následující esej je přetištěn se svolením z Rozhovoru, on-line publikace zahrnující nejnovější výzkum.
pacifický severozápad je známý mnoha věcmi-pivem, hudbou, mýtickými velkoplodými tvory. Většina lidí to nespojuje se zemětřesením, ale měli by., Je domovem chyby Cascadia megathrust, která vede 600 mil od severní Kalifornie až po ostrov Vancouver v Kanadě, zahrnující několik hlavních metropolitních oblastí včetně Seattlu a Portlandu v Oregonu.
tato geologická chyba byla v nedávné paměti relativně tichá. Tam nebylo mnoho široce cítil otřesy podél Cascadia megathrust, rozhodně nic, co by soupeř katastrofické události, jako v roce 1989 Loma Prieta zemětřesení podél aktivní San Andreas v Kalifornii. To ale neznamená, že zůstane zticha., Vědci vědí, že má potenciál pro velká zemětřesení—až magnitudu 9.
geofyzici již více než deset let vědí, že ne všechny části chyby Cascadia megathrust se chovají stejně. Severní a Jižní sekce jsou mnohem seismicky aktivnější než centrální část-s častými malými zemětřeseními a půdními deformacemi, které si obyvatelé často nevšimnou. Ale proč existují tyto variace a co je vede k nim?,
náš výzkum se snaží odpovědět na tyto otázky vytvořením obrazů toho, co se děje hluboko v zemi, více než 100 kilometrů pod chybou. Identifikovali jsme oblasti, které se zvedají pod těmito aktivními sekcemi, které podle nás vedou k pozorovatelným rozdílům podél chyby Cascadia.
Cascadia a ‚Really Big One‘
subdukční zóna Cascadia je oblast, kde se srazí dvě tektonické desky. Juan de Fuca, malý oceánský talíř, je poháněn pod severoamerickou deskou, na jejímž vrcholu sedí kontinentální USA.,
subdukční systémy-kde jedna tektonická deska klouže přes druhou-jsou schopny produkovat největší známá zemětřesení na světě. Ukázkovým příkladem je zemětřesení Tohoku z roku 2011, které otřáslo Japonskem.
Cascadia je seismicky velmi tichá ve srovnání s jinými subdukčními zónami—ale není zcela neaktivní. Výzkum naznačuje, že porucha praskla v události velikosti 9.0 v roce 1700. To je zhruba 30krát silnější než největší předpokládané zemětřesení v San Andreas. Vědci naznačují, že jsme ve zhruba 300 až 500letém okně, během kterého může dojít k další velké události Cascadia.,
v severní a Jižní Cascadii se každoročně koná mnoho menších nepoškozujících a nelítostných událostí. V centrální Cascadii, která je základem většiny Oregonu, je však velmi malá seismicita. Proč by se stejná chyba v různých regionech chovala jinak?
v posledním desetiletí vědci provedli několik dalších pozorování, která zdůrazňují variace podél poruchy.
jeden má co do činění s blokováním desek, což nám říká, kde se stres hromadí podél poruchy., Pokud jsou tektonické desky uzamčeny-to znamená, že se opravdu drží pohromadě a nemohou se pohybovat kolem sebe—vytváří se stres. Nakonec může být tento stres rychle uvolněn jako zemětřesení, s velikostí v závislosti na tom, jak velká je náplast poruchy, která se rozpadá.
Geologové nedávno byli schopni nasadit stovky GPS sleduje přes Cascadia zaznamenat jemné deformace půdy, které vyplývají z „talíře“ neschopnost klouzat kolem sebe. Stejně jako historická seismicita, zamykání desek je častější v severní a jižní části Cascadie.,
geologové jsou nyní také schopni pozorovat obtížně detekovatelné seismické rumblings známé jako třes. Tyto události se vyskytují v časovém rozpětí několika minut až týdnů, což trvá mnohem déle než typické zemětřesení. Nezpůsobují velké pozemní pohyby, i když mohou uvolnit značné množství energie. Vědci objevili tyto signály pouze za posledních 15 let, ale trvalé seismické stanice pomohly vybudovat robustní katalog událostí. Třes se také zdá být více koncentrovaný podél severní a jižní části poruchy.,
Co by způsobilo tuto situaci, přičemž oblast pod Oregonem je všemi těmito opatřeními relativně méně aktivní? Abychom vysvětlili, museli jsme se podívat hluboko, přes 100 kilometrů pod povrchem, do zemského pláště.
Zobrazovací Země pomocí vzdálené zemětřesení
Lékaři používají elektromagnetické vlny „vidět“ vnitřní struktury, jako jsou kosti, aniž byste museli otevřít lidského pacienta k jejich zobrazení přímo. Geologové obraz země v podstatě stejným způsobem. Místo rentgenového záření používáme seismickou energii vyzařující ze vzdálené magnitudy 6.,0-Plus zemětřesení, které nám pomohou“ vidět “ funkce, ke kterým se fyzicky prostě nemůžeme dostat. Tato energie cestuje jako zvukové vlny skrze struktury Země. Když je hornina teplejší nebo částečně roztavená i malým množstvím, seismické vlny zpomalují. Měřením doby příjezdu seismických vln vytváříme 3D obrazy, které ukazují, jak rychle nebo pomalu seizmické vlny procházejí určitými částmi země.
abychom viděli tyto signály, potřebujeme záznamy ze seismických monitorovacích stanic., Více senzorů poskytuje lepší rozlišení a jasnější obraz—ale shromažďování více dat může být problematické, když polovina oblasti, o kterou máte zájem, je pod vodou. S cílem řešit tuto výzvu, byli jsme součástí týmu vědců, který nasazeny stovky seismometry na dně oceánu u západního USA přes rozpětí čtyř let, počínaje rokem 2011. Tento experiment, iniciativa Cascadia, byl vůbec první, který pokryl celou tektonickou desku nástroji v rozestupu zhruba 50 kilometrů.,
našli jsme dvě anomální oblasti pod chybou, kde seismické vlny pohybují pomaleji, než se očekávalo. Tyto anomálie jsou velké, asi 150 kilometrů v průměru, a objeví se pod severní a jižní částí poruchy. Pamatujte, že tam vědci již pozorovali zvýšenou aktivitu: seismicitu, zamykání a třes. Zajímavé je, že anomálie nejsou přítomny pod centrální částí poruchy, pod Oregonem, kde vidíme pokles aktivity.
takže co přesně jsou tyto anomálie?,
tektonické desky se vznášejí na zemské skalnaté vrstvě pláště. Tam, kde plášť pomalu stoupá po miliony let, se skála dekompresuje. Vzhledem k tomu, že je při tak vysokých teplotách, téměř 1500 stupňů Celsia v hloubce 100 km, může se tak lehce roztavit.
tyto fyzické změny způsobují, že anomální oblasti jsou více bujné-roztavená horká hornina je méně hustá než pevná chladnější hornina. Právě tento vztlak podle nás ovlivňuje to, jak se výše uvedená chyba chová., Horká, částečně roztavená oblast tlačí nahoru na to, co je výše, podobně jako by se heliový balón mohl zvednout proti listu přehozenému nad ním. Věříme, že to zvyšuje síly mezi oběma deskami, což způsobuje, že jsou silněji spojeny, a tím více plně uzamčeny.
obecná předpověď pro KDE, ale ne když
naše výsledky poskytují nové poznatky o tom, jak se tato subdukční zóna, a možná i další, chová v geologických časových rámcích milionů let. Bohužel naše výsledky nelze předvídat, kdy dojde k dalšímu velkému zemětřesení Cascadia megathrust., To bude vyžadovat další výzkum a husté aktivní sledování subdukční zóny, a to jak na souši a na moři, s použitím seismické a GPS-jako stanice k zachycení krátkodobých jevů.
naše práce naznačuje, že velká událost pravděpodobně začne buď v Severní nebo jižní části poruchy, kde jsou desky plně uzamčeny, a dává možný důvod, proč tomu tak může být.,
Je důležité pro veřejnost a tvůrci politik, aby zůstali informováni o potenciálním riziku v žijící ve společné domácnosti s subdukční zóny chyba a na podporu programů, jako jsou Zemětřesení Včasného Varování, které se snaží rozšířit naše schopnosti monitorování a zmírnění ztráty v případě velké prasknutí.
Tento článek byl původně publikován v rozhovoru. Přečtěte si původní článek.