Кіріспе
Ванкувер аралының солтүстігінен Солтүстік Калифорнияға дейін созылатын конвергентті тақта шекарасы – Каскадия субдукциялық аймағы. Бұл Тынық мұхитының жағалауында, Канаданың Ванкувер аралының солтүстігінен АҚШ-тың Солтүстік Калифорниясына дейін созылатын конвергентті тақта шекарасындағы геологиялық жарылым. Ол 9.0 магнитудасынан жоғары жер сілкінісін және цунамиді тудыруға қабілді. Орегон штатының Төтенше жағдайлар департаментінің бағалауынша, жағалау бойында жер сілкінісі 5-7 минутқа созылуы мүмкін, ал эпицентрден алшақтаған сайын күші мен қарқындылығы азаяды. Бұл өте ұзын, көлбеу субдукциялық аймақ, онда Explorer, Juan de Fuca және Gorda тақталары шығысқа қарай жылжып, негізінен континенттік Солтүстік Америка тақтасының астына сығады. Аймақтың ені әртүрлі, ол Солтүстік Калифорниядағы Мендосино мүйісінің жанынан басталып, Орегон және Вашингтон арқылы өтеді және Британдық Колумбиядағы Ванкувер аралында аяқталады. Бұл субдукциялық аймақтағы қозғалыстардан зардап шегетін ірі қалалар: Ванкувер және Виктория (Британдық Колумбия), Сиэтл (Вашингтон) және Портленд (Орегон).
The Cascadia subduction zone is a fault at a convergent plate boundary, about off the Pacific coast, that stretches from northern Vancouver Island in Canada to Northern California in the United States. It is capable of producing 9.0+ magnitude earthquakes and tsunamis that could reach The Oregon Department of Emergency Management estimates shaking would last 5–7 minutes along the coast, with strength and intensity decreasing further from the epicenter. It is a very long, sloping subduction zone where the Explorer, Juan de Fuca, and Gorda plates move to the east and slide below the much larger mostly continental North American Plate. The zone varies in width and lies offshore beginning near Cape Mendocino, Northern California, passing through Oregon and Washington, and terminating at about Vancouver Island in British Columbia. Major cities affected by a disturbance in this subduction zone include Vancouver and Victoria, British Columbia; Seattle, Washington; and Portland, Oregon.
Дәстүр
1700 жылғы Каскадия жер сілкінісі туралы бір замандас жазба деректер жоқ. Олимпиада түбегі аймағынан ауызша жеткен әңгімелерде күн құсы мен кит арасындағы ұлы шайқас баяндалады. 2005 жылы сейсмолог Рут Людвин түрлі тайпалардан әңгімелер жинап, талдау жұмысын бастады. Хуу-аят тайпасының басында теңіз деңгейінің бірте-бірте көтерілуінен баяу қырылған деген болжам болған, бірақ терең зерттеулер басқаша нәрсені көрсетті: жер сілкінісі кезінде жер екі метрге дейін төмен құлаған. 1980 жылдары Калтехтегі геофизиктер Том Хитон мен Хироо Канамори Каскадияны Тыныш мұхиты айналымындағы басқа да белсенді субдукциялық аймақтармен салыстырды. Олар Чили, Аляска және Жапонияның Нанкай ойысындағы жарылымдармен ұқсастықтарды анықтады, бұл аймақтар мега-жер сілкіністерімен белгілі, бірақ сол кездегі басқа геофизиктер бұл тұжырымға күмәнмен қарады.
Жетім цунами
1996 жылы сейсмолог Кенджи Сатакэ жариялаған зерттеу Атвотер және тағы басқалардың зерттеулерін Тынық мұхитындағы цунами дәлелдерімен толықтырды. Хуан-де-Фука тақтасы континентке (Солтүстік Америка тақтасы) қарай жылжып, ақырында оның астына итеріледі. Бұл аймақ Хуан-де-Фука, Эксплорер, Горда және Солтүстік Америка тақталарын бөліп тұрады. Мұнда Тынық мұхитының мұхит қабығы шамамен 200 миллион жылдан бері континенттің астына батып келеді және қазіргі уақытта жылдамдығы шамамен 40 мм/жыл құрайды. Каскадия субдукциялық аймағы солтүстік және оңтүстік ұштарындағы үштік қиылыстардан өтеді. Солтүстікте, Хайда Гвайиден сәл төменде, ол Королева Шарлотта жарылысымен және Эксплорер қырқасымен қиылысады. Оңтүстікте, Калифорниядағы Мендосино мүйісінің жанында, Сан-Андреас жарылысымен және Мендосино үштік қиылысы мен Мендосино сынық аймағымен қиылысады.
