„Totální překvapení“ – Geologové objevili nový příběh o původu smrtícího zlomu v Seattlu

„Totální překvapení“ – Geologové objevili nový příběh o původu smrtícího zlomu v Seattlu

Seattle Fault Zone, síť mělkých zlomů, které ohrožují oblast Puget Sound, má nový příběh o původu založený na studii publikované v Tectonics, která naznačuje, že vznikla asi před 55 miliony let kvůli tektonické deformaci. Tato studie, která odhaluje starověké interakce sopečných ostrovů se severoamerickou deskou, si klade za cíl zlepšit rizikové modely pro hustě osídlenou oblast.

Magnetické důkazy naznačují, že nebezpečná zóna Seattle Rift Zone mohla vzniknout rozdělením okraje kontinentu na polovinu před více než 50 miliony let, což nabízí možné nové vysvětlení vzniku trhliny.

Seattle Fault Zone se skládá ze série mělkých zlomů, které protínají nížiny Puget Sound a představují riziko ničivých zemětřesení pro více než čtyři miliony lidí v regionu. Nedávná studie poskytuje nový pohled na počáteční formování poruchového systému s cílem zlepšit předpověď a pochopení potenciálních rizik této hustě osídlené oblasti. Studie byla zveřejněna v Tektonikačasopis Arabian Gulf University o výzkumu zkoumající evoluci, strukturu a změnu zemské kůry a svrchního pláště.

Zlom v Seattlu je dnes aktivní díky silám, které na region působí v důsledku probíhající tektonické deformace na západ a jih, ale ne vždy tomu tak bylo. Washington v eocénu vypadal jinak než dnes, s pobřežím východně od místa, kde je dnes Seattle, a řetězem sopečných ostrovů tečkovaných na obzoru u pobřeží.

Studie ukazuje, že asi před 55 miliony let byl tento ostrovní řetězec přitažen směrem ke kontinentu. Když se srazila se severoamerickou deskou, část se zvedla nad kůru, zatímco zbytek byl nasáván pod ní. Mezi těmito dvěma částmi byla kůra pod velkým tlakem a roztrhaná. Autoři studie předpokládají, že tato prastará slzná zóna vytvořila geologickou fázi pro moderní Seattle Fault.

„Bylo to naprosté překvapení,“ řekla Megan Anderson, geofyzika z Washington Geological Survey a hlavní autorka studie. „Nebylo to něco, co jsme původně hledali, ale naše výsledky předpovídají starověký zlom tak velký, jako dnes existuje zlom v Seattlu.“

Chyba Seattlu

Moderní Seattle Fault Zone prochází přímo hustě obydlenými Puget Lowlands, včetně Seattlu a jeho oblasti metra. Podle nové tektonické studie se zde před padesáti miliony let kontinent rozdělil na dvě části, čímž se otevřela geologická cesta pro moderní trhliny. Kredit: Washington Geological Survey.

Obrovská záhada

Severozápadní část Tichého oceánu leží těsně ve vnitrozemí od subdukční zóny Cascadia, kde se pod kontinent stahuje hustá oceánská kůra. V roce 1700 protrhla subdukční zóna dlouhá zhruba 1 000 km (620 mil) masivní zemětřesení o síle 8,7 až 9,2; Menší zemětřesení otřásala regionem v průběhu 20. století, naposledy během zemětřesení Nisqually v roce 2001. Chyba v Seattlu Byl znatelně roztrhán v letech 923-924 našeho letopočtuzaložený na místních domorodých ústních tradicích a geologických důkazech podél pobřeží Puget Sound.

READ  Astronauti Apolla 17 shromáždili kameny, které odhalují skutečné stáří Měsíce

Navzdory seismické aktivitě v oblasti začali vědci vážně studovat zlomovou zónu v Seattlu až v 90. letech 20. století.

„Ohledně zlomu v Seattlu panuje mnohem více nejistoty než, řekněme, zlomu San Andreas,“ řekl Anderson. „Zlom v Seattlu by mohl vygenerovat zemětřesení o síle 7,2 a my na to chceme být připraveni. Stále se máme co učit, aby technici geologové mohli provádět lepší simulace zemětřesení a porozumět potenciálním rizikům pro naše komunity.“

Předchozí práce na určení geometrie zlomu Seattle v hloubce se spoléhaly především na seismická data, což jsou zvukové vlny přenášené a odrážené podzemními vrstvami hornin. Data odhalila zlomy a geologické struktury, které seismologové a geologové interpretovali odlišně. Věděli, že oblast obsahuje velkou zlomovou zónu, ale vědci navrhli různé způsoby, jak spojit části zlomu, jak hluboko probíhal a jak strmý procházel skálou.

