بودكاست التاريخ

ضرب زلزالان كبيران ولاية كاليفورنيا

ضرب زلزالان كبيران ولاية كاليفورنيا

ضرب اثنان من أقوى الزلازل التي ضربت ولاية كاليفورنيا المنطقة الصحراوية شرق لوس أنجلوس في 28 يونيو 1992. على الرغم من أن الولاية تقع على خط صدع سان أندرياس الهائل ، إلا أن عددًا قليلاً نسبيًا من الزلازل الكبرى قد ضربت كاليفورنيا في العصر الحديث. ضرب اثنان من الأقوى ، ولكن ليس الأكثر دموية ، جنوب كاليفورنيا في صباح واحد في صيف عام 1992.

قبل الساعة الخامسة من صباح يوم الأحد بقليل ، وقع زلزال بقوة 7.3 درجة في لاندرز ، على بعد 100 ميل شرق لوس أنجلوس. نظرًا لقلة عدد السكان في منطقة لاندرز ، كان الضرر طفيفًا نسبيًا نظرًا لشدة الهزة. في لوس أنجلوس ، عانى السكان من التدحرج والرجف لمدة دقيقة تقريبًا. وشعر السكان بالزلزال أيضا في أريزونا ولاس فيجاس وفي مناطق بعيدة مثل بويز بولاية ايداهو.

بعد ما يزيد قليلاً عن ثلاث ساعات ، ضرب زلزال آخر بقوة 6.3 درجة في بيج بير ، ليس بعيدًا عن مركز الزلزال الأصلي. تسبب هذا الزلزال في اندلاع حرائق وأودى بحياة ثلاثة أشخاص. سقطت مدخنة على طفل يبلغ من العمر 3 سنوات وأصيب شخصان بنوبات قلبية قاتلة. بين الزلزالين ، أصيب 400 شخص وأصيب 92 مليون دولار بأضرار. كان الضرر المادي أيضا كبيرا. تسببت الزلازل في حدوث انهيارات أرضية دمرت الطرق وفتحت صدعًا بطول 44 ميلًا في الأرض ، وهو الأكبر في ولاية كاليفورنيا منذ زلزال سان فرانسيسكو عام 1906.

اقرأ المزيد: أخطر زلزال تم تسجيله على الإطلاق


هذا & # 8217s ليست أخبار جيدة! ربما كان زلزال كاسكاديا الهائل مجرد واحد من العديد من الزلازل المدمرة

منطقة الاندساس كاسكاديا.

ربما كان زلزال كاسكاديا الهائل الذي أرسل تسونامي على طول الطريق إلى اليابان في عام 1700 واحدًا من سلسلة من الزلازل الخطيرة ، بدلاً من زلزال مدمر واحد.

يُعرف زلزال كاسكاديا عام 1700 من الروايات الشفوية للقبائل المحلية الذين يعيشون في ما يعرف اليوم بكولومبيا البريطانية وواشنطن وأوريغون وشمال كاليفورنيا ، وكذلك من السجلات الجيولوجية للصخور المكسورة ورواسب تسونامي.

الباحثون واثقون من أن الزلزال الذي قُدرت شدته بين 8.7 و 9.2 ، ضرب يوم 26 يناير: تحكي السجلات المكتوبة في اليابان عن حدوث تسونامي في ذلك التاريخ يتوافق مع التواريخ الشفوية والسجل الجيولوجي على الجانب الآخر من المحيط الهادئ.

الآن ، على الرغم من ذلك ، تشير الأبحاث الجديدة إلى أن زلزال 1700 ربما كان أصغر قليلاً مما كان يُعتقد سابقًا ، وأنه كان مجرد واحد من سلسلة من عدة زلازل كبيرة ضربت في غضون بضع سنوات.

استخدمت الدراسة ، التي قدمت في 20 أبريل في الاجتماع السنوي لجمعية رصد الزلازل الأمريكية نهج نمذجة لإيجاد أن زلزالًا واحدًا كبيرًا ليس التفسير الوحيد الممكن للأدلة الجيولوجية التي خلفها القرن الثامن عشر.

