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Sediments and Subduction Interface Mechanics: from micro-scale creep to global plate tectonics

Descrizione del progetto

Capire come la tettonica a placche modella la nostra Terra

Tra i processi naturali della Terra, la tettonica a placche è senz’altro uno di quelli che ha modellato i continenti in maniera più significativa. Studiare il movimento della crosta terrestre è di vitale importanza per capire i processi che riguardano la nostra vita quotidiana. Un meccanismo chiave della tettonica a placche è la subduzione, ovvero il processo in cui una placca tettonica si scontra con un’altra e si muove sotto di essa. Il progetto S-SIM, finanziato dall’UE, testerà l’ipotesi secondo la quale la subduzione dei sedimenti può influenzare significativamente le meccaniche a breve e lungo termine coinvolte nel processo di subduzione, come i terremoti o la deriva dei continenti. I risultati prodotti potrebbero dare un importante contributo a diverse discipline scientifiche, costituendo una base per comprendere in che modo la tettonica a placche influenzi il clima e la vita quotidiana.

Obiettivo

This project seeks to test the hypothesis that sediment subduction strongly influences both the short-term (seismic) and long-term (million-year) mechanical behavior of the subduction interface. The underlying basis of this hypothesis is the possibility that sediments exhibit fundamentally different frictional and viscous properties than subducted mafic oceanic rocks— specifically that sediments are weaker at all conditions along the plate interface. To test this hypothesis, I have split my approach into three complementary and carefully linked tasks, including Task I. Observations from Exhumed rocks, Task II: Rock Deformation Experiments, and Task III: Numerical Modeling. Task I will involve field geological campaigns in three sites representing different conditions of the plate interface, from shallow to deep. Task II will involve three suites of experiments (closely linked to the field sites) aimed at quantifying the rheological properties of mafic rocks at different pressure-temperature conditions. Task III will involve two types of numerical models: 1) seismo-thermo-mechanical modeling aimed at assessing the influence of heterogeneity on seismic slip behaviors, and 2) large-scale mantle convection modeling aimed at quantifying relationships and feedbacks between subduction interface rheology and plate speeds. This research has high potential to impact a number of Earth Science and related disciplines: establishing a lithological control on plate boundary strength, and hence on both subduction seismic behaviours and plate speeds, would establish a fundamental link between plate tectonics, climate, and life on planet Earth.

Campo scientifico

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Meccanismo di finanziamento

ERC-STG - Starting Grant

Istituzione ospitante

EIDGENOESSISCHE TECHNISCHE HOCHSCHULE ZUERICH
Contribution nette de l'UE
€ 1 575 000,00
Indirizzo
Raemistrasse 101
8092 Zuerich
Svizzera

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Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Zürich Zürich
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 575 000,00

Beneficiari (1)