Геологи были не уверены в факторах, которые управляют, как новые ошибки растут, говорит Кук. В последние годы она и коллеги предложили первые систематические исследования такой эволюции ошибки. В их новой статье она и ее команда студентов обеспечивают результаты эксперимента иллюстрировать процесс с видео и отчетом о том, как они воспроизводят такие события во влажной глине в лаборатории.
Детали появляются в текущем выпуске онлайн Журнала Структурной Геологии.Кук говорит, «Когда я даю, говорит с другими геологами, я поднял картину ошибки и спрашиваю, разве Вы не любили бы быть в состоянии видеть точно, как это сформировалось?
Ну, в моей лаборатории это – то, что мы делаем. Мы настраиваем условия для того, чтобы обвинить в мелком масштабе и наблюдаем, что они разворачиваются.
Люди сделали это прежде, но мы разработали методы, таким образом, мы видим, что ошибки растут в очень, очень мелкие детали, в более прекрасной резолюции, чем кто-либо зарегистрировал прежде».Исследователи Массачусетского университета Амхерст проявляют механический подход эффективности к пониманию развития ошибки. Это указывает, что ошибки в корке реорганизовывают в соответствии с «принципами» оптимизации работы, или что Кук называет «Ленивой Землей» гипотезу.
Это сосредотачивается на эффективности систем разломов при преобразовании входной энергии в движение вдоль ошибок. Как молния, наносящая удар самый близкий объект, формируя Землю ошибки, берет самый легкий путь.Для этой поддержанной национальным научным фондом работы исследователи загружают поднос каолином, также известным как фарфоровая глина, подготовленная так ее вязкость и шкала расстояний к той из земной коры. Все эксперименты включают две плиты влажной глины, перемещающейся в противоположные направления под одним из трех основных граничных условий, то есть, различные способы «загрузить» ошибку.
Один сценарий начинается с существующей ранее ошибки, другой с локализованным смещением ниже глины и одна треть, которая характеризуется смещением через более широкую зону, стригут ниже глины.Данные из двухчасовых экспериментов делают запись локализации напряжения и эволюции ошибки, которая представляет миллионы лет в масштабе десятков километров во время созревания ошибки промаха забастовки. Кук говорит, «Мы захватили совсем другие условия для формирования ошибки в наших экспериментах, которые представляют ряд условий, которые могли бы стимулировать обвинение в корке».
Она добавляет, «Мы нашли, что ошибки действительно развиваются, чтобы увеличить кинематическую эффективность при различных условиях, и мы изучили некоторые удивительные вещи по пути. Один из них – то, что ошибки выключались по пути. Мы подозревали это, но наш эксперимент первый, чтобы зарегистрировать его подробно. Другое особенно удивительное открытие состоит в том, что неисправности ошибки, которые неэффективны, сохраняются, а не система, формирующая прямую, эффективную ошибку».
Авторы, среди которых аспиранты Алекс Хатем и Кевин Тоенебоен, определяют четыре этапа в эволюции ошибки: предварительно обвинение, локализация, связь и промах. Процесс начинается просто, достижения к пику сложности, после которой внезапно понижается сложность, и ошибка упрощает снова, удлиняя в или непрерывную единственную, поверхностную трещину «через движение».В видео Хатемом постригите напряжение, как, ясно замечается, искажает корку вдоль области, где две опорных плиты встречаются. На следующей стадии развиваются многочисленные ошибки эшелона.
Это подобные шагу переломы, параллельные друг другу, которого тянут продольно, когда напряжение увеличивается, пока они внезапно не связываются. На последней стадии они соединяют, чтобы сформировать заключительную единственную ошибку. Кук говорит, «Мы были очень счастливы видеть, что части ошибок выключались как система, реорганизованная, и также что неисправности сохранились вдоль ошибок».
Интересное открытие, но не удивление состоит в том, что по большей части все ошибки прошли подобный процесс. Кук говорит, «Мы проверили различные крайности, но вышли из этого с общим видом эволюции это правда для всех. Если уже нет ошибки, то Вы видите ошибки эшелона, маленькие ошибки, параллельные друг другу, но под углом к стрижению.
Вероятно, самый проницательный бит – детали эволюции ошибки в тех крайностях. То, с чем Вас оставляют в конце, является длинной ошибкой с заброшенными сегментами с обеих сторон, которая является чем-то, что мы видим в области все время.
Это – хорошее подтверждение, что наши эксперименты лаборатории копируют то, что продолжается в Земле».Другое понимание, исследователи говорят, результаты измерения кинематической или геометрической эффективности, процента прикладного смещения, выраженного как сдвиг на ошибках. «У неэффективной ошибки будет меньше промаха и больше деформации вокруг зон», объясняет Кук. «Мы видим, что он происходит в экспериментах, и это поддерживает идею, что ошибки развиваются, чтобы стать эффективными, и Земля оптимизирует работу. Это – Ленивая Земля; эффективность увеличивается даже при том, что ошибка становится более сложной».Наконец геолог добавляет, «Мы видели, что, когда ошибки в конечном счете соединяются, они не обязательно делают совершенно прямую ошибку.
Это говорит мне, что неисправности могут сохраниться вдоль зрелых ошибок из-за материала. Это – понимание, как Вы получаете постоянные неисправности, которые мы видим в реальной земной коре.
Структурные геологи удивлены неисправностями, потому что, если ошибки развиваются, чтобы минимизировать работу тогда, все ошибки должны быть прямыми. Но у нас есть доказательства теперь, чтобы показать, что эти неисправности сохраняются.
У нас есть неправильные ошибки, которые активны в течение миллионов лет».