Vulkaniska basaltstenar i Black Rock Desert, Utah. Kredit:Paul Gabrielsen
Om du kör söderut genom centrala Utah på Interstate 15 och tittar västerut någonstans runt Fillmore, du kommer att se släta kullar och fält av svart sten. Området är, passande, döpt till Black Rock Desert. Det kanske inte ser så mycket ut, men du tittar på några av Utahs vulkaner.
Ett par jordbävningssekvenser, i september 2018 och april 2019, fokuserade forskarnas uppmärksamhet på Black Rock Desert. Sekvenserna, som inkluderade de viktigaste skalven och deras efterskalv, skilde sig mycket från jordbävningen i Magna som skakade Wasatch-fronten 2020 och andra jordbävningar i Utah. Black Rock-sekvenserna fångades av Utah Regional Seismic Network och av närliggande temporär seismisk utrustning som övervakade en geotermisk brunn. Jordbävningar i Black Rock Desert är sällsynta och att fånga seismiska inspelningar från dessa jordbävningar ger en inblick i det vulkaniska systemet i Black Rock Desert som, utan att visa några tecken på utbrott, är fortfarande aktiv. En studie av jordbävningssekvenserna publiceras i Geofysiska forskningsbrev .
"Resultaten visade oss att vi borde ge mer uppmärksamhet åt Black Rock-området, säger Maria Mesimeri, en postdoktoral forskningsassocierad med University of Utah Seismograph Stations. "Vi måste förbättra seismisk och vulkanisk övervakning i det här området, så att vi är medvetna om små förändringar som kan inträffa."
Inte dina typiska jordbävningar
Jordbävningssekvenserna, med huvudchocker av magnituden 4,0 respektive 4,1, plockades upp av både Utah Regional Seismic Network och ett tätt temporärt nätverk av seismometrar utplacerade som en del av Utah FORGE, ett experimentellt geotermiskt projekt finansierat av U.S. Department of Energy och drivs av University of Utah, ligger cirka 30 mil söder om Black Rock Desert nära Milford, Utah. Det tillfälliga nätverket gjorde det möjligt för forskare att upptäcka fler efterskalv än vanligt. Till exempel, det regionala nätverket upptäckte 19 jordbävningar som en del av april 2019-sekvensen. Men det täta tillfälliga nätverket upptäckte ytterligare 35 skalv. Varje ytterligare efterskalv gav lite mer information för seismologer som studerade sekvensen.
Platsen för Black Rock-öknen i Utah. Orange trianglar visar platsen för University of Utah Seismograph Stations. Svarta prickar visar platserna för jordbävningar i Utah. Kredit:Maria Mesimeri/University of Utah Seismograph Stations
Black Rock-sekvenserna visade några intressanta egenskaper som skilde dem från Magna-sekvensen 2020 och andra jordbävningssekvenser i Utah. Medan det första skalvet i Magna inträffade på ett djup av cirka sex miles under ytan, ett typiskt djup för jordbävningar i Utah, Black Rock-bävningarna var mycket grundare – runt 1,5 miles under ytan.
"Eftersom dessa jordbävningar var så grunda, "Mesimeri säger, "vi kunde mäta ytdeformation [på grund av skalven] med hjälp av satelliter, vilket är mycket ovanligt för jordbävningar som är så små."
Också, Mesimeri och hennes kollegor fann, skalven producerade mycket lägre frekvens seismisk energi än vad man brukar se i Utah-bävningar. Och en av huvudtyperna av seismiska vågor, skjuvvågor eller S-vågor, upptäcktes inte i Black Rock-sekvenserna.
Vulkaner? I Utah?
Alla dessa tecken pekar på att Black Rock-sekvenserna har ett helt annat ursprung än Magna-sekvensen, som genererades av rörelse av Wasatch-felet. Black Rock skalv, å andra sidan, kan ha genererats av pågående aktivitet i vulkanfältet Black Rock.
Vulkaniska stenar hittade i Black Rock Desert, Utah. Kredit:Paul Gabrielsen
Vad gör vulkaner mitt i Utah? Wasatch-bergen (och Wasatch-förkastningen) utgör den östra kanten av en region som kallas Basin and Range-provinsen som sträcker sig västerut till Sierra Nevada. Provinsen sträcks isär av plattektonik, och att stretching tunnar skorpan, låter mer värme stiga upp från jordens inre. I området Black Rock, den värmen resulterade i utbrott av basaltlava fram till omkring 9, 000 till 12, 000 år sedan.
Så vad betyder dessa jordbävningssekvenser för vulkanerna i Black Rock Desert?
"Våra fynd tyder på att systemet fortfarande är aktivt och att jordbävningarna förmodligen var resultatet av vätskerelaterade rörelser i det allmänna området, "Mesimeri säger, hänvisar till potentiellt magma eller uppvärmt vatten. "Jordbävningarna kan vara resultatet av att vätskan klämt sig genom sten eller resultatet av deformation från vätskerörelser som stressade ytfelen."
Aktivitet i ett vulkanfält betyder inte utbrott, och Mesimeri säger att det inte finns några bevis för att något utbrott är nära förestående i Black Rock Desert. Men, hon säger, det är ett område som geovetare kanske vill övervaka lite närmare.