Ingenieros Geofísicos

Las dorsales oceánicas de expansión exhiben cambios estructurales en función de la velocidad de propagación, la temperatura del manto y el equilibrio de la acreción tectónica y magmática. El papel que estos u otros procesos influyen en la forma general de las dorsales oceánicas no está claro, explica el Dr. Sibrant, del Departamento de Ciencias Geológicas, Universidad de Idaho, EE.UU. Créditos: A. L. R. Sibrant En este artículo se utilizaron experimentos de laboratorio para simular la dispersión de dorsales en dispersiones acuosas coloidales cuya reología evoluciona de puramente viscosa a elástica y frágil cuando se pone en contacto con una solución de agua salina. Se encontró que la forma de la cresta se vuelve cada vez más lineal con la velocidad de expansión hasta alcanzar una tortuosidad mínima. Este comportamiento se predice por el parámetro de falla axial Π F , un número adimensional que describe el balance de la falla frágil y plástica de la litosfera axial.

En los años 60s, unos 50 años después de que el investigador alemán Alfred Wegener propusiera su hipótesis de la deriva continental, la teoría de la tectónica de placas proporcionó a los científicos un marco unificador para describir el movimiento a gran escala de las placas superficiales que componen la litosfera de la Tierra, un marco que posteriormente revolucionó las geociencias, explica el Dr. Chunquan Yu, del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias, Instituto Tecnológico de Massachusetts, EE. UU. . Créditos: Chunquan Yu La forma en que esas placas se mueven alrededor de la superficie de la Tierra está controlada por el movimiento dentro del manto, cuya fuerza motriz es la convección debido a anomalías térmicas, y una componente de heterogeneidad. Sin embargo, el desafío técnico de visualizar estructuras dentro de una esfera de roca de 6,371 kilómetros de radio ópticamente impenetrable ha hecho que el entendimiento del estado compositivo y térmico d

La heterogeneidad en el manto de la Tierra es un registro de los procesos químicos y dinámicos de la historia de la Tierra. Las firmas geofísicas de la heterogeneidad solo pueden interpretarse con restricciones cuantitativas sobre efectos de elementos principales, como el hierro, sobre las propiedades físicas, incluidas la densidad, la compresibilidad y la conductividad eléctrica, explica el Dr. Jiachao Liu del Departamento de Ciencias de la Tierra y del MedioAmbiente, Universidad Estatal de Michigan, EE. UU. Créditos: Jiachao Liu Sin embargo, la deconvolución de los efectos de la valencia múltiple y los estados de espín del hierro en la bridgmanita (Bdg), el mineral más abundante en el manto inferior, ha sido un desafío. En este artículo se muestra a través de un estudio de hierro férrico (Mg 0.46 Fe 3+ 0.53 ) (Si 0.49 Fe 3+ 0.51 ) O3 Bdg que Fe 3+  en el sitio octaédrico experimenta una transición de espín entre 43 y 53 GPa a 300 K. La resolución de los efectos de la

Las fracturas frágiles de materiales no homogéneos como rocas, concreto o cerámica son de dos tipos: Nominalmente frágil e impulsadas por la propagación de una sola grieta dominante o cuasi-frágil y resultantes de la acumulación de muchas microgrietas. Este último va junto con el ruido acústico, cuyo análisis ha revelado que los eventos forman secuencias de réplica que obedecen a leyes características que recuerdan a las de la sismología , expone el Dr. Jonathan Barés, del Departamento de Física de la Universidad Paris-Saclay en Cedex, Francia . Créditos: Jonathan Barés Sin embargo, su origen carece de explicación. En este artículo se muestra que una organización estadística de este tipo no solo es específica para las situaciones de grietas múltiples de fallas casi frágiles y sismología, sino que también regula los eventos acústicos producidos por una grieta de propagación. Esta simple situación ha permitido relacionar estas leyes con la distribución general sin escalamiento en

