Ένα νέο μοντέλο θα μπορούσε να βελτιώσει τους χάρτες σεισμικού κινδύνου για την περιοχή του Κόλπου

Πίστωση: Δημόσιος τομέας Pixabay/CC0

Τα βουνά Santa Cruz ορίζουν τη γεωγραφία της περιοχής του κόλπου νότια του Σαν Φρανσίσκο, προστατεύοντας τη χερσόνησο από το κρύο στρώμα της θάλασσας του Ειρηνικού Ωκεανού και σχηματίζοντας το διαβόητο μικροκλίμα της περιοχής. Η περιοχή αντιπροσωπεύει επίσης τους κινδύνους της ζωής στη Silicon Valley: σεισμοί κατά μήκος του ρήγματος San Andreas.


Σε εκρήξεις διάρκειας από δευτερόλεπτα έως λεπτά, οι σεισμοί μετακινούνταν μέτρα από την επιφάνεια της περιοχής κάθε φορά. Αλλά οι ερευνητές δεν μπόρεσαν ποτέ να συμβιβάσουν την ταχεία απελευθέρωση του στρες της Γης και την καμπυλότητα του φλοιού με την πάροδο των ετών με το σχηματισμό οροσειρών για εκατομμύρια χρόνια. Τώρα, με το συνδυασμό γεωλογικών, γεωφυσικών, γεωχημικών και δορυφορικά δεδομέναΟι γεωλόγοι έχουν δημιουργήσει ένα τρισδιάστατο τεκτονικό μοντέλο που λύνει αυτές τις χρονικές κλίμακες.

Η αναζήτηση που εμφανίζεται στο πρόοδος της επιστήμης 25 Φεβρουαρίου, αποκαλύπτει ότι περισσότερο ορεινό χτίσιμο συμβαίνει μεταξύ μεγάλοι σεισμοί Κατά μήκος του ρήγματος San Andreas, όχι κατά τη διάρκεια των ίδιων των σεισμών. Τα αποτελέσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση των τοπικών χαρτών σεισμικής επικινδυνότητας.

“Αυτό το έργο επικεντρώθηκε στη συσχέτιση των κινήσεων του εδάφους που σχετίζονται με τους σεισμούς με το ύψος των οροσειρών για εκατομμύρια χρόνια για να ζωγραφίσει μια πλήρη εικόνα του πώς μπορεί να μοιάζει ο κίνδυνος στην περιοχή του Κόλπου”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Curtis Baden, Ph. Δρ.. Φοιτητής στις Γεωεπιστήμες στη Σχολή Επιστημών Γης, Ενέργειας και Περιβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ (Stanford Earth).

κάμψη και σπάσιμο

Οι γεωλόγοι εκτιμούν ότι τα βουνά Santa Cruz άρχισαν να υψώνονται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας πριν από περίπου τέσσερα εκατομμύρια χρόνια και σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της πίεσης γύρω από μια στροφή στο ρήγμα του San Andreas. Το ρήγμα υποδηλώνει το όριο μεταξύ της πλάκας του Ειρηνικού και της βορειοαμερικανικής πλάκας, οι οποίες διασχίζουν οριζόντια η μία την άλλη με κίνηση ολίσθησης.

Οι μετρήσεις της παραμόρφωσης — αλλαγές στα σχήματα των βράχων — έδειξαν ότι η επιφάνεια της Γης συστρέφεται και εκτείνεται γύρω από το ρήγμα του San Andreas κατά τη διάρκεια και μεταξύ των σεισμών, συμπεριφέροντας σαν ελαστική ταινία για δευτερόλεπτα, χρόνια, ακόμη και δεκαετίες. Αλλά αυτή η κλασική προσέγγιση δεν μπορεί να συμβαδίσει με τα γεωλογικά δεδομένα παρατήρησης, επειδή δεν επιτρέπει στους βράχους να παράγουν ή να απελευθερωθούν από στρεπτική πίεση και τέντωμα, όπως συμβαίνει τελικά στη φύση – ένα φαινόμενο που παρατηρείται στις οροσειρές της Γης.

«Αν προσπαθήσετε να μεταχειριστείτε το έδαφος σαν λάστιχο και να το σπρώξετε πολύ μπροστά, θα ξεπεράσει τις δυνάμεις του και δεν θα λειτουργεί πια σαν καουτσούκ – θα αρχίσει να υποκύπτει και θα αρχίσει να σπάει», είπε μια ανώτερη μελέτη. συγγραφέας George Healy, καθηγητής γεωεπιστήμες Στο Στάνφορντ Γη. “Ο αντίκτυπος της διάθλασης είναι κοινός σχεδόν σε κάθε όριο πλακών, αλλά σπάνια αντιμετωπίζεται με συνεπή τρόπο που σας επιτρέπει να μεταβείτε από τους σεισμούς σε μακροπρόθεσμες κρούσεις.”

Επιτρέποντας στους βράχους να σπάσουν στο μοντέλο τους, οι συγγραφείς της μελέτης έδειξαν πώς να το κάνουν αυτό ΣεισμόςΟι σχετικές επίγειες κινήσεις και οι κινήσεις του εδάφους μεταξύ σεισμών χτίζουν βουνά για εκατομμύρια χρόνια. Τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά: ενώ η κοινότητα της επιστήμης της Γης φαντάζεται τους σεισμούς ως τον κύριο οδηγό των διαδικασιών κατασκευής βουνών, οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι το μεγαλύτερο μέρος της ανύψωσης συνέβη στην περίοδο μεταξύ των σεισμών.

