Hjem
Nye doktorgrader
Ny doktorgrad

Hvordan oppstår dype jordskjelv?

Felix Halpaap disputerer fredag 07.06.2019 for Ph.D.-graden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen: ”Generation of intermediate-depth earthquakes and the fate of subduction fluids”

Innhold

Når en tektonisk plate dykker ned i jordens varme mantel, varmes den opp og deformeres. Under denne prosessen som kalles subduksjon utsettes bergarter i den nedgående platen for kjemiske reaksjoner som frigir vann og forvandler bergartens mineraler. Vannet som frigis er årsaken til at jordskjelv kan oppstår på store dybdre (50-300 km) hvor de egentlig ikke forventes. På denne dybden er trykk og temperatur så høyt at bergartene deformeres langsomt, som en tykk deig. Etter mineralforvandlingen fyller vannet porene, og trykket sørger for at vannet presses mot jordoverflaten. En del av vannet migrerer opp langs toppen av den nedgående platen, hvor en skjærsone mellom platene (et område hvor bergartene erknust til mindre stykker) hindrer at vannet reiser rett opp.

I forskningen sin brukte Halpaap registreringer fra flere hundre jordskjelvstasjoner som overvåker subdukjsonssonen i Hellas. Disse registreringer brukte han for å detektere flere tusen dype jordskjelv, for hvilken han beregnet nøyaktig tid, sted, størrelse og andre karakteristikker. Gjennom sammenligninger av beregnede og observerte registreringer og med hjelp av tidligere studier laget han en nøyaktig 3-D modell av subduksjonssonen og jordskjelvene.

Dermed fant han ut at jordskjelv ikke bare oppstår i den nedgående platen, men også i «lommer» i mantelen over denne platen - hvor bergartene ikke frigir vann. Det viste numeriske modeller som simulerer oppvarmingen av den nedgående platen, som Halpaap laget i tett sammenarbeid med kolleger fra Imperial College London. Med disse resultatene konkluderte han at det finnes steder hvor vannet klarer å forlate den nedgående platen mot den øverliggende mantelen. Uansett hvor vannet reiser, så svekker det bergartene slik at er jordskjelv kan bli utløst. Denne konklusjonen oppdaterer tidligere modeller om hvordan dybe jordskjelv skapes: Det er ikke slik at jordskjelv bare oppstår hvor mineraler forvandles, men alle steder hvor vannet migrerer.

Personalia

Felix Halpaap (f. 1989) fra Odenthal/Tyskland har bachelorgrad i anvendt geovitenskap fra RWTH Aachen University og en mastergrad i geofysikk fra Friedrich-Schiller Universität Jena. Han kom for første gang til Institutt for geovitenskap ved Universitetet i Bergen i et 3-måneders forskningspraksisopphold i 2013. Året etter begynte han på en doktorgrad i seismologi ved instituttet, med Prof Stéphane Rondenday, Prof Lars Ottemöller og Førsteamanuensis Henk Keers som veiledere.