Anderson a její kolegové se rozhodli otestovat současné hypotézy o geometrii zlomových zón mapováním kilometrů hlubokých hornin napříč západním Washingtonem a vytvořením úplnějšího obrazu o geologické struktuře regionu. Gravitace a magnetická pole se na zemském povrchu liší v závislosti na hustotě a složení hornin, takže Anderson sestavil tato data pro západní Washington a spojil je se seismickými daty. Vědci také shromáždili vzorky hornin z geologických formací, které odpovídají různým částem starověkého zlomového a horského systému.

Magnetické anomálie v Pugetově zvuku

Letecky shromážděná magnetická data (barvy pozadí) pro západní Washington odhalují, že zlomy (černé čáry) na obou stranách moderního zlomu Seattle jsou orientovány různými směry, což ukazuje na významné oddělení sever-jih. Autoři nové tektonické studie předpokládají, že v důsledku stresu by mohlo dojít k masivní ruptuře mezi subdukovaným a subdukovaným (klesajícím a narůstajícím) materiálem. Kredit: Upraveno z Anderson et al./Tectonika

Vědci použili počítačové modely, aby zjistili, které z hypotéz, pokud vůbec nějaké, odpovídají gravitačním, magnetickým a seismickým datům. Údaje o gravitaci neukázaly složitý vzor, ​​ale magnetická data odhalila klíčová tajná seismická data, která byla ztracena: hluboko v zemské kůře se hornina neustále střídá mezi více či méně magnetickými, což naznačuje nakloněné vrstvy proměnlivého typu hornin. V zobrazení mapy jsou objekty na obou stranách rohu zóny zlomu v Seattlu daleko od sebe; Severně od zlomové zóny Seattle jsou stavby orientovány na severo-severozápad, zatímco na jih jsou orientovány na severo-severovýchod.

READ  Vědci vrhli nové světlo na paradox proteinové diety

Tyto podivné trendy způsobily Andersonovi pauzu; Naznačovali starověké pohoří, ale aby si to Anderson ověřil, potřeboval porovnat data zobrazení mapy s hlubšími skalami. Pro korelaci zobrazení mapy se známou, hlubší geologickou základnou, Anderson navrhl vertikální model podzemních hornin a zjistil, že některé z těchto struktur se v podzemí také ponořují do různých směrů.

„To jsou všechny velmi odlišné trendy,“ řekl Anderson. „To je velmi obtížné, pokud neexistuje místo, kde lze struktury rozebrat a poté znovu složit.“

Anderson našel možné nové vysvětlení rané historie poruchové zóny v Seattlu a proč je dnes znovu aktivována.

Narušení kontinuity zemské kůry

Údaje naznačují, že asi před 55 miliony let, kdy subdukční zóna táhla dolů řetězec oceánských ostrovů, byla severní polovina ostrovního řetězce subdukována, ale jižní polovina byla přidána k vrcholu zemské kůry nebo byla zakryta. . Během několika milionů let, kdy byly ostrovy zakryty, se zhroutily do složeného a nasunutého horského pásu s topografií podobnou dnešnímu pohoří Blue Ridge v Appalachii.

Oblast, kde se ostrovy dostaly z ponoru do akrece, by byla vystavena neuvěřitelnému tlaku a roztrhána na kusy.

„Bylo by to takové pomalé, trvalé prasknutí, skoro jako skořápka, která se rozpadne sama od sebe,“ řekl Anderson. „Jak to postupovalo, chyba slz byla delší a delší.“

Tato „roztržená“ zóna zcela překrývá moderní poruchovou zónu v Seattlu.

Vážná trhlina se mohla zastavit poté, co se ostrovy srazily s kontinentem, ale škoda byla způsobena. Zóna intenzivní trhliny vytvořila fragmentovanou a slabou kůru, čímž vytvořila geologickou scénu pro moderní zónu Seattle Fault Zone.

Kromě poskytnutí možného vysvětlení, proč zlomová zóna existuje, poskytují výsledky studie starověké zlomové geometrie a geologických struktur ve Washingtonu cenné podrobnosti o skalním podloží pod a uvnitř Seattleské pánve. Tato pánev je vyplněna kilometry volné sedimentární horniny, která zvyšuje sílu seismických otřesů země, a nová data mohou vědcům pomoci vytvořit přesnější modely budoucích pozemních vibrací v regionu.

READ  Jak vědci odhalili tajemství hlubokých vod Země

Andersonová je nadšená, že může použít své poznatky ke studiu aktivních zlomů v západním Washingtonu.

„Odhalení tohoto pohřbeného tektonického příběhu bylo velmi zábavné a nyní poskytne skvělý základ pro návrat k zodpovězení našich původních otázek o geometrii aktivních zlomů zlomu Seattle a dalších zlomů v západním Washingtonu,“ řekl Anderson.

Odkaz: „Hluboká struktura Silicetsia v Pugetových nížinách: zobrazení zakryté plošiny a akrečního náporového pásu s potenciálními poli“ od M. L. Andersona, R. J. Blakelyho, R. Wellse a J. D. Dragovic, 6. února 2024, Tektonika.
doi: 10.1029/2022TC007720

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *