Urban Geophone Array ponuja nov pogled na porečje Los Angelesa

1. avgust 2018 - Z uporabo vrste geofonov v velikosti kave, ki so bili približno en mesec nameščeni na dvoriščih, igriščih za golf in javnih parkih, so raziskovalci zbrali dovolj podatkov, da so lahko zemljevide globine in oblike sedimentnih bazenov San Gabriela in San Bernardina Los Angeles, Kalifornija.

Seizmologi menijo, da ti sedimentni bazeni lahko delujejo kot "valovod", da osredotočijo in ujamejo energijo potresa na prelomu San Andreas na jugu, zato je razumevanje njihove strukture pomembno za napovedovanje, kako dobro bi lahko energijo iz takšnega potresa usmerili v središče Los Angelesa. .

Raziskovalna skupina, ki sta jo vodila Patricia Persaud z državne univerze v Louisiani in Robert Clayton s kalifornijskega inštituta za tehnologijo, je lahko natančneje preslikala oba bazena kot prejšnje študije, piše v poročilu Seismological Research Letters. Pokažejo, da je porečje San Gabriela globlje od porečja San Bernardino in da ima porečje San Bernardino nepravilno obliko. Persaud in sodelavci so odkrili tudi znake globokih premikov v plasteh zemeljske skorje, ki bi lahko bili povezani z dvema preloma - preloma Red Hill in Raymond -, ki sta bili predhodno kartirani na bližnjih območjih na površini.

Patricia Persaud in Mackenzie Wooten, dodiplomski študent CalTech-a, si postavita vozlišče na dvorišče v rezidenci v Los Angelesu. / Patricia Persaud

"Trenutno je še prezgodaj govoriti, kako se bodo naši rezultati spremenili, kako bi lahko mislili na sposobnost teh bazenov, da usmerjajo potresno energijo," je dejal Persaud. "Vendar na tem območju zbiramo več podatkov, ki bodo uporabljeni za nadaljnje izboljšanje strukture bazena."

Geofoni so instrumenti, ki pretvarjajo hitrost gibanja tal v napetost, ki se lahko uporablja za določanje geometrije struktur pod zemeljsko površino. Za vizualizacijo podrobnosti strukture sedimentnega bazena je potrebno veliko število potresnih postaj, ki so med seboj tesno razporejene, da lahko zajemajo pomembne spremembe v strukturi bočno po porečju. Geophone nizi ponujajo poceni in izvedljiv način zbiranja teh podatkov v gosto naseljenem mestnem območju v primerjavi z zapleti in stroški uvajanja širokopasovnih seizmometrov, je poudaril Persaud.

Vsako od 202 vozlišč, razporejenih v študiji, je v treh črtah, ki se raztezajo po severnih kotlinah, približno velikosti pločevinke za kavo. "Tehtajo približno šest kilogramov in imajo v enem vsebniku zapisovalnik podatkov, baterijo in snemalnik," je pojasnil Persaud. »Da jih položimo v zemljo, izkopljemo majhno luknjo, ki bo omogočila, da bodo vozlišča prekrita s približno dva centimetra zemlje, ko bodo trdno zasajena. Večina prebivalcev območja Los Angelesa nam reče, naj jih postavimo kamor hočemo, nekateri nam celo pomagajo kopati luknje; zato izberemo lokacijo na njihovih dvoriščih in čez približno pet minut imamo vozlišče na mestu in snema. "

V večini primerov so bili lastniki nepremičnin med trenutno študijo "izredno prijazni in ustrežljivi", je dejal Persaud. »Zanimivo je, da ko smo dobili pozitiven odgovor, je bil skoraj takojšen. Prebivalci Los Angelesa se zelo zavedajo povečane seizmične nevarnosti v tej regiji in so pogosto radovedni glede naše študije in vozlišč ter želijo izvedeti več. Nekateri ponujajo širjenje glasov o naši študiji prek družabnih omrežij in k sodelovanju spodbujajo tudi svoje prijatelje in sosede.

Vozlišča so podatke zbirala neprekinjeno 35 dni. V tem času so zaznali gibanje tal z magnitudo 6 in več potresov, ki so se zgodili tisoče kilometrov stran od Los Angelesa. Podatke o potresnih oblikah valov iz teh teleseizmičnih potresov lahko uporabimo z metodo, imenovano tehniko sprejemne funkcije, za preslikavo debeline skorje in plitvih struktur zemeljske pod zemljo. Raziskovalci so zaključili, da so funkcije sprejemnikov, izračunane iz vozliščnih nizov, podobne tistim, izračunanim iz širokopasovnih podatkov, vendar nodalni niz ponuja pogled na strukture skorje z večjo ločljivostjo, kot je meja med zemeljsko skorjo in plaščem ter vmesnik med usedlinami in sedimenti kletna skala čez kotline.

Letos poleti se raziskovalna skupina vrača v Kalifornijo in postavlja vozlišča "po novih poteh, ki naj bi zapolnila vsa območja, kjer bi se lahko spremenila oblika bazena," je dejal Persaud. "Pravkar smo uvedli tri nove profile, nato pa bomo zbrali rezultate vseh naših profilov, da bomo izdelali posodobljen strukturni model za porečja."


Čas objave: september-02-2020