Usterka San Andreas - San Andreas Fault

Ten artykuł dotyczy uskoku kontynentalnego w Kalifornii. Dla innych zastosowań, zobacz San Andreas (ujednoznacznienie) .
Usterka San Andreas
Aerial-SanAndreas-CarrizoPlain.jpg
Usterka (po prawej)
i równina Carrizo (po lewej)
.jpg
Strzałki pokazują ruch względny płyty północnoamerykańskiej (w kierunku południowo-wschodnim) i płyty pacyficznej (w kierunku północno-zachodnim)
Nazwany przez Andrew Lawson
Zdefiniowany rok 1895
Współrzędne 35°07′N 119°39′W / 35,117°N 119,650W / 35.117; -119,650 Współrzędne: 35°07′N 119°39′W / 35,117°N 119,650W / 35.117; -119,650
Kraj Stany Zjednoczone (rozciąga się na Meksyk )
Stan Kalifornia (porcje w Baja California i Sonora )
Miasta San Francisco , San Bernardino , San Juan Bautista
Charakterystyka
Segmenty Calaveras , Hayward , Elsinore , Imperial , Laguna Salada , San Jacinto
Długość 1200 km (750 mil)
Przemieszczenie 20-35 mm (0,79-1,38 cala) / rok
Tektonika
Talerz Ameryka Północna i Pacyfik
Status Aktywny
Trzęsienia ziemi 1857 , 1906 ( M w 7,8), 1957 ( M w 5,7), 1989 ( M w ≈ 6,9), 2004
Rodzaj Przekształć błąd
Ruch Dekstral
Wiek neogen - holocen
Orogeneza Gorda-Kalifornia-Nevada
Tablica pokazująca lokalizację uskoku San Andreas w hrabstwie San Mateo

San Andreas Fault jest kontynentalny Uskok transformacyjny , który rozciąga się około 1200 kilometrów (750 mil) przez Kalifornii . Tworzy granicę tektoniczną między płytą pacyficzną a płytą północnoamerykańską , a jej ruch jest prawostronny (poziomy). Uskok dzieli się na trzy segmenty, każdy o innej charakterystyce i różnym stopniu zagrożenia trzęsieniem ziemi. Szybkość poślizgu wzdłuż uskoku waha się od 20 do 35 mm (0,79 do 1,38 cala)/rok. Został utworzony przez granicę transformacji.

Usterka została zidentyfikowana w 1895 roku przez profesora Andrew Lawsona z UC Berkeley , który odkrył strefę północną. Jest często opisywany jako nazwany po jeziorze San Andreas , małym zbiorniku wodnym, który powstał w dolinie między dwiema płytami. Jednak według niektórych jego raportów z 1895 i 1908 roku Lawson faktycznie nazwał ją po otaczającej dolinie San Andreas. Po trzęsieniu ziemi w San Francisco w 1906 roku Lawson doszedł do wniosku, że uskok rozciągał się na całą południową Kalifornię.

W 1953 geolog Thomas Dibblee doszedł do wniosku, że wzdłuż uskoku mogą wystąpić setki mil ruchu poprzecznego. Projekt nazywa się San Andreas Fault Observatory na głębokość (SAFOD) niedaleko Parkfield , Monterey County , wywiercono winy podczas 2004-2007 zebrać materiał i dokonać obserwacji fizycznych i chemicznych, aby lepiej zrozumieć zachowanie błędu.

Strefy awarii

Północny

Zobacz też: Uskok Calaveras i Strefa Uskoku Hayward
Mapa śledząca wszystkie uskoki w rejonie zatoki i przedstawiająca prawdopodobieństwo wystąpienia na nich trzęsień ziemi.
Mapa przedstawiająca każdy z siedmiu głównych uskoków w rejonie zatoki San Francisco oraz prawdopodobieństwo wystąpienia w każdym uskoku trzęsienia ziemi o sile 6,7 lub wyższej w latach 2003–2032 .

Północny odcinek uskoku biegnie od Hollister przez góry Santa Cruz , epicentrum trzęsienia ziemi w Loma Prieta z 1989 roku , a następnie w górę na półwysep San Francisco , gdzie został po raz pierwszy zidentyfikowany przez profesora Lawsona w 1895 roku, a następnie na morzu w Daly City w pobliżu Mussel Rock. . Jest to przybliżona lokalizacja epicentrum trzęsienia ziemi w San Francisco z 1906 roku . Usterka powraca na ląd w Bolinas Lagoon na północ od Stinson Beach w hrabstwie Marin . Wraca pod wodą przez liniowe koryto Zatoki Tomales, która oddziela półwysep Point Reyes od lądu, biegnie na wschód od Bodega Head przez Zatokę Bodega iz powrotem pod wodą, wracając na brzeg w Fort Ross . (W tym regionie wokół San Francisco Bay Area kilka znaczących „siostrych uskoków” biegnie mniej więcej równolegle, a każdy z nich może wywołać znacząco niszczycielskie trzęsienia ziemi). dolina, przez którą przepływa rzeka Gualala . Wraca z powrotem na Point Arena . Następnie płynie pod wodą wzdłuż wybrzeża, aż do przylądka Mendocino , gdzie zaczyna skręcać na zachód, kończąc na węźle potrójnym Mendocino .

Centralny

Centralny odcinek uskoku San Andreas biegnie w kierunku północno-zachodnim od Parkfield do Hollister . Podczas gdy południowa część uskoku i części przez Parkfield doświadczają trzęsień ziemi, reszta środkowej części uskoku wykazuje zjawisko zwane pełzaniem asejsmicznym , w którym uskok przesuwa się w sposób ciągły, nie powodując trzęsień ziemi. Został utworzony przez granicę transformacji.

Południowy

Uskok południowego San Andreas. Czerwone linie to uproszczone błędy. Pokazano prawostronny kierunek ruchu błędu transformacji (różowe strzałki). Czerwone romby to rozsuwane miski ; północne to pole geotermalne Niland , południowe pole geotermalne Cerro Prieto .
Zobacz także: Elsinore uskoku , Imperial Fault , Laguna Salada Fault i San Jacinto uskoku
Zdjęcie lotnicze uskoku San Andreas na równinie Carrizo
W Vasquez Rocks w Agua Dulce, Kalifornia świadczą o uskoku San Andreas i część 2650 mil Pacific Crest Trail .

Segment południowy (znany również jako segment Mojave ) zaczyna się w pobliżu Bombay Beach w Kalifornii . Box Canyon, w pobliżu Morza Saltona , zawiera odwrócone warstwy związane z tym odcinkiem uskoku. Następnie uskok biegnie wzdłuż południowej podstawy gór San Bernardino , przecina przełęcz Cajon i biegnie na północny zachód wzdłuż północnej podstawy gór San Gabriel . Góry te są wynikiem ruchu wzdłuż uskoku San Andreas i są powszechnie nazywane Pasmem Poprzecznym. W Palmdale , część uskoku można łatwo zbadać na odcinku autostrady Antelope Valley Freeway . Usterka ciągnie się na północny zachód wzdłuż Elizabeth Lake Road do miasta Elizabeth Lake . Mijając miasta Gorman , Tejon Pass i Frazier Park , uskok zaczyna wyginać się na północ, tworząc „Big Bend”. Uważa się, że ten ograniczający zakręt jest miejscem, w którym uskok zamyka się w południowej Kalifornii , z okresem powtarzania się trzęsień ziemi wynoszącym około 140-160 lat. Na północny zachód od Frazier Park uskok przebiega przez równinę Carrizo , długą, bezdrzewną równinę, gdzie większość uskoku jest wyraźnie widoczna. Skarpa Elkhorn określa ślad uskoku na znacznej części jego długości na równinie.