«Η συμβατική σοφία είναι ότι η μόνιμη ανύψωση του βράχου στην πραγματικότητα συμβαίνει ως αποτέλεσμα της απόλυτης δύναμης του σεισμού», είπε ο Χίλι. «Αυτό υποστηρίζει ότι ο ίδιος ο σεισμός ανακουφίζει πραγματικά το συσσωρευμένο στρες, σε κάποιο βαθμό».

ζωντανό εργαστήριο

Επειδή τα βουνά Santa Cruz βρίσκονται δίπλα σε πολλά ερευνητικά ιδρύματα, όπως το Στάνφορντ, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ και το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ (USGS), οι επιστήμονες έχουν συλλέξει τεράστιο όγκο πληροφοριών για την οροσειρά κατά τη διάρκεια περισσότερων από 100 χρόνια.

Οι προσπάθειες συλλογής γεωλογικών και γεωφυσικών δεδομένων υποκινήθηκαν ιδιαίτερα από τα πρόσφατα σημαντικά γεγονότα όπως ο σεισμός της Loma Prieta το 1989 και ο σεισμός του Σαν Φρανσίσκο του 1906, αλλά ο σχηματισμός των βουνών Santa Cruz πιθανότατα κάλυψε εκατοντάδες χιλιάδες μικρούς σεισμούς για εκατομμύρια χρόνια. σύμφωνα με τους ερευνητές.

Συγκεντρώνοντας το τρέχον σύνολο παρατηρήσεων, οι συγγραφείς της μελέτης συνέλεξαν επίσης νέα γεωχημικά δεδομένα μετρώντας αέριο ήλιο παγιδευμένο σε κρυστάλλους σε ορεινούς βράχους για να εκτιμήσουν πόσο γρήγορα αυτοί οι βράχοι έφτασαν στην επιφάνεια από χιλιάδες πόδια από κάτω. Στη συνέχεια συνέκριναν αυτά τα σύνολα δεδομένων με προβλέψεις μοντέλων για να καθορίσουν πώς σχετίζονται οι σεισμοί με την ανύψωση και τη διάβρωση Βουνό Τομέα. Η διαδικασία πήρε χρόνια χαρακτηρισμού των υλικών για να αντικατοπτρίζει την πολυπλοκότητα που απαιτεί η φύση.

σεισμικές επιπτώσεις

Οι ερευνητές έτρεξαν τις προσομοιώσεις τους από τα βουνά Santa Cruz που άρχισαν να υψώνονται πριν από τέσσερα εκατομμύρια χρόνια μέχρι σήμερα για να κατανοήσουν πώς η εξέλιξη του εδάφους κοντά στο ρήγμα του San Andreas με το πέρασμα του χρόνου επηρεάζει πρόσφατους και πιθανούς μελλοντικούς σεισμούς.

«Επί του παρόντος, οι εκτιμήσεις σεισμικού κινδύνου στην περιοχή του κόλπου του Σαν Φρανσίσκο βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στο χρονοδιάγραμμα των σεισμών που καλύπτουν τα τελευταία εκατοντάδες χρόνια και στις πρόσφατες κινήσεις του φλοιού», δήλωσε ο Baden. Αυτή η εργασία δείχνει ότι ακριβείς γεωλογικές μελέτες που μετρούν χτίζοντας βουνά Λειτουργίες σε πολύ μεγαλύτερες χρονικές κλίμακες από τους μεμονωμένους σεισμούς, αυτές οι εκτιμήσεις μπορούν επίσης να ωφεληθούν».

Οι επιστήμονες εργάζονται επί του παρόντος σε ένα συνοδευτικό έγγραφο που περιγράφει λεπτομερώς πώς μπορεί να βελτιωθεί η χαρτογράφηση κινδύνου χρησιμοποιώντας αυτό το νέο μοντέλο.

“Έχουμε τώρα έναν δρόμο προς τα εμπρός όσον αφορά την ύπαρξη ενός βιώσιμου συνόλου μηχανισμών για να εξηγήσουμε τις διαφορές μεταξύ των εκτιμήσεων σε διαφορετικές χρονικές κλίμακες”, δήλωσε ο Healy. «Όσο περισσότερο μπορούμε να τα συνδυάσουμε όλα μαζί, τόσο πιο υπερασπιστές θα είναι οι εκτιμήσεις κινδύνου μας».


Στοιχεία για σεισμούς κοινούς στα ρήγματα San Andreas και San Jacinto


περισσότερες πληροφορίες:
Curtis W. Baden, Ζημιές από σεισμό και ορεινό κτίριο στα βουνά Santa Cruz, Καλιφόρνια, πρόοδος της επιστήμης (2022). DOI: 10.1126 / sciadv.abi6031. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi6031

το απόσπασμα: Το νέο μοντέλο μπορεί να βελτιώσει τους χάρτες σεισμικού κινδύνου για την περιοχή του Κόλπου (2022, 25 Φεβρουαρίου) Ανακτήθηκε στις 26 Φεβρουαρίου 2022 από https://phys.org/news/2022-02-bay-area-seismic-hazard.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από κάθε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Απολιθώματα: Το μεγαλύτερο πουλί χωρίς πτήση που έζησε στην Αυστραλία πριν από 50.000 χρόνια και ζύγιζε έως 1.323 κιλά

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *