Πριν από περίπου μισό αιώνα, ένας μικρός σεισμός κάτω από τη βόρεια Γιούτα εξέπληξε τους σεισμολόγους. Το συμβάν φαίνεται να προέρχεται πολύ βαθύτερα από ό,τι πιστεύεται ότι μπορούν να συμβούν σεισμοί κάτω από μια ήπειρο. Τώρα, νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα επιβεβαίωσε ότι ο ασυνήθιστος σεισμός ήταν πραγματικός και μέρος μιας σπάνιας κατηγορίας σεισμικών γεγονότων που συμβαίνουν βαθιά στον μανδύα της Γης.
Ο σεισμός έγινε τις πρώτες πρωινές ώρες της 24ης Φεβρουαρίου 1979, κάτω από την πόλη Ράντολφ, κοντά στα σύνορα της Γιούτα με το Αϊντάχο και το Ουαϊόμινγκ. Αν και κατέγραψε μέγεθος 3,8 Ρίχτερ, κανείς δεν το ένιωσε. Οι καταγραφές σεισμών φαίνονται επίσης ανώμαλες, κάτι που απαιτεί προσεκτικότερη εξέταση.
Εκείνη την εποχή, ο George Zandt, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, ανέλυσε τα δεδομένα και υπολόγισε ότι ο σεισμός προήλθε περίπου 90 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό το βάθος το τοποθετεί κάτω από τον φλοιό της Γης και βαθιά στον ανώτερο μανδύα, μια τοποθεσία όπου οι επιστήμονες κανονικά δεν θα περίμεναν σεισμούς.
«Το βαθύ βάθος εξήγησε γιατί δεν έγινε αισθητό από τους ανθρώπους στην επιφάνεια», είπε ο Jandt, ο οποίος αργότερα πέρασε πολλά χρόνια στη σχολή γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. «Έκανα κάποια περαιτέρω ανάλυση που με έπεισε για την πραγματικότητα των βαθέων βάθη, αλλά ήταν δύσκολο να πείσω άλλους για τους εξαιρετικά ασυνήθιστους σεισμούς με μανδύα που συνέβησαν σε μια περιοχή όπου δεν θα έπρεπε να υπάρχει κανένας».
Δεκαετίες αργότερα, παλαιότερα δεδομένα αποκαλύπτουν ένα μοτίβο
Ο Zandt δημοσίευσε μια σύντομη περίληψη για τον σεισμό του Randolph Σημειώσεις σεισμούΑλλά η αναζήτηση τράβηξε λίγη προσοχή. Το ενδιαφέρον αναζωπυρώθηκε δεκαετίες αργότερα, όταν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα επανεξέτασαν τα αρχικά αρχεία σεισμών.
Με επικεφαλής τον καθηγητή γεωλογίας Keith Cooper, η ομάδα επανεξέτασε δεδομένα κυματομορφής από τον σεισμό του 1979 και οκτώ ύποπτους βαθείς σεισμούς που συνέβησαν στη βόρεια Γιούτα και στο νοτιοδυτικό Ουαϊόμινγκ.
Η ανάλυσή τους επιβεβαίωσε ότι και τα εννέα γεγονότα προήλθαν από κάτω από τον φλοιό, παρέχοντας ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη αυτού που οι επιστήμονες αποκαλούν σεισμούς ηπειρωτικού μανδύα (CMEs).
Τα ευρήματα απέκτησαν πρόσθετη σημασία όταν ένας άλλος βαθύς σεισμός έπληξε κοντά στο Meser στη λεκάνη Uintah της Γιούτα στις 10 Σεπτεμβρίου 2025. Το συμβάν έφτασε σε μέγεθος 4,1 και προήλθε περίπου 68 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια.
Η προέλευσή του εντοπίστηκε περισσότερο από 20 χιλιόμετρα κάτω από την ασυνέχεια Mohorovichi, που συνήθως ονομάζεται Moho, η οποία σηματοδοτεί το όριο μεταξύ του φλοιού της Γης και του εσωτερικού μανδύα. Σε ξεχωριστή μελέτη που δημοσιεύτηκε Σεισμικά αρχείαΟι ερευνητές περιγράφουν τον σεισμό της Μέσα ως ένα «αρχαϊκό γεγονός του ηπειρωτικού μανδύα».
Σεισμός σε ασυνήθιστο περιβάλλον
Σε αντίθεση με τους περισσότερους σεισμούς, αυτά τα βαθιά γεγονότα συμβαίνουν σε περιβάλλοντα που χαρακτηρίζονται από υπερβολική ζέστη και πίεση. Σε τέτοια βάθη, οι βράχοι αναμένεται να παραμορφωθούν αργά παρά να σπάσουν ξαφνικά.
“Αυτό είναι ένα παράδειγμα ενός σεισμού που πυρηνώνεται κάτω από πολύ ασυνήθιστες συνθήκες, υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και σχεδόν όλο το υλικό σε αυτό το βάθος θα ρέει. Μοιάζει πολύ με τάφι, είναι τάφι σε μεγάλη χρονική κλίμακα, όπως εκατομμύρια χρόνια”, δήλωσε ο Κούπερ, που διευθύνει τον Σεισμογράφο του Πανεπιστημίου της Γιούτα και κάποτε σπούδασε. «Ωστόσο, μπορείτε ακόμα να το δείτε στους βράχους που έχουν ξαναβγεί στην επιφάνεια, μπορείτε να δείτε πώς έχουν επεκταθεί».
