Der mexikanische Bundesstaat Guerrero liegt an der Pazifikküste des Landes und ist für seine reiche Kulturgeschichte und berühmte Strandziele wie Acapulco bekannt. Es beherbergt auch eine geologisch merkwürdige Subduktionszone.
Die Subduktionszone unter Guerrero wird durch das Gleiten der Cocos-Platte unter der nordamerikanischen Platte gebildet und wird teilweise durch ein Verwerfungsphänomen geformt, das als episodischer Tremor und langsamer Schlupf (ETS) bekannt ist. Im Gegensatz zu häufigeren Rutschverhalten wie Erdbeben wissen Wissenschaftler relativ wenig darüber, wie ETS tektonische Platten verformt.
PC Lindquist und Kollegen entwickelten petrologische Modelle, um die Variablen zu untersuchen, die ETS antreiben, und konzentrierten sich dabei auf Guerrero als natürliches Labor für die Plattenverformungsforschung. Konkret untersuchen die Autoren, wie die chemische Veränderung oder Metasomatisierung von serpentinisiertem Peridotitgestein Talk in der Subduktionszone produziert. Talk ist ein schwaches, wasserhaltiges Mineral, das bevorzugt Deformationen in Subduktionszonen beherbergen kann und, wie die Autoren vermuten, ETS an Subduktionszonenschnittstellen erleichtern könnte.
Mit ihren petrologischen Modellen sagten die Forscher Mineralvorkommen an der Plattengrenzfläche unter Guerrero unter realistischen Druck-, Temperatur- und Zusammensetzungsbedingungen voraus. Sie fanden heraus, dass Serpentinite dort, wo ETS in der Subduktionszone auftritt, mit genügend Flüssigkeiten reagieren müssen, die von der subduzierenden Kokosplatte freigesetzt werden, um einen Siliciumdioxidgehalt von 43 % zu erreichen, damit sich Talk bilden kann. Allerdings führen selbst kleine Kieselsäurezusätze über diese Menge hinaus zu erheblichen Talkvolumina an der Plattengrenzfläche, die dann zu einer Verformung in der Subduktionszone führen sollten.
Die Modelle des Teams sagten auch voraus, dass Talk in Serpentinit vor allem dort wächst, wo abtauchende Basalte ausreichend dehydriert werden, um ausreichende Mengen an siliziumhaltiger Flüssigkeit zu produzieren.
Obwohl die Modelle das große, geophysikalisch abgeleitete Talkvolumen in der Subduktionszone unter Guerrero nicht reproduzierten, sagten sie die Bildung dünner Zonen talkreichen Gesteins in der Nähe der Stelle voraus, an der ETS entlang der Plattengrenzfläche auftritt. Laut den Autoren zeigt die Forschung, wie wichtig es ist, Metasomatismus in Verwerfungsmodelle einzubeziehen, und gibt eine Richtung für zukünftige Forschungen zur Seismizität entlang der mexikanischen Pazifikküste vor.
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PC Lindquist et al, Metasomatism and Slow Slip: Talk Production Along the Flat Subduction Plate Interface Beneath Mexico (Guerrero), Geochemie, Geophysik, Geosysteme (2023). DOI: 10.1029/2023GC010981
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, erneut veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte Hier.