Die Ozeanische Lithosphäre, bestehend aus der Erdkruste und dem darunterliegenden Mantel, bewegt sich über eine schwächere Region namens Asthenosphäre. Die Asthenosphäre weist unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf, wie eine niedrigere Viskosität, die es der Lithosphäre ermöglichen, darüber hinwegzugleiten. Die scharfe Abgrenzung zwischen der Lithosphäre und der Asthenosphäre wird als Lithosphäre-Asthenosphäre-Grenzschicht (LAB) bezeichnet. Die Gründe hinter diesen unterschiedlichen Eigenschaften und der Bewegung der Lithosphäre über die Asthenosphäre sind nicht gut erforscht.
Ein Team von Forschern aus Japan unter der Leitung von Professor Takashi Yoshino untersuchte die Auswirkungen von Wasser auf die seismischen Eigenschaften von Olivin-Gesteinen, ähnlich denen in der Asthenosphäre. Sie führten Experimente unter hohen Temperatur- und Druckbedingungen durch, die der LAB unterhalb des alten ozeanischen Bodens ähneln. Die Forscher stellten fest, dass Wasser die Energiedispersion erhöht und die elastischen Moduli der Gesteine reduziert, was sich auf die Geschwindigkeit und die Abschwächung seismischer Wellen auswirkt.
Das Vorhandensein von Wasser in der Asthenosphäre schwächt diese und ermöglicht es der Lithosphäre, sich reibungslos darüber zu bewegen. Der Unterschied im Wassergehalt zwischen der Lithosphäre und der Asthenosphäre kann die beobachteten Geschwindigkeitsabfälle und seismische Abschwächungen in der Asthenosphäre erklären. Die Forscher weisen jedoch darauf hin, dass ihre Schlussfolgerung eine vernachlässigbare Wirkung von Eisen auf wasserstoffbedingte Defekte in den Gesteinen voraussetzt.
Das Vorhandensein von Wasser in der Asthenosphäre hat Auswirkungen auf die Vorhersage und Erkennung von vulkanischen und seismischen Aktivitäten. Diese Studie vertieft unser Verständnis der Bewegung der tektonischen Platten und trägt zu unserem Verständnis verschiedener tektonischer Aktivitäten bei. Weitere Forschung ist erforderlich, um die anelastischen Eigenschaften von eisenführenden Olivin-Gesteinen zu erforschen.
Einführung
Erklärung der ozeanischen Lithosphäre und ihrer Bewegungen über der Asthenosphäre
Die Lithosphäre-Asthenosphäre-Grenze
Beschreibung der scharfen Grenze zwischen der Lithosphäre und der Asthenosphäre
Forschungsstudie
Überblick über die von Professor Takashi Yoshino und seinem Team durchgeführte Forschung
Experimenteller Aufbau
Beschreibung der hohen Temperatur- und Druckbedingungen, die in den Experimenten verwendet wurden
Einfluss von Wasser auf Olivin-Gesteine
Diskussion darüber, wie das Vorhandensein von Wasser die Energieverteilung verstärkt und die elastischen Moduli in den Gesteinen reduziert hat
Seismische Eigenschaften
Erklärung, wie sich die Veränderungen der Eigenschaften der Gesteine auf die Geschwindigkeit und Dämpfung seismischer Wellen auswirken
Auswirkungen und Bedeutung
Diskussion der Auswirkungen des Vorhandenseins von Wasser auf die Vorhersage und Entdeckung von vulkanischen und seismischen Aktivitäten
Beitrag zum Verständnis der Bewegung der tektonischen Platten
Erklärung, wie die Studie unser Verständnis der Bewegung der tektonischen Platten und verschiedener tektonischer Aktivitäten verbessert
Zukünftige Forschung
Bedeutung weiterer Forschung, um die anelastischen Eigenschaften von eisenhaltigen Olivin-Gesteinen zu erforschen
