Pęknięcie powierzchniowe -Surface rupture

Pęknięcie powierzchni spowodowane normalnymi uskokami wzdłuż uskoku Lost River podczas trzęsienia ziemi na Borah Peak w 1983 roku

W sejsmologii pęknięcie powierzchni ( lub pęknięcie gruntu lub przemieszczenie gruntu ) jest widocznym przesunięciem powierzchni gruntu, gdy pęknięcie trzęsienia ziemi wzdłuż uskoku wpływa na powierzchnię Ziemi. Pęknięciu powierzchniowemu przeciwstawia się pęknięcie zakopane , gdzie nie ma przemieszczenia na poziomie gruntu. Jest to główne zagrożenie dla każdej konstrukcji zbudowanej w poprzek strefy uskoku, która może być aktywna , oprócz wszelkiego ryzyka związanego z trzęsieniem ziemi. Pęknięcie powierzchni pociąga za sobą ruch pionowy lub poziomy po obu stronach pękniętego uskoku. Pęknięcie powierzchni może mieć wpływ na duże obszary lądowe.

Brak pęknięć powierzchniowych

Pęknięcie powierzchni z fałdowaniem z powodu odwrotnego uskoku wzdłuż uskoku Chelungpu podczas trzęsienia ziemi w Jiji w 1999 r . , Tajwan

Nie każde trzęsienie ziemi powoduje pęknięcie powierzchni, szczególnie w przypadku mniejszych i głębszych trzęsień ziemi. Jednak w niektórych przypadkach brak efektów powierzchniowych wynika z tego, że uskok, który się poruszył, nie dociera do powierzchni. Na przykład trzęsienie ziemi w Northridge w 1994 r . Miało moment wielkości 6,7, spowodowało poważne szkody w rejonie Los Angeles , wystąpiło 18,2 km (11 mil) pod powierzchnią Ziemi, ale nie spowodowało pęknięcia powierzchni, ponieważ było to trzęsienie ziemi o ślepym pchnięciu .

Gdzie występuje pęknięcie powierzchni

Pęknięcia powierzchniowe często występują na wcześniej istniejących uskokach. Tylko rzadko trzęsienia ziemi (i pęknięcia powierzchni) są związane z uskokami na całkowicie nowych strukturach uskoków. Na nierównościach występuje płytkie hipocentrum i duża energia pękania, przy czym chropowatość jest płytsza niż 5 kilometrów (3,1 mil). Przykładami takich trzęsień ziemi są trzęsienie ziemi w San Fernando, trzęsienie ziemi w Tabas i trzęsienie ziemi w Chi-Chi .

W trzęsieniach ziemi z pęknięciem powierzchni duże poślizgi ziemi koncentrują się w płytkich częściach uskoku. Co więcej, trwałe przemieszczenia gruntu, które można zmierzyć, mogą być powodowane przez płytkie trzęsienia ziemi o sile M5 i większej.

Rodzaje pęknięć powierzchniowych

Forma, jaką przybiera pęknięcie powierzchni, zależy od dwóch rzeczy: natury materiału na powierzchni i rodzaju ruchu uskoku.

Konsekwencje trzęsienia ziemi w Chi-Chi , Jiji , hrabstwo Nantou , Tajwan

Wpływ litologii powierzchni

Tam, gdzie ślady uskoków pokrywają grube osady powierzchniowe, wynikające z tego efekty powierzchniowe są zazwyczaj bardziej nieciągłe. Tam, gdzie jest niewiele osadów powierzchniowych lub nie ma ich wcale, pęknięcie powierzchni jest na ogół ciągłe, z wyjątkiem sytuacji, gdy pęknięcie spowodowane trzęsieniem ziemi dotyczy więcej niż jednego uskoku, co może prowadzić do złożonych wzorców uskoków powierzchniowych, takich jak trzęsienie ziemi w Landers w 1992 roku .

Normalna usterka

Pęknięcia powierzchniowe związane z normalnymi uskokami są zazwyczaj prostymi skarpami uskokowymi . Tam, gdzie występują znaczne osady powierzchniowe, sekcje z bardziej ukośnymi uskokami mogą tworzyć zestawy segmentów skarp en-echelon. Mogą również rozwinąć się uskoki antytetyczne, powodujące powstawanie chwytów powierzchniowych.

Błąd odwrotny

Odwrócone uskoki (szczególnie uskoki naporowe) są związane z bardziej złożonymi wzorami pęknięć powierzchni, ponieważ wystająca niepodparta część wiszącej ściany uskoku jest podatna na zawalenie się. Ponadto może wystąpić fałdowanie powierzchni i rozwój pchnięcia wstecznego.

Błędy Strike-slip

Zakres pęknięć powierzchni spowodowanych uskokami poślizgowymi podczas trzęsienia ziemi w Denali w 2002 roku

Uskoki uderzeniowo-poślizgowe są związane z dominującym ruchem poziomym, co prowadzi do stosunkowo prostych liniowych stref pęknięcia powierzchni, w których uskok jest prostą płaską strukturą. Jednak wiele uskoków typu strike-slip jest utworzonych z nakładających się segmentów, co prowadzi do złożonych stref normalnych lub odwróconych uskoków, w zależności od charakteru nakładania się. Dodatkowo, tam gdzie występują grube osady powierzchniowe, pęknięcie zwykle pojawia się jako zestaw uskoków en-echelon.

Łagodzenie

Aby zmodernizować dom tak, aby przetrwał pęknięcie powierzchni, wymagany jest projekt inżynieryjny wykonany przez inżynierów geotechnicznych oraz inżynierów budowlanych lub budowlanych. To może być dość drogie.

Przykłady wraz z ich zakresem

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki i odnośniki