По словам Синди Эбингер, профессора наук о Земле и окружающей среде в Университете Рочестера, ученые ранее знали о структуре вулканических пород под Аппалачами. «Чего мы не понимали, так это размера сооружения или его последствий для процессов горообразования», — сказала она.Результаты были опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters.Когда Североамериканская и Африканская континентальные плиты столкнулись более 300 миллионов лет назад, Североамериканская плита начала складываться и толкаться вверх по мере того, как ее толкали на запад в плотную подземную скальную структуру — на территории, которая сейчас является северо-востоком Соединенных Штатов. Плотная скала создала баррикаду, заставив горный хребет Аппалачи вздыбиться с его характерным изгибом.
Исследовательская группа, в которую также входили Маргарет Бенуа, адъюнкт-профессор физики в Колледже Нью-Джерси, и аспирантка Мелани Крэмптон из Колледжа Нью-Джерси, изучали данные, собранные в рамках проекта Earthscope, который финансируется National Научный фонд. Earthscope использует 136 приемников GPS и набор из 400 портативных сейсмометров, развернутых на северо-востоке США для измерения движения земли.Бенуа и Эбингер также использовали Североамериканскую базу данных гравитации, сборник данных из открытых источников из США, Канады и Мексики.
База данных, созданная два десятилетия назад, содержит измерения гравитационного притяжения над ландшафтом Северной Америки. Большинство людей полагают, что сила тяжести имеет постоянное значение, но когда гравитация измеряется экспериментально, она меняется от места к месту из-за изменений плотности и толщины слоев горных пород Земли.
Некоторые части Земли более плотные, чем другие, из-за чего гравитационное притяжение в этих местах немного больше.Данные об изменениях гравитационного притяжения и сейсмической скорости вместе позволили исследователям определить плотность подземной структуры и сделать вывод, что она имеет вулканическое происхождение и имеет размеры 450 на 100 километров. Эта информация вместе с данными проекта Earthscope в конечном итоге помогла исследователям смоделировать, как образовался изгиб.Эбингер назвал этот исследовательский проект «фундаментальным исследованием», которое улучшит понимание учеными основных структур Земли.
В качестве примера Эбингер сказал, что их результаты могут предоставить полезную информацию в дебатах по поводу гидроразрыва пласта, широко известного как гидроразрыв пласта, в штате Нью-Йорк.Гидравлическая трещина — это метод добычи, используемый для добычи природного газа из глубины Земли.
Он включает горизонтальное бурение сланцевых пластов с последующей закачкой в породу песка, воды и смеси химикатов, чтобы высвободить захваченный газ для удаления. Область к западу от Аппалачского бассейна — формация Marcellus Shale — богата запасами природного газа и рассматривается для разработки буровыми компаниями.