Segment południowy, który rozciąga się od Parkfield w hrabstwie Monterey aż do Morza Salton , jest zdolny do trzęsienia ziemi o sile 8,1 stopnia. W swoim najbliższym uskoku przebiega około 56 km na północny wschód od Los Angeles. Tak duże trzęsienie ziemi na tym południowym odcinku zabiłoby tysiące ludzi w Los Angeles, San Bernardino, Riverside i okolicznych terenach oraz spowodowałoby straty o wartości setek miliardów dolarów.

Granice płyt

Płyta Pacyfiku , na zachód od uskoku, porusza się w kierunku północno-zachodnim, podczas gdy Płyta Północnoamerykańska na wschodzie przesuwa się w kierunku południowo-zachodnim, ale stosunkowo południowo-wschodnim pod wpływem tektoniki płyt . Szybkość poślizgu wynosi średnio około 33 do 37 milimetrów (1,3 do 1,5 cala) rocznie w całej Kalifornii.

Ruch płyty północnoamerykańskiej w kierunku południowo-zachodnim w kierunku Pacyfiku tworzy siły ściskające wzdłuż wschodniej strony uskoku. Efekt jest wyrażony jako Zakresy Wybrzeża. Ruch płyty pacyficznej na północny zachód również tworzy znaczne siły ściskające, które są szczególnie widoczne tam, gdzie płyta północnoamerykańska zmusiła San Andreas do biegu na zachód. Doprowadziło to do powstania Pasm Poprzecznych w Południowej Kalifornii oraz w mniejszym, ale wciąż znaczącym stopniu, Gór Santa Cruz (miejsce trzęsienia ziemi w Loma Prieta w 1989 r.).

Badania nad względnymi ruchami płyt Pacyfiku i Ameryki Północnej wykazały, że tylko około 75% ruchu można przypisać ruchom San Andreas i jego różnym uskokom odgałęzień. Reszta ruchu została znaleziona w obszarze na wschód od gór Sierra Nevada, zwanym Walker Lane lub Strefą Ścinania we Wschodniej Kalifornii. Powód tego nie jest jasny. Zaproponowano kilka hipotez i trwają badania. Jedna z hipotez – która zyskała zainteresowanie po trzęsieniu ziemi Landerów w 1992 roku – sugeruje, że granica płyt może przesuwać się na wschód od San Andreas w kierunku Walker Lane.

Zakładając, że granica płyt nie zmieni się tak, jak przypuszczano, przewidywany ruch wskazuje, że masa lądu na zachód od uskoku San Andreas, w tym Los Angeles, w końcu przesunie się przez San Francisco, a następnie będzie kontynuowana na północny zachód w kierunku Rowu Aleuckiego przez okres około dwudziestu milionów lat .

Tworzenie

Ewolucja tektoniczna uskoku San Andreas.

San Andreas zaczęły powstawać w połowie kenozoiku około 30 Mya (w mln lat temu). W tym czasie rozprzestrzeniania centrum pomiędzy płytą Pacyfiku i Plate Farallon (który jest teraz głównie subdukcji, z pozostałościami tym Plate Juan de Fuca , Płyta Rivera , Płyta kokosowa , a Plate Nazca ) zaczynał się dotrzeć do strefy startu subdukcji zachodnie wybrzeże Ameryki Północnej. Ponieważ ruch względny między płytami Pacyfiku i Ameryki Północnej różnił się od ruchu względnego między płytami Farallon i północnoamerykańskimi, grzbiet rozprzestrzeniania zaczął być „subdukowany”, tworząc nowy ruch względny i nowy styl deformacji wzdłuż granic płyt . Te cechy geologiczne są widoczne głównie wzdłuż uskoku San Andreas. Obejmuje również potencjalną przyczynę deformacji Basenu i Zakresu , oddzielenie Półwyspu Kalifornijskiego i rotacji Zakresu Poprzecznego .