Соңғы сейсмикалық белсенділігі
Субдукциялық аймақтарда жер сілкіністерінің әр түрлі түрлері (немесе сейсмикалық белсенділік) кездеседі; оның ішінде баяу жер сілкіністері, мегатерст жер сілкіністері, плитааралық жер сілкіністері және плитаішілік жер сілкіністері. Жердегі басқа субдукциялық аймақтардан өзгеше, Каскадия аймағында қазіргі уақытта сейсмикалық белсенділік төмен және 1700 жылғы 26 қаңтардан бері мегатерст жер сілкінісі тіркелген жоқ. Басқа субдукциялық аймақтармен салыстырғанда сейсмикалық белсенділік төмен болғанымен, Каскадияда сейсмикалық және геодезиялық құралдармен – мысалы, сейсмометрлермен және ГНСС қабылдағыштармен тіркелетін түрлі жер сілкіністері болады. Треймор – жарықшаның баяу жылжуының бір түрі – Каскадияның дерлік барлық бойында 13–16 ай сайын байқалады. Треймор мегатерст жер сілкіністері болатын тұйық аймақтан тереңірек, субдукциялық интерфейсте пайда болады. Каскадиядағы субдукциялық интерфейстегі треймордың тереңдігі 28 км-ден 45 км-ге дейін жетеді, ал қозғалыс соншалық баяу, адамдар мен жануарлар оны жер бетінде сезбейді, бірақ геодезиялық өлшеулермен анықтауға болады. Каскадиядағы треймор белсенділігінің ең жоғары тығыздығы Солтүстік Вашингтоннан Ванкувер аралының оңтүстігіне және Солтүстік Калифорнияға дейін байқалады. Бұл 3 метрлік көтерілуге және 4-5 метрлік цунамиге әкеп соқты. Солтүстік Калифорнияда да көптеген алдыңғы доғалық плитааралық жер сілкіністері болады. Плитаішілік жер сілкіністері, жиі конвергенттік шекаралардағы субдукцияланатын плитадағы кернеулермен байланысты, Ванкувер аралының батыс жағалауындағы және Пьюджет шығанағындағы Солтүстік Каскадияда, сондай-ақ Горда плитасының оңтүстігінде, Солтүстік Калифорнияның жағалауындағы Мендосино үштік торабының жанында ең көп кездеседі. 1949 жылғы Олимпиада жер сілкінісі – 6,7 магнитудалы, 52 км тереңдікте болған және 8 адамның қаза болуына себеп болған күшті жер сілкінісі. Пьюджет шығанағы аймағындағы тағы бір маңызды плитаішілік жер сілкінісі – 2001 жылғы 6,8 магнитудалы Нисквали жер сілкінісі. Каскадиядағы плитаішілік жер сілкіністері субдукцияланатын плитаның жоғары қисықтығы бар аймақтарда болады.
Жер сілкінісінің әсері
Мегатласу жер сілкіністері – ең күшті жер сілкіністері болып табылады және олар 9.0 магнитудадан аса алады, бұл 7.0 магнитудасынан 1000 есе көп энергияны және 5.0 магнитудасынан 1 миллион есе көп энергияны босатады. Олар ақаудың "құлыпталған" аймағында жарылыс тудыратын жеткілікті энергия (кернеу) жиналған кезде пайда болады. Мегатласу жер сілкінісінің шамасы ақау бойындағы жарылыстың ұзындығына пропорционалды. Каскадия субдукциялық аймағы – Хуан-де-Фука және Солтүстік Америка плиталары арасындағы шекараны құрайтын, Ванкувер аралының ортасынан Солтүстік Калифорнияға дейін созылып жатқан өте ұзын көлбеулі жарылым. 1999 жылы үздіксіз жаһандық позициялық жүйе станцияларының тобы 50 км х 300 км (шамамен 30 миль х 200 миль) аумақта шамамен 2 см (0,8 дюйм) қозғалыстың қысқаша кері бұрылуын тіркеді. Бұл қозғалыс 6,7 магнитудалы жер сілкінісіне тең болды. Бұл қозғалыс жер сілкінісін тудырмады және тек үндемейтін, жер сілкінісі емес сейсмикалық сигналдар ретінде анықталды. 2004 жылы Америка Геологиялық қоғамы жүргізген зерттеу Каскадия субдукциялық аймағы бойымен жердің шөгу мүмкіндігін талдады. Оның болжамы бойынша, Ванкувер аралының батыс жағалауындағы Тофино және Уклюэлет сияқты бірнеше қалалар мен елді мекендер кенеттен, жер сілкінісі салдарынан 1–2 м шөгу қаупіне тап болуы мүмкін.
Сан-Андреас үзіндісі байланысы
Солтүстік Сан-Андреас жарылысы мен Оңтүстік Каскадия субдукциялық аймағындағы бұрынғы жер сілкінісі іздерін зерттеулер, олардың уақыт бойынша сәйкестігін көрсетеді. Бұл, Каскадия субдукциялық аймағындағы жер сілкіністері соңғы 3000 жылға жуық уақыт ішінде Солтүстік Сан-Андреас аймағындағы көптеген ірі жер сілкіністерін тудырған болуы мүмкін дегенге дәлел болуы мүмкін. Бұл оқиғалардың әрқайсысында жарылу бағыты солтүстіктен оңтүстікке қарай бағытталған. Алайда, 1906 жылғы Сан-Франциско жер сілкінісі осы сәйкестіктен ерекше жағдай болып табылады, себебі оған дейін Каскадияда ірі жер сілкінісі болған жоқ.