Sismos profundos de baja frecuencia a menudo se observan en zonas de subducción de placa, como la del suroeste de Japón. La frecuencia sísmica dominante es de aproximadamente 2-8 Hz, que es menor que la de los sismos normales de la misma magnitud. Las ondas de superficie de un gran terremoto a distancia a veces provocan sismos, lo que se conoce como sismo desencadenado, explica el Dr. Ryo Kurihara del Earthquake Research Institute, The University of Tokyo, Japón Créditos: Ryo Kurihara En este estudio, se investigó la actividad de sismos desencadenados en dos áreas, Kii del norte y Shikoku occidental, en la zona de subducción del sudoeste de Japón utilizando el método de coincidencia de plantilla. Se encontraron 9 y 17 eventos de sismos desencadenados en el norte de Kii y en el oeste de Shikoku, respectivamente. Se analizó la relación tiempo-espacial de los sismos desencadenados detectados y se encontraron migraciones de los sismos. En el norte de Kii, siete eventos migraron d

El monitoreo geoquímico de aguas subterráneas en regiones sísmicamente activas se ha llevado a cabo desde la década de 1970. Los precursores estaban bien documentados, pero a menudo eran criticados por señales anecdóticas o fragmentarias, y por carecer de una clara explicación fisicoquímica para estas anomalías, argumenta el Dr. Satoki Onda del Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo, Japón. Créditos: Satoki Onda En su artículo se informa, como posible precursor sísmico, anomalías de la proporción isotópica de oxígeno de +0.24% relativa a la medida en aguas subterráneas, unos meses antes del terremoto de Tottori (M 6.6) en el sudoeste de Japón. Las muestras fueron tomadas en aguas subterráneas profundas ubicadas a 5 km al oeste del epicentro, empacadas en botellas y distribuidas como agua potable entre septiembre de 2015 y julio de 2017, un marco de tiempo que cubre el evento previo y posterior. Se observó un aumento pequeño pero sustancial de 0.07% i

Una pluma es una anormalidad aún teórica que se encuentra en el límite entre el núcleo de la Tierra y el manto, y se eleva a través del manto hacia la corteza, una anomalía que existiría como una corriente vertical de magma. Como señalan los investigadores, la perspectiva de una pluma debajo de Yellowstone ha sido fuertemente debatida, algunos han sugerido que una pluma podría explicar la fuente del calor que impulsa tanta actividad superficial en el parque. Otros están en desacuerdo señalando que podría ser fácilmente explicado por subducción baja o procesos litosféricos. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han adoptado un nuevo enfoque para estudiar el punto caliente: utilizaron datos sísmicos obtenidos de USArray de EarthScope, explicó el Dr. Peter L. Nelson del Department of Geological Sciences, Jackson School of Geosciences, The University of Texas at Austin, Austin, TX, EE. UU. Créditos: Peter L. Nelson Los investigadores encontraron lo que describen como "una z

La permeabilidad de la corteza oceánica ejerce una influencia primaria sobre el vigor de la circulación hidrotermal en las dorsales oceánicas, pero es un parámetro difícil de medir que varía con el tiempo, el espacio y el entorno geológico, explica el Dr. Thibaut Barreyre del Department of Earth Science/K.G.Jebsen Centre for Deep Sea Research, University of Bergen, Noruega En este artículo se desarrolla un modelo analítico para la respuesta poro-elástica de las velocidades y temperaturas del fluido de salida hidrotermal a la carga de marea oceánica en un medio de dos capas para restringir la permeabilidad de la zona de descarga de cada capa. La capa superior, que corresponde a litologías extrusivas (por ejemplo, una capa sísmica-2A) se superpone a una capa de menor permeabilidad, que corresponde a litologías intrusivas (por ejemplo, una capa-2B). Se aplicó el modelo a tres campos hidrotermales alojados en basalto (Lucky Strike, Main Endeavor y 9°46'N L-vent) para los c