Główny południowy odcinek uskoku San Andreas istnieje dopiero od około 5 milionów lat. Pierwszym znanym wcieleniem południowej części uskoku była strefa uskokowa Clemensa Well-Fennera- San Francisquito około 22–13 lat temu. Ten system dodał uskok San Gabriel jako główny punkt skupienia ruchu między 10 a 5 Ma. Obecnie uważa się, że współczesne San Andreas w końcu przeniesie swój ruch w kierunku uskoku we wschodniej Kalifornii . Ta skomplikowana ewolucja, zwłaszcza wzdłuż segmentu południowego, jest głównie spowodowana albo „Big Bend” i/lub różnicą w wektorze ruchu między płytami a trendem uskoku i otaczających go gałęzi.

Badanie

Wczesne lata

Uskok został po raz pierwszy zidentyfikowany w północnej Kalifornii przez profesora geologii UC Berkeley Andrew Lawson w 1895 roku i nazwany przez niego na cześć Laguna de San Andreas , małego jeziora, które leży w liniowej dolinie utworzonej przez uskok na południe od San Francisco. Jedenaście lat później Lawson odkrył, że uskok San Andreas rozciąga się na południe do południowej Kalifornii, po zapoznaniu się ze skutkami trzęsienia ziemi w San Francisco z 1906 roku . Wielkoskalowy (setki mil) ruch poprzeczny wzdłuż uskoku został po raz pierwszy zaproponowany w artykule z 1953 roku przez geologów Mason Hill i Thomasa Dibblee . Ta idea, wówczas uważana za radykalną, została potwierdzona przez współczesną tektonikę płyt .

Obecne badania

Sejsmolodzy odkryli, że uskok San Andreas w pobliżu Parkfield w środkowej Kalifornii konsekwentnie powoduje trzęsienie ziemi o magnitudzie 6,0 mniej więcej raz na 22 lata. Po zarejestrowanych zdarzeniach sejsmicznych w latach 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 i 1966 naukowcy przewidzieli, że kolejne trzęsienie ziemi powinno nastąpić w Parkfield w 1993 roku. Ostatecznie nastąpiło to w 2004 roku . Ze względu na częstotliwość przewidywalnej aktywności Parkfield stał się jednym z najważniejszych na świecie obszarów badań nad dużymi trzęsieniami ziemi.

W 2004 roku na północ od Parkfield rozpoczęto prace nad Obserwatorium Uskoków San Andreas w Depth (SAFOD). Celem SAFOD jest wywiercenie otworu prawie 3 kilometry (1,9 mil) w skorupie ziemskiej i uskoku San Andreas. Zostanie zainstalowany szereg czujników do rejestrowania trzęsień ziemi, które mają miejsce w pobliżu tego obszaru.

System uskoków San Andreas był przedmiotem wielu badań. W szczególności badania naukowe przeprowadzone w ciągu ostatnich 23 lat zaowocowały około 3400 publikacjami.

Kolejny „Wielki”

Radar wygenerował trójwymiarowy widok uskoku San Andreas w Crystal Springs Reservoir w pobliżu San Mateo w Kalifornii .

Badanie opublikowane w 2006 roku w czasopiśmie Nature wykazało, że uskok San Andreas osiągnął wystarczający poziom naprężeń, aby trzęsienie ziemi o sile przekraczającej 7,0 w chwili wystąpienia miało miejsce. Badanie to wykazało również, że ryzyko dużego trzęsienia ziemi może rosnąć szybciej, niż wcześniej sądzili naukowcy. Co więcej, ryzyko jest obecnie skoncentrowane na południowym odcinku uskoku, tj. w rejonie Los Angeles, ponieważ stosunkowo niedawno silne trzęsienia ziemi miały miejsce na centralnym ( 1857 ) i północnym ( 1906 ) odcinku uskoku, podczas gdy na południowym odcinku uskoku nie widziałem podobnego pęknięcia od co najmniej 300 lat. Według tego badania, potężne trzęsienie ziemi na tym południowym odcinku uskoku San Andreas spowodowałoby poważne szkody w obszarze metropolitalnym Palm Springs - Indio i innych miastach w San Bernardino , hrabstwach Riverside i Imperial w Kalifornii oraz gminie Mexicali w Baja California . Byłoby odczuwalne (i potencjalnie przyczyną znacznych szkód) przez większość południowej Kalifornii , w tym gęsto zaludnionych obszarach Los Angeles , Ventura County , Orange County , San Diego County , Ensenada Gminy i Tijuana gminy , Baja California , San Luis Rio Colorado w Sonorze i Yumie w Arizonie . Starsze budynki byłyby szczególnie podatne na uszkodzenia lub zawalenie, podobnie jak budynki budowane na nieskonsolidowanym żwirze lub na obszarach przybrzeżnych, gdzie poziom wód gruntowych jest wysoki (a tym samym podlega upłynnieniu gleby ). W artykule podsumowano:

Dostępne informacje sugerują, że usterka jest gotowa na następne wielkie trzęsienie ziemi, ale dokładnie, kiedy nastąpi jego wyzwolenie i kiedy nastąpi trzęsienie ziemi, nie możemy powiedzieć… Może to być jutro, może za 10 lat lub dłużej.

Niemniej jednak w 15 lat od tej publikacji nie miało miejsca żadne znaczące trzęsienie ziemi w rejonie Los Angeles, a dwa główne raporty wydane przez US Geological Survey (USGS) zawierają zmienne prognozy dotyczące ryzyka przyszłych zdarzeń sejsmicznych. Zdolność przewidywania poważnych trzęsień ziemi z wystarczającą precyzją, aby uzasadnić zwiększone środki ostrożności, pozostaje nieuchwytna.

US Geological Survey najnowsza prognoza, znany jako UCERF3 (Uniform California Earthquake Pęknięcie Prognoza 3), wydany w listopadzie 2013 roku, szacuje się, że trzęsienie ziemi o sile 6,7 m lub większej (czyli równe lub większe niż 1994 Northridge trzęsienia ziemi ) występuje około raz co 6,7 lat w całym stanie. W tym samym raporcie oszacowano również, że istnieje 7% prawdopodobieństwo, że trzęsienie ziemi o sile 8,0 lub większej wystąpi w ciągu najbliższych 30 lat gdzieś wzdłuż uskoku San Andreas. W innym badaniu USGS z 2008 r. podjęto próbę oceny fizycznych, społecznych i ekonomicznych konsekwencji poważnego trzęsienia ziemi w południowej Kalifornii. Badanie to przewiduje, że trzęsienie ziemi o sile 7,8 stopnia wzdłuż południowego uskoku San Andreas może spowodować około 1800 zgonów i 213 miliardów szkód.

Połączenie kaskadowe

Artykuł z 2008 roku, badający wcześniejsze trzęsienia ziemi wzdłuż strefy przybrzeżnej Pacyfiku, odkrył korelację w czasie między zdarzeniami sejsmicznymi na północnym uskoku San Andreas a południową częścią strefy subdukcji Cascadia (która rozciąga się od wyspy Vancouver do północnej Kalifornii). Naukowcy uważają, że wstrząsy w strefie subdukcji Cascadia mogły wywołać większość największych wstrząsów w północnej części San Andreas w ciągu ostatnich 3000 lat. Dowody wskazują również na kierunek pęknięcia biegnący z północy na południe w każdym z tych skorelowanych czasowo zdarzeń. Jednak trzęsienie ziemi w San Francisco z 1906 r. wydaje się być wyjątkiem od tej korelacji, ponieważ ruch płyt został przeniesiony głównie z południa na północ i nie był poprzedzony poważnym trzęsieniem w strefie Cascadia.

Trzęsienia ziemi

Zobacz także: Lista trzęsień ziemi w Kalifornii

Uskok San Andreas miał kilka znaczących trzęsień ziemi w czasach historycznych:

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura


Zewnętrzne linki