Urban Geophone Array oferă o nouă privire asupra bazinului Los Angeles

1 august 2018 - Folosind o serie de geofoane de dimensiuni pentru cafea, desfășurate timp de aproximativ o lună în curți, terenuri de golf și parcuri publice, cercetătorii au colectat suficiente date pentru a le permite să cartografieze adâncimea și forma bazinelor sedimentare San Gabriel și San Bernardino. Los Angeles, California.

Seismologii cred că aceste bazine sedimentare pot acționa ca un „ghid de undă” pentru a focaliza și a prinde energia unui cutremur din sudul San Andreas Fault, astfel încât înțelegerea structurii lor este importantă pentru a ajuta la prezicerea cât de bine ar putea canaliza energia unui astfel de cutremur în centrul orașului Los Angeles. .

Echipa de cercetare, condusă de Patricia Persaud de la Universitatea de Stat din Louisiana și Robert Clayton de la Institutul de Tehnologie din California, a reușit să cartografieze cele două bazine mai detaliat decât studiile anterioare, potrivit raportului lor din Seismological Research Letters. Acestea arată că bazinul San Gabriel este mai adânc decât bazinul San Bernardino și că bazinul San Bernardino are o formă neregulată. Persaud și colegii au descoperit, de asemenea, semne de compensări adânci în straturi ale scoarței terestre care ar putea fi legate de două defecte - defectele Red Hill și Raymond - care au fost cartate anterior în zone apropiate la suprafață.

Patricia Persaud și Mackenzie Wooten, un student la CalTech, desfășoară un nod în curtea din fața unei reședințe din Los Angeles. / Patricia Persaud

„În prezent este prea devreme pentru a spune cum rezultatele noastre vor schimba modul în care ne-am putea gândi la capacitatea acestor bazine de a canaliza energia seismică”, a spus Persaud. „Cu toate acestea, colectăm mai multe date în zonă care vor fi utilizate pentru a rafina în continuare structura bazinului.”

Geofoanele sunt instrumente care convertesc viteza mișcării solului în tensiune care poate fi utilizată pentru a determina geometria structurilor de sub suprafața pământului. Vizualizarea detaliilor structurii bazinului sedimentar necesită un număr mare de stații seismice care sunt strâns distanțate pentru a surprinde schimbări importante în structură lateral în bazin. Tablourile de geofoane oferă o modalitate ieftină și fezabilă de a colecta aceste date într-o zonă urbană dens populată, comparativ cu complicațiile și cheltuielile desfășurării seismometrelor în bandă largă, a remarcat Persaud.

Fiecare dintre cele 202 de noduri desfășurate în studiu, pe trei linii care se întind pe bazinele nordice, au aproximativ dimensiunea unei cutii de cafea. „Cântăresc aproximativ șase kilograme și au un înregistrator de date, baterie și înregistrator, toate într-un singur container”, a explicat Persaud. „Pentru a le așeza în pământ, săpăm o mică gaură care va permite nodurilor să fie acoperite cu aproximativ două centimetri de sol odată ce acestea sunt plantate ferm. Majoritatea locuitorilor din Los Angeles ne spun să le punem oriunde vrem, unii chiar ne ajută să sapăm găurile; așa că alegem un site în curțile lor și în aproximativ cinci minute avem nodul în loc și înregistrăm. ”

În majoritatea cazurilor, proprietarii de proprietăți au fost „extrem de prietenoși și plini de confort” în timpul studiului actual, a spus Persaud. „Ceea ce este interesant este că, atunci când am primit un răspuns pozitiv, a fost aproape imediat. Locuitorii din Los Angeles sunt foarte conștienți de pericolul seismic crescut din această regiune și sunt adesea curioși de studiul nostru și de noduri și vor să afle mai multe. Unii se oferă să răspândească vestea despre studiul nostru prin intermediul rețelelor sociale și să-și încurajeze prietenii și vecinii să participe și ei. ”

Nodurile au colectat date în mod continuu timp de 35 de zile. În acest timp, au detectat mișcarea solului de la magnitudinea 6 și cutremure mai mari care au avut loc la mii de kilometri distanță de Los Angeles. Datele despre forma de undă seismică din aceste cutremure teleseismice pot fi utilizate cu o metodă numită tehnica funcției receptorului pentru a mapa grosimea crustei și a structurilor crustale superficiale de sub o stație seismică. Funcțiile receptorului calculate din matricile nodale sunt similare cu cele calculate din datele în bandă largă, au concluzionat cercetătorii, dar matricea nodală oferă o privire cu rezoluție mai mare asupra structurilor crustale, cum ar fi granița dintre scoarța terestră și manta și interfața dintre sedimente și stâncă din subsol de-a lungul bazinelor.

În această vară, echipa de cercetare se întoarce în California, plasând noduri „de-a lungul unor noi linii care sunt destinate să umple toate zonele în care s-ar putea schimba forma bazinului”, a spus Persaud. „Tocmai am implementat trei noi profiluri și apoi vom compila rezultatele din toate profilurile noastre pentru a produce un model structural actualizat pentru bazine.”


Ora postării: 02-02-2020