Los efectos gravitacionales de la atmósfera y el agua subsuperficial son obstáculos importantes para observar las variaciones de gravedad en la escala sub-μGal (1 μGal = 10 nm / s2). El objetivo de este estudio es detectar cambios en la gravedad causados por redistribuciones masivas subterráneas relacionadas con fenómenos sismológicos mediante la reducción de los efectos gravimétricos del medio ambiente utilizando múltiples gravímetros por debajo y por encima del suelo, denominándolos "red de gravímetros verticales", explica el Dr. Toshiyuki Tanaka del Tono Research Institute of Earthquake Science, Association for the Development of Earthquake Prediction, Mizunami, Japón. Créditos: Toshiyuki Tanaka En base en una evaluación de las respuestas a los efectos atmosféricos y eventos de lluvia identificados en observaciones hechas con gravímetros relativos individuales, la red de gravímetro vertical logra apilar las señales objetivo desde la profundidad y reducir los errores

Cuando ocurre un sismo, los sismómetros cercanos recogen sus vibraciones en forma de ondas sísmicas. Además de revelar el epicentro de un sismo, las ondas sísmicas pueden dar a los científicos una forma de mapear las estructuras interiores de la Tierra, explica el Dr. C. J. Cline II de la Research School of Earth Sciences, Australian National University, Canberra Australia. Créditos: C. J. Cline II Al medir la velocidad a la cual las ondas sísmicas viajan a varias profundidades, los científicos pueden determinar los tipos de rocas y otros materiales que se encuentran debajo de la superficie de la Tierra. La precisión de tales mapas sísmicos depende de la comprensión de los científicos de cómo varios materiales afectan las velocidades de las ondas sísmicas. Ahora, investigadores del MIT y la Universidad Nacional de Australia han descubierto que las ondas sísmicas son esencialmente ciegas a una sustancia muy común que se encuentra en todo el interior de la Tierra: el agua. Lo

Arreglos densos permiten muestrear el campo de ondas sísmicas sin alias significativos, y la tomografía de ondas superficiales se ha beneficiado de la coherencia del campo de ondas entre estaciones vecinas. Sin embargo, las suposiciones explícitas o implícitas sobre el campo de onda, el espaciamiento irregular de estaciones y el ruido aún limitan la aplicabilidad y resolución de los métodos actuales de ondas superficiales. En este artículo se propone aplicar la teoría de la detección compresiva para buscar una representación dispersa del campo de ondas superficiales utilizando una base de onda plana. Posteriormente se reconstruyó el campo de onda de superficie continua en una red regular densa antes de aplicar cualquier método tomográfico. Las pruebas sintéticas demuestran que la detección compresiva en el campo de onda mejora la robustez y la resolución de la tomografía Helmholtz y la gradiometría del campo de onda, especialmente cuando los enfoques tradicionales tienen dificultad

Estudios recientes de sismos lentos a lo largo de los límites de las placas han demostrado que premonitores tectónicos, sismos de baja frecuencia, eventos de muy baja frecuencia (VLFE) y eventos de deslizamiento lento (SSE) a menudo se acompañan entre sí y parecen compartir fallas de origen común, afirma el Dr. Masaru Nakano, del R&D Center for Earthquake and Tsunami, de Japón . Créditos: Masaru Nakano Sin embargo, la fuente de los procesos de eventos lentos que ocurren en la parte superficial de los límites de las placas no son bien conocidos debido a que las observaciones sísmicas han estado limitadas a estaciones terrestres, que ofrecen una pobre resolución debajo de los límites de las placas marinas. En este artículo se utilizaron los datos obtenidos de las redes de observación del fondo marino en el canal de Nankai, al suroeste de Japón, para investigar VLFEs superficiales en detalle. Coincidente con la actividad VLFE, se detectaron señales indicativas de SSE superfi

Una erupción de un supervolcán hace unos 74,000 años en la isla indonesia de Sumatra causó una calamidad ambiental a gran escala que pudo haber diezmado las poblaciones humanas de la Edad de Piedra en algunas partes del mundo. Pero algunas poblaciones, al parecer, lo soportaron ilesos, comentó el Dr. Eugene I. Smith del Department of Geoscience, University of Nevada Las Vegas, Nevada EE. UU. Créditos: Eugene I. Smith Los científicos dijeron el lunes que las excavaciones en dos sitios arqueológicos cercanos en la costa sur de Sudáfrica arrojaron fragmentos microscópicos de vidrio volcánico en la erupción del Monte Toba, que ocurrió a unos 9,000 kilómetros de distancia. Mientras que algunas investigaciones indican que la erupción pudo desencadenar un "invierno volcánico" de décadas que dañó los ecosistemas y privaron a las personas de los recursos alimenticios, los científicos encontraron evidencia de que los cazadores-recolectores en estos sitios continuaron prosperan

Los relámpagos a menudo ocurren durante la actividad eruptiva productora de cenizas y su detección ahora se usa en el monitoreo de volcanes para alertas rápidas, explica el Dr. Matthew M. Haney del Alaska Volcano Observatory, Alaska, EE.UU. Créditos: Matthew M. Haney Se informó sobre grabaciones infrasónicas y sónicas del fenómeno relacionado, pero previamente indocumentado, del estruendo volcánico. Se observaron estruendos volcánicos durante las etapas menguantes de dos erupciones explosivas en el volcán Bogoslof, Alaska, en un conjunto de micrófonos ubicados a 60 km de distancia. Las señales del estruendo llegaron desde una dirección diferente a la del infrasonido co-eruptivo generado en el respiradero después de una erupción el 10 de junio de 2017, consistentes con las ubicaciones de las redes de rayos. Para la erupción del 8 de marzo de 2017, los tiempos de llegada y las amplitudes de las señales de los estruendos de alta frecuencia se correlacionan bien con el tiempo y la

Las mediciones de la estructura tridimensional de la Tierra, a diferencia de los modelos unidimensionales que se usan habitualmente, pueden ayudar a los científicos a determinar con mayor precisión qué áreas de los Estados Unidos son más vulnerables a los apagones durante las tormentas geomagnéticas peligrosas, explica el Dr. Greg M. Lucas, del Geomagnetism Program, U.S. Geological Survey, Denver, CO, E.U. Créditos: Greg M. Lucas Los fenómenos meteorológicos espaciales, como las tormentas geomagnéticas, pueden alterar el campo magnético de la Tierra, interferir con las redes de energía eléctrica, las comunicaciones de radio, los sistemas de GPS, las operaciones de satélites, la perforación de petróleo y gas y los viajes aéreos. Los científicos usan modelos de la estructura de la Tierra y mediciones del campo magnético de la Tierra tomadas en los observatorios del USGS para determinar qué secciones de la red eléctrica podrían perder energía durante una tormenta geomagnética.

Los científicos han encontrado un mineral nunca antes visto, dentro de un diamante formado en lo profundo del manto de la Tierra. Se cree que es el cuarto mineral más abundante del planeta, pero la perovskita de silicato de calcio por lo general está enterrada a 600 km por debajo de la superficie, explica el Dr. F. Nestola del Dipartimento di Geoscienze, Università degli Studi di Padova, Italia. Créditos: F. Nestola El diamante proporciona una "prueba fundamental" de la idea largamente teorizada de que las placas de corteza oceánica que se hunden profundamente dentro de la Tierra se reciclan en el manto inferior. Los investigadores encontraron el mineral atrapado en un diamante de la mina Cullinan de Sudáfrica. Esta mina ha producido algunos de los diamantes más caros del mundo, incluidos dos de los diamantes más grandes de las joyas de la corona británica. También es la fuente de algunos de los diamantes más valiosos científicamente. Las rocas pueden arrojar luz

Comprender las propiedades reológicas del manto superior es esencial para desarrollar un modelo coherente de la dinámica del manto y la tectónica de placas. Sin embargo, la distribución espacial y la evolución temporal de estas propiedades siguen sin estar claras, explica el Dr. Qiang Qiu del Earth Observatory of Singapore. Créditos: Qiang Qiu En este artículo se infieren las propiedades reológicas de la astenosfera a lo largo de múltiples terremotos de gran magnitud entre 2004 y 2014 a lo largo de la zona de subducción de Sumatra, aprovechando medidas continuas de GPS y mareográficas de una década. Se observó un flujo transitorio de la cuña del manto después de estos terremotos, infiriendo la evolución temporal de la viscosidad efectiva. Se mostró que la evolución del esfuerzo y la razón de deformación después de estos terremotos se ve mejor igualada por una reología bi-viscosa que por un modelo de ley de poder, estimando viscosidades transitorias laterales heterogéneas y de