas eu les outils nécessaires pour mesurer ces facteurs et répondre à des questions de longue date. »

Depuis 2002, la National Science Foundation (NSF)-financé Earthscope transportables Array de stations sismiques dans l’ouest des États-Unis ont fourni des données de télédétection sur les propriétés de la roche du continent.

«Nous avons combiné les données Earthscope avec d’autres mesures géophysiques de gravité et les flux de chaleur à la surface d’une manière entièrement nouvelle, celle qui nous permet de séparer les effets de la température, l’eau et de quartz dans la croûte», dit Lowry.

mesures Earthscope activé l’équipe pour estimer l’épaisseur, long avec le ratio vitesse sismique, de croûte continentale dans l’Ouest américain.

«Cette étude apporte un nouvel éclairage fascinant sur les processus de conduite à grande échelle déformation continentale et de la dynamique», explique Greg Anderson, directeur du programme de la NSF pour EarthScope.  «Ce sont des clés pour comprendre l’assemblage et l’évolution des continents. »

vitesse sismique décrit comment rapidement les ondes sonores et ondes de cisaillement Voyage à travers la roche, offrant des indices de sa température et sa composition.

« Les vitesses sismiques sont sensibles à la température de fusion et de rock», dit Lowry.

« Mais si les vitesses sont combinés en un rapport, la dépendance en température retombe. Nous avons constaté que le rapport de vitesse a été particulièrement sensible à l’abondance de quartz. »

Même après la séparation des effets de la température, les scientifiques ont découvert qu’un taux de faible vitesse sismique, ce qui indique la faiblesse, la croûte riche en quartz, systématiquement eu lieu au même endroit que les températures élevées de la croûte inférieure modélisés indépendamment du flux de chaleur de surface.

« Nous pensons que cela indique un cycle de rétroaction, où le quartz commence le bal. »

Si la température et de l’eau sont les mêmes, dit-Lowry, coulées de roche se concentrer là où le quartz se trouve parce que c’est le seul lien faible.

Une fois que l’écoulement commence, le mouvement de la roche contient de la chaleur avec lui et que le mouvement efficace de la chaleur augmente la température, ce qui entraîne l’affaiblissement de la croûte.

« Rock, quand elle se réchauffe, est contraint de libérer l’eau qui serait autrement lié chimiquement dans les cristaux, dit-il.

Eau affaiblit encore la croûte, qui concentre plus la déformation dans une zone déterminée.

traduit par google : source : NSF

National Science Foundation

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