Палеосейсмология: Изучение древних землетрясений

Введение

Изучение землетрясений, произошедших в прошлом.

Палеосейсмология изучает геологические осадочные отложения и горные породы в поисках признаков древних землетрясений. Она используется для дополнения сейсмического мониторинга и расчета сейсмической опасности. Палеосейсмология обычно ограничивается геологическими областями, где в течение последних нескольких тысяч лет происходило непрерывное образование отложений, такими как болота, озера, русла рек и береговые линии. В типичном случае выкапывается траншея в зоне активного осадконакопления. Свидетельства разрывных сдвигов можно увидеть на стенках траншеи. Задача состоит в определении относительного возраста каждого разлома по пересекающимся структурам. Разломы можно датировать абсолютно, если присутствуют датируемый углерод или артефакты, созданные человеком. С использованием методов палеосейсмологии было сделано множество важных открытий. Например, существует распространенное заблуждение, что множество небольших землетрясений могут как-то "разгрузить" крупный разлом, такой как разлом Сан-Андреас, и снизить вероятность сильного землетрясения. Однако сейчас известно (благодаря палеосейсмологии), что почти все смещения вдоль разлома происходят во время исключительно сильных землетрясений. Все эти сейсмические события (с магнитудой момента более 8) оставляют определенный след в осадочной летописи. Другой известный пример связан с мега-землетрясениями в северо-западной части Тихого океана. Долгое время считалось, что сейсмическая опасность в этом регионе невелика, поскольку было зарегистрировано относительно мало современных землетрясений. Предполагалось, что зона субдукции Каскадии скользит безвредным образом. Все эти успокаивающие представления были опровергнуты палеосейсмологическими исследованиями, которые показали свидетельства исключительно сильных землетрясений (самое последнее произошло в 1700 году), а также исторические записи о цунами. Фактически, зона субдукции под Британской Колумбией, Вашингтоном, Орегоном и северной Калифорнией совершенно нормальна, представляя собой долгосрочную чрезвычайную опасность и способную генерировать прибрежные цунами высотой в несколько сотен футов. Они вызваны взаимодействием между погружающимся морским дном и сжимающимися прибрежными почвами. Периодически происходит сдвиг, который приводит к опусканию прибрежной части и движению на запад, вызывая цунами в центральной и восточной частях северной части Тихого океана (с предупреждением в несколько часов) и отток воды к берегу, оставляя жителям мало времени для эвакуации.

Paleoseismology looks at geologic sediments and rocks, for signs of ancient earthquakes. It is used to supplement seismic monitoring, for the calculation of seismic hazard. Paleoseismology is usually restricted to geologic regimes that have undergone continuous sediment creation for the last few thousand years, such as swamps, lakes, river beds and shorelines. In this typical example, a trench is dug in an active sedimentation regime. Evidence of thrust faulting can be seen in the walls of the trench. It becomes a matter of deducting the relative age of each fault, by cross cutting patterns. The faults can be dated in absolute terms, if there is dateable carbon, or human artifacts. Many notable discoveries have been made using the techniques of paleoseismology. For example, there is a common misconception that having many smaller earthquakes can somehow 'relieve' a major fault such as the San Andreas Fault, and reduce the chance of a major earthquake. It is now known (using paleoseismology) that nearly all the movement of the fault takes place with extremely large earthquakes. All of these seismic events (with a moment magnitude of over 8), leave some sort of trace in the sedimentation record. Another famous example involves the megathrust earthquakes of the Pacific Northwest. It was thought for some time that there was low seismic hazard in the region because relatively few modern earthquakes have been recorded. It was thought that the Cascadia subduction zone was merely sliding in a benign manner. All of these comforting notions were shattered by paleoseismology studies showing evidence of extremely large earthquakes (the most recent being in 1700), along with historical tsunami records. In effect, the subduction zone under British Columbia, Washington, Oregon, and far northern California, is perfectly normal, being extremely hazardous in the long term, with the capability of generating coastal tsunamis of several hundred feet in height at the coast. These are caused by the interface between the subducted sea floor stressing the overlaying coastal soils in compression. Periodically a slip will occur which causes the coastal portion to reduce in elevation and thrust toward the west, leading to tsunamis in the central and eastern north Pacific Ocean (with several hours of warning) and a reflux of water toward the coastal shore, with little time for residents to escape.

Палеосейсмическое выемка

Палеосейсмические исследования обычно проводятся посредством траншейных исследований, при которых выкапывается траншея, а геолог описывает геологические характеристики слоев горных пород. Траншейные исследования особенно важны для сейсмически активных регионов, таких как многие районы Калифорнии.