Ο Zandt βγήκε από τη σύνταξη για να συνεργαστεί στη νέα μελέτη και αναφέρεται ως συν-συγγραφέας.
Ένας διαφορετικός σεισμός
Για να προσδιορίσουν από πού προέρχεται ένας σεισμός, οι σεισμολόγοι εξετάζουν τους χρόνους ταξιδιού διαφόρων σεισμικών κυμάτων που καταγράφονται από όργανα στην επιφάνεια. Οι μικρές διαφορές στις ώρες άφιξης βοηθούν τους ερευνητές να εντοπίσουν την πηγή των σεισμών.
Οι σεισμογράφοι του Πανεπιστημίου της Γιούτα έχουν αποθηκεύσει σεισμικά αρχεία δεκαετιών, δημιουργώντας ένα πολύτιμο αρχείο για σύγχρονη ανάλυση. Ο μεταπτυχιακός φοιτητής Sean Hutchings χρησιμοποίησε αυτό το αρχείο για να μελετήσει γνωστούς βαθείς σεισμούς και να εντοπίσει πρόσθετα γεγονότα που προηγουμένως ταξινομούνταν ως σεισμοί φλοιού.
“Είναι ένα μυστήριο όσον αφορά τη θεμελιώδη φυσική. Πώς στη Γη μπορούν να συμβούν αυτά τα πράγματα;” είπε ο Κούπερ. “Ένας άλλος λόγος είναι ότι δεν έχουμε ιδέα πόσο μεγάλοι μπορούν να γίνουν. Με τους σεισμούς φλοιού, μπορούμε να μετρήσουμε το μέγιστο μέγεθος τους. Μετράμε τα ρήγματα που μπορούμε να χαρτογραφήσουμε κοντά στην επιφάνεια. Μπορούμε να μετρήσουμε το μήκος ενός τμήματος ρήγματος και αυτό μας δίνει μια ιδέα για το πόσο μεγάλο μπορεί να γίνει, κάτι που μας βοηθά να εκτιμήσουμε τον κίνδυνο σεισμού.”
Οι ερευνητές έχουν βρει αρκετά χαρακτηριστικά που διακρίνουν αυτούς τους βαθείς σεισμούς από πιο γνωστά σεισμικά γεγονότα. Συμβαίνουν μόνα τους χωρίς τους προσεισμούς και τους μετασεισμούς που συνήθως συνδέονται με τους ρηχούς σεισμούς. Συγκεντρώνονται επίσης κοντά στο δυτικό άκρο του Wyoming Craton και εμφανίζονται σε περιοχές όπου οι θερμοκρασίες συχνά υπερβαίνουν τους 700 °C.
Εισαγωγή στο Wyoming Craton
Το Wyoming Craton είναι ένα αρχαίο, σταθερό μπλοκ της λιθόσφαιρας της Γης που βρίσκεται κάτω από τμήματα του Wyoming και γειτονικών πολιτειών. Ο Κούπερ συγκρίνει τους κράτωνες με τα παγόβουνα. Αντί να επιπλέουν στον ωκεανό, εκτείνονται προς τα κάτω στον μανδύα της Γης σαν το κύτος ενός πλοίου.
Τοποθετημένο μεταξύ των τεκτονικά ενεργών δυτικών Ηνωμένων Πολιτειών και του πιο σταθερού εσωτερικού της πλάκας της Βόρειας Αμερικής, το Wyoming Craton έχει υποστεί σημαντική διάβρωση κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου. Ως αποτέλεσμα, η σύνθεσή του ποικίλλει σε όλη την περιοχή και η λιθόσφαιρα σταδιακά λεπταίνει προς το Αϊντάχο και τη Γιούτα.
Σε αυτή τη μεταβατική ζώνη συμβαίνουν πρόσφατα επιβεβαιωμένοι βαθείς σεισμοί.
«Στην κλίμακα εκατομμυρίων ετών, ο μανδύας χτυπά τον κράτωνα και μετά ρέει γύρω του», είπε ο Κόπερ. “Είναι η αλληλεπίδραση όπου αυτή η ροή του μανδύα μετακινείται γύρω από αυτόν τον συμπαγή κρατονικό πυρήνα που προκαλεί τον ρυθμό παραμόρφωσης, την αυξημένη παραμόρφωση και την υπερένταση. Πιστεύουμε ότι είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ της κίνησης του παγόβουνου και του μέσου γύρω από αυτό που προκαλεί αυτούς τους σεισμούς.”
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στις 10 Απριλίου Σεισμικά αρχεία Με τίτλο «10 Σεπτεμβρίου 2025 4.1 Σεισμός στη Βορειοανατολική Γιούτα, ΗΠΑ: Ένα Αρχέτυπο Ηπειρωτικό Μανδύα» και 5 Μαΐου 2025, Επιστολές Γεωφυσικής Έρευνας Υπό τον τίτλο “Upper Mantle Earthquakes at the Edge of the Wyoming Craton.”
Πρόσθετοι συν-συγγραφείς περιλαμβάνουν τους Sean J. Hutchings, Fan-Chi Lin, Qicheng Zeng, Relu Burlacu, Katherine Whidden και Valerie Springer του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωφυσικής του Πανεπιστημίου της Γιούτα. Η χρηματοδότηση του έργου παρασχέθηκε από την Πολιτεία της Γιούτα, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ και το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ.