كان التقليد فقط & # 8216a الزلزال الضخم يشرح كل شيء ، & # 8217 وما وجدته هو أن & # 8217s ليس صحيحًا ،& # 8221 قال مؤلف الدراسة دييغو ميلغار ، عالم الزلازل في جامعة أوريغون. & # 8220لا يزال بإمكان الزلزال الضخم تفسير كل شيء ، وكذلك سلسلة الأحداث.

إذا كان زلزال 1700 في الواقع تسلسلاً ، فقد يكون له تداعيات على نوع الزلازل التي قد تحدث على الصدع في المستقبل.


11 نبوءة عن الزلزال العملاق الذي سيؤدي إلى سقوط أجزاء كبيرة من كاليفورنيا في المحيط الهادئ

رأي (السيدة) & # 8211 لقد شهدنا للتو أكبر الزلازل التي ضربت كاليفورنيا منذ عقود ، وقد تسبب هذا في بحث الكثيرين عن نبوءات بشأن زلازل كاليفورنيا الأكثر تدميراً في المستقبل. في هذا المقال ، قمت بتضمين 11 مثالًا لرجال ونساء تم إثبات أنه سيحدث يومًا ما زلزالًا عملاقًا سيؤدي إلى انتقال جزء كبير من الساحل الغربي إلى المحيط الهادئ ، لكن هذه ليست قائمة شاملة. الحقيقة هي أن الله قد حذرنا من هذه الدينونة القادمة لفترة طويلة جدًا جدًا ، ونأمل أن يبدأ هذا الاهتزاز الأخير في إيقاظ المزيد من الناس. فيما يلي 11 نبوءة عن الزلزال التاريخي الذي سيؤدي في يوم من الأيام إلى انزلاق أجزاء كبيرة من ولاية كاليفورنيا في المحيط الهادئ ...

#1 جون بول جاكسون: هناك زلزال من المتوقع أن يدمر كاليفورنيا. ناطحات السحاب المعنى سوف تسقط بحيث يتغير شكل الولايات المتحدة بعد ذلك الزلزال. لن يحدث ذلك إلا بعد حدوث عاصفة وستأتي عاصفة كبيرة إلى كاليفورنيا. إما أنه إعصار ذو قوة لا تصدق ، أو أنه عاصفة ذات قوة لا تصدق. لكن إعصارًا عظيمًا عظيمًا ، قوتنا المذهلة ستأتي إلى كاليفورنيا ، والزلزال الذي يدمر (كاليفورنيا) لن يحدث إلا بعد حدوث ذلك. لذلك هناك طريقة للقول ، حسنًا ، لدي وقت ، لكن هذا لا يعني أنه لن يكون هناك زلزال غدًا 7.5 كما تعلم ، أو الأسبوع أو الأسبوعين المقبلين من الآن يكون له بعض القوة. أنا أتحدث إلى شخص يغير شكل كاليفورنيا حيث لا تريد أن تعيش فيه ، في أي مكان في ولاية كاليفورنيا، ولكن هذا يحدث أو ربما حتى معظم الساحل الغربي. حيث يتشكل محيط داخلي وتصبح باجا جزيرة ويتشكل مصب المحيط الداخلي بين سان دييغو ولوس أنجلوس. هذا لن يحدث قبل أن تأتي تلك العاصفة. هذه علامة على أن الله سيعطي هذا العطاء للشعب - لا تقلق بشأن هذا العطاء الكبير. استمر

مايكل سنايدر كاتب وشخصية إعلامية وناشط سياسي. وهو مؤلف لأربعة كتب بما في ذلك استعد الآن ، بداية النهاية وعيش حياة مهمة حقًا. نُشرت مقالاته في الأصل على مدونة The Economic Collapse و End Of The American Dream و The Most Things News. من هناك ، يتم إعادة نشر مقالاته على عشرات المواقع البارزة الأخرى. إذا كنت ترغب في إعادة نشر مقالاته ، فلا تتردد في القيام بذلك. كلما زاد عدد الأشخاص الذين يرون هذه المعلومات كان ذلك أفضل ، ونحن بحاجة إلى إيقاظ المزيد من الأشخاص بينما لا يزال هناك متسع من الوقت.


كاليفورنيا & # 8217s اثنين من الزلازل الأخيرة اندلعت على خطوط صدع غير معروفة

أخبرني صديقي الجيوفيزيائي أن الزلزالين الكبيرين Ridgecrest الأسبوع الماضي حدثا على طول خطوط الصدع التي لم نكن نعلم بوجودها. هنا & # 8217s خريطة لجميع توابع الزلزالين:

تحدد المجموعة الأقصر من توابع الزلزال منطقة الزلزال 6.4. الأطول يحدد الزلزال 7.1. تُظهر الخطوط الأرجوانية جميع أجزاء الأعطال المعينة مسبقًا في المنطقة. واحدة من هؤلاء هي مشكلة محتملة:

ما يقلقني هو أن كلا الجزأين من العيوب لم يتم رسمهما من قبل ، وكلاهما قريب من خطأ طويل تمزق تاريخيًا. يقع Garlock Fault في أسفل يمين الشكل ، حيث يتجه إلى WSW-ENE ، وقد تسبب في حدوث زلزال 7.5 في عام 1952. في الأيام القليلة الماضية ، ربما كان الأشخاص في USGS يقدرون عدد أشرطة الإجهاد التي تم اكتسابها أو فقدها على Garlock نتيجة الزلازل التي شهدتها شركة SoCal الأسبوع الماضي. على الرغم من أن ضغوط الصخور تُقاس عادةً بالكيلوبار ، فإن التاريخ يخبرنا أن قضيبًا واحدًا من الضغط الإضافي يمكن أن يؤدي إلى الزلزال التالي. سيكون الزلزال بقوة 7.5 وحدة ريختر أكبر بمقدار 0.4 وحدة ريختر من زلزال الجمعة ، أي ما يقرب من أربعة أضعاف في إطلاق الطاقة. ولكن أيضًا على طول صدع أطول يعبر بعض الطرق السريعة الرئيسية. سأكون قلقًا لمدة 12 شهرًا على الأقل.

وهذه هي أخبار الزلزال اليوم.

هل تبحث عن أخبار تثق بها؟

اشترك في الأم جونز ديلي لتسليم أهم أخبارنا مباشرة إلى بريدك الوارد.

بالتسجيل ، فإنك توافق على سياسة الخصوصية وشروط الاستخدام الخاصة بنا ، وعلى تلقي الرسائل من الأم جونز وشركائنا.

هذا كبير بالنسبة لنا.

ولن نتغلب على الأدغال: إن حملتنا لجمع التبرعات لإنهاء ميزانيتنا الحالية في 30 يونيو وبدء سنتنا المالية الجديدة في 1 يوليو متخلفة حيث نريدها أن تكون.

إذا كنت تقدر التقارير التي تحصل عليها الأم جونز ويمكنك الآن ، يرجى التفكير في الانضمام إلى زملائك القراء من خلال تبرع للمساعدة في جعل كل ذلك ممكنًا. سواء كنت تستطيع تقديم 5 دولارات أو 500 دولار ، كل هذا مهم.

إذا كنت جديدًا على الأم جونز أو لم يتم بيعها بعد لدعم تقاريرنا غير الربحية ، يرجى تخصيص بعض الوقت لقراءة منشور Monika Bauerlein حول أولوياتنا بعد هذه السنوات العديدة الفوضوية ، ولماذا هذه اللحظة الهادئة نسبيًا هي أيضًا لحظة ملحة لديمقراطيتنا و الأم جونز& رسقوو الخلاصة& # 8212 وإذا وجدت أنه مقنع ، يرجى الانضمام إلينا.

يتبرع

هذا كبير بالنسبة لنا.

ولن نتغلب على الأدغال: إن حملتنا لجمع التبرعات لإنهاء ميزانيتنا الحالية في 30 يونيو وبدء سنتنا المالية الجديدة في 1 يوليو متخلفة حيث نريدها أن تكون.

إذا كنت تقدر التقارير التي تحصل عليها الأم جونز ويمكنك الآن ، يرجى التفكير في الانضمام إلى زملائك القراء من خلال تبرع للمساعدة في جعل كل ذلك ممكنًا. سواء كنت تستطيع تقديم 5 دولارات أو 500 دولار ، كل هذا مهم.

إذا كنت جديدًا على الأم جونز أو لم يتم بيعها بعد لدعم تقاريرنا غير الربحية ، يرجى تخصيص بعض الوقت لقراءة منشور Monika Bauerlein حول أولوياتنا بعد هذه السنوات العديدة الفوضوية ، ولماذا هذه اللحظة الهادئة نسبيًا هي أيضًا لحظة ملحة لديمقراطيتنا و الأم جونز& رسقوو الخلاصة& # 8212 وإذا وجدت أنه مقنع ، يرجى الانضمام إلينا.

يتبرع


ماذا سيحدث حقًا عندما يطلق سان أندرياس العنان لكبير واحد؟

سيضرب زلزال ضخم كاليفورنيا هذا الصيف. ستنهار ناطحات السحاب ، وسينهار سد هوفر وسيغسل تسونامي هائل عبر جسر البوابة الذهبية. أو على الأقل ، هذا هو السيناريو الذي سيتم عرضه على الشاشة الكبيرة في سان أندريس

المحتوى ذو الصلة

استشار صانعو الأفلام توماس جوردان ، مدير مركز زلزال جنوب كاليفورنيا ، قبل أن يبدأوا التصوير ، لكن & # 8220 ربما لم يأخذوا الكثير من نصيحتي ، & # 8221 كما يقول. في حين أن التهديدات الفعلية من Big One مرعبة جدًا ، إلا أنها ليست قريبة من الدمار الذي شهده Dwayne "The Rock" Johnson ورفاقه على الشاشة. حتى أكبر زلازل سان أندرياس يمكن & # 8217t أن تنتج تسونامي هائل مثل ذلك الذي ينتفخ فوق سان فرانسيسكو في الفيلم. & # 8220 يقول جوردان إن موجات تسونامي الكبيرة حقًا ، مثل تلك التي ضربت اليابان ، سببتها الزلازل التي تولد نزوحًا كبيرًا لقاع المحيط. يقع صدع سان أندرياس في الداخل بعيدًا ، وتنزلق الأرض على كلا الجانبين. لهذا السبب ، يمكن أن يتسبب الزلزال أيضًا في تقسيم الخطأ إلى فجوة عملاقة كما يحدث في الفيلم. وعلى الرغم من تحذيرات علماء السينما المذهولين ، إلا أن أكبر زلازل في كاليفورنيا فازت بأي شيء سوى مقاييس الزلازل على الساحل الشرقي.

هذا لا يعني & # 8217t أن كاليفورنيا خارج الخطاف. في حين أن الفيلم قد يكون خياليًا أكثر من كونه واقعيًا ، فإن Big One قادم ، وسوف ينتج عنه الكثير من الدمار. & # 8220 نعتقد أن جنوب كاليفورنيا مغلق ومحمّل ، وأن الضغوط قد تراكمت بالفعل ، وعندما تبدأ الأشياء في الانطلاق ، يمكن أن تطلق العنان لسنوات ، & # 8221 يقول عالم الزلازل في المسح الجيولوجي الأمريكي نيد فيلد.

تقع كاليفورنيا على الحدود بين صفيحتين تكتونيتين رئيسيتين & # 8212 صفيحة المحيط الهادئ ، والتي تتحرك باتجاه الشمال الغربي ، ولوحة أمريكا الشمالية ، التي تنزلق إلى الجنوب الشرقي. لا تلتقي الصفيحتان في سطر واحد فقط ، وتتقاطع الدولة مع العشرات من أخطاء الزلازل. ويشير جوردان إلى أن نهر سان أندرياس هو الأكثر إثارة للقلق ، لأنه يولد الزلازل التي تشكل خطرًا حقيقيًا على سكان كاليفورنيا.

قامت منطقة سان أندرياس الشمالية بتسوية سان فرانسيسكو بالأرض في عام 1906 ، لكنها كانت أطول بكثير منذ أن تمزق الجزء الجنوبي من الصدع. في المتوسط ​​، شهد جنوب كاليفورنيا زلازل كبيرة كل 110 إلى 140 عامًا ، بناءً على سجلات الزلازل السابقة ودراسات صدوع الزلازل. ضرب آخر زلزال كبير بالقرب من لوس أنجلوس ، بلغت قوته 7.9 درجة ، فورت تيجون في عام 1857. وفي أقصى الجنوب ، بالقرب من بالم سبرينغز ، لم ينفجر الصدع # 8217t في أكثر من 300 عام. & # 8220 في نهاية المطاف يجب كسر الخطأ ، & # 8221 جوردان يقول.

بينما يمكن لعلماء الزلازل & # 8217t التنبؤ بالضبط بموعد حدوث ذلك ، فإنهم يصدرون كل بضع سنوات تنبؤًا باحتمالية حدوث مثل هذا الحدث. تشير أحدث التوقعات ، التي نُشرت في وقت سابق من هذا العام من قبل هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، إلى أن هناك فرصة بنسبة 7 في المائة لحدوث زلزال بقوة 8 درجات في كاليفورنيا خلال الثلاثين عامًا القادمة. هذا & # 8217s حول حجم الزلازل التي يمكن أن تحصل في كاليفورنيا ، يلاحظ أن زلزال الأردن & # 8212a بقوة 8.3 درجة قد يكون ممكنًا إذا تمزق خطأ سان أندرياس بأكمله من حدود المكسيك حتى شمال كاليفورنيا. & # 8220 لا نعتقد أن & # 8217s محتمل ، & # 8221 كما يقول.

لمعرفة ما يمكن أن يحدث بشكل واقعي عندما يضرب Big One أخيرًا ، جلس فريق من خبراء الزلازل قبل عدة سنوات وابتكر سيناريو ShakeOut. وضع علماء الزلازل نموذجًا لكيفية اهتزاز الأرض ، ثم استخدم خبراء آخرون ، بما في ذلك المهندسين وعلماء الاجتماع ، تلك المعلومات لتقدير الأضرار والتأثيرات الناتجة. يفحص التقرير التفصيلي آثار الزلزال الافتراضي 7.8 الذي ضرب وادي كواتشيلا في الساعة 10 صباحًا في 13 نوفمبر 2008. في الدقائق التالية ، تنتقل موجات الزلزال عبر كاليفورنيا ، وتسوي المباني القديمة وتعطيل الطرق وقطع الكهرباء والهاتف والمياه خطوط.

لكن الزلزال ليس سوى البداية.

المئات من الحرائق اندلعت ، ومع إغلاق الطرق وتلف نظام المياه ، لم يتمكن موظفو الطوارئ # 8217 من إخمادها جميعًا. تندمج الحرائق الأصغر في الحرائق الأكبر ، فتقضي على أجزاء كاملة من لوس أنجلوس. جميع الخطوط التي تجلب الماء والكهرباء والغاز إلى لوس أنجلوس تعبر جميعها خطأ سان أندرياس & # 8212 تنكسر أثناء الزلزال و # 8217t يتم إصلاحها لعدة أشهر. على الرغم من أن معظم المباني الحديثة تنجو من الاهتزاز ، إلا أن العديد منها أصبح غير صالح للاستخدام من الناحية الهيكلية. هزات ارتدادية هزت الدولة في الأيام التالية ، واستمرت في الدمار.

السيناريو هو في الواقع إلى حد ما أقل من الواقع ، يلاحظ أحد العلماء وراء ShakeOut ، لوسي جونز ، عالمة الزلازل في USGS. تفاجأ فريق التقرير & # 8217s بمدى الضرر الناتج عن النيران من الزلزال ، كما يقول جونز ، ولكن قد يكون الأمر أسوأ إذا هبت رياح سانتا آنا عند وقوع الحدث. تهب هذه الرياح الموسمية الهواء الجاف المغبر من الداخل باتجاه الساحل ، مما يزيد من مخاطر اندلاع حرائق الغابات. وبينما تحتفظ لوس أنجلوس بإمدادات المياه على جانبها من سان أندرياس ، فقد تم تجفيف الخزانات بسبب الجفاف الحالي & # 8212 إذا ضرب الزلزال اليوم ، فلن تستمر احتياطيات المياه لمدة ستة أشهر كحد أقصى عندما تكون ممتلئة ، هي تلاحظ.

ويقدر الباحثون بشكل عام أن مثل هذا الزلزال سيتسبب في أضرار بنحو 200 مليار دولار و 50 ألف إصابة و 2000 حالة وفاة. لكن & # 8220it & # 8217s لا تتعلق كثيرًا بالموت في الزلزال. يقول جونز إنه & # 8217s حول التعاسة بعد الزلزال وتخلي الناس عن جنوب كاليفورنيا. كل شيء تعتمد عليه المدينة في العمل & # 8212 المياه والكهرباء وأنظمة الصرف الصحي والاتصالات والطرق & # 8212 سيتضرر وربما لا يتم إصلاحه لأكثر من عام. بدون بنية تحتية عاملة ، يمكن أن ينهار الاقتصاد المحلي بسهولة ، وسيترك الناس لوس أنجلوس.

& # 8220 تخيل أمريكا بدون لوس أنجلوس ، & # 8221 جونز يفترض. بينما كانت الكارثة الخيالية في سان أندريس يمكن أن يكون بمثابة دعوة إيقاظ إضافية لسكان كاليفورنيا ، ويخشى جونز من أن السيناريو غير الواقعي قد يقود الناس إلى الاعتقاد بأنه لا يوجد ما يدعو للقلق أو لا يمكنهم فعله حيال ذلك. قد يعتقد رواد السينما أن العلماء سيكونون قادرين على منحهم تحذيرًا عادلًا من Big One ، على الرغم من أن التنبؤ بالزلازل يعد أمرًا مستحيلًا حاليًا.

لكن يمكن لسكان كاليفورنيا الاستعداد لما سيأتي. قضى جونز معظم عام 2014 في العمل مع مكتب رئيس بلدية لوس أنجلوس لتحديد نقاط الضعف وإعداد المدينة بشكل أفضل لما لا مفر منه. ذكرت فرقة العمل أنه يمكن تغيير قوانين البناء لتتطلب تعديل الهياكل القديمة بحيث تصمد أمام الاهتزازات القوية. يمكن تحصين قناة لوس أنجلوس بحيث لا تنكسر عندما تنفجر سان أندرياس. يمكن تعزيز أنظمة الطاقة والاتصالات والإنترنت أو أن يكون لديها أنظمة احتياطية لضمان قدرة الناس على التواصل. ستستغرق الخطة مليارات الدولارات وعدة عقود لتنفيذها & # 8212 وسيتعين عليها التغلب على العديد من العقبات & # 8212 لكنها ستحسن قدرة المدينة & # 8217s على النجاة من كارثة الزلزال.

على المستوى الفردي ، يمكن لأصحاب المنازل تعديل ممتلكاتهم لمقاومة الاهتزاز بشكل أفضل. يمكن للأشخاص تضمين طفايات الحريق في مجموعات أدوات الزلازل الخاصة بهم لإخماد ألسنة اللهب الصغيرة قبل أن يخرجوا عن السيطرة. ويمكن للمدارس والشركات والعائلات المشاركة في تدريبات ShakeOut & # 8212 ، والمرحلة التالية ستكون في 15 أكتوبر & # 8212 لممارسة ما يتعين عليهم & # 8217 القيام به في يوم الزلزال.

& # 8220 يجب على الجميع أن يعيش كل يوم كما لو كان يوم Big One ، & # 8221 يقول فيلد. لأن أي يوم ، حتى اليوم ، يمكن أن يكون ذلك اليوم.


ماذا حدث؟

الأحداث الأخيرة هي ما يُعرف باسم الزلازل الانزلاقية ، والتي تحدث عندما يتحول كتلتان من الأرض جنبًا إلى جنب ، حيث يطحنان بعضهما البعض. يبدو أنها حدثت على طول نفس مجموعة الأعطال ، الواقعة في منطقة تعرف باسم منطقة صدع ليتل ليك.

في حين لم يتم الإبلاغ عن أي وفيات أو إصابات خطيرة حتى الآن ، كانت شدة الحركة الأرضية قوية جدًا - بما يكفي لإرسال البضائع المتطايرة من أرفف المتاجر وتأرجح المباني. كان الاهتزاز واسع الانتشار أيضًا ، مع ورود تقارير عن تحركات أرضية خفيفة حتى تشيكو ، كاليفورنيا ، وفينيكس ، أريزونا.

من الأمور ذات الأهمية الخاصة في هذه الزلازل أن الهزة الأولى على الأقل بدت وكأنها كسرت في نفس الوقت قسمين من العيوب التي تتقاطع مع بعضها البعض بزاوية قائمة تقريبًا. في حين أن مثل هذه الزلازل المعقدة لم يسمع بها من قبل ، فإن الأبحاث الحديثة تشير إلى أنها قد تكون أكثر شيوعًا مما كان يعتقد من قبل ، كما يوضح زاكاري روس ، عالم الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

يقول: "تاريخيًا ، كان الفكر هو أن الزلازل حدثت بسبب صدوع فردية". "وبعد ذلك ، بمرور الوقت ، حيث أصبحت البيانات أفضل وأفضل ، بدأنا ندرك أن هناك احتمالية لحدوث أخطاء متعددة لأحداث فردية."

كان هذا التحول في التفكير مدفوعًا بالزلزال الذي بلغت قوته 7.3 درجة والذي هز لاندرز بولاية كاليفورنيا في عام 1992. وقد تحطم هذا الزلزال على طول خمسة أجزاء صدع على الأقل. كشفت الزلازل اللاحقة عن حدوث كسر معقد مماثل ، بما في ذلك الزلزال الذي بلغت قوته 7.2 درجة في عام 2010 في باجا كاليفورنيا ، كما يلاحظ روس. هذا الزلزال الأخير هو دليل إضافي على أن هذا التعقيد شائع ، حتى بالنسبة للأحداث ذات الحجم الأصغر.


العودة إلى المستقبل على صدع سان أندرياس

ماذا يقول العلم؟ أين المعلومات تأتي من؟ وماذا يعني ذلك؟ التحقيق في الزلازل الماضية لإبلاغ المستقبل. ربما سمعت أن "Big One قد فات موعد استحقاقه" في صدع سان أندرياس. لا أحد يستطيع التنبؤ بالزلازل ، فماذا يقول العلم حقًا؟ أين المعلومات تأتي من؟ وماذا يعني ذلك؟

انكشاف صدع سان أندرياس في خندق. تسلط الخطوط الأفقية الملونة الضوء على طبقات مختلفة من الرواسب. يتم تتبع الخط الأحمر على خطأ يعوض الطبقات. (Credit: Kate Scharer، USGS. Public domain.)

كان علماء الأرض يجمعون البيانات في مواقع paleoseism الرئيسية على طول أقسام صدع سان أندرياس لمعرفة الجدول الزمني السابق للزلازل في كل بقعة. تظهر البيانات أنه في العديد من الأماكن على طول صدع سان أندرياس ، تجاوزنا متوسط ​​الوقت بين الزلازل الكبيرة. نظرًا لأننا تجاوزنا المتوسط ​​، يستخدم العديد من الأشخاص مصطلح "متأخر" ، ولكنه أكثر تعقيدًا من ذلك. أولاً ، دعنا نصغير وننظر إلى الصورة الكبيرة.

منطقة صدع سان أندرياس - الصورة الكبيرة

يتمتع العلماء بفهم جيد للصورة الكبيرة لمنطقة صدع سان أندرياس (SAFZ). بدأت SAFZ في التحرك منذ حوالي 28-30 مليون سنة وانزلقت أفقيًا (حركة التحويل) ما مجموعه حوالي 300-350 كم (186-220 ميل)منذ أن بدأت تتحرك. منطقة SAFZ هي الجزء الرئيسي من الحدود بين الصفيحة التكتونية للمحيط الهادئ على الجانب الغربي ولوحة أمريكا الشمالية على الجانب الشرقي. يعني جزء "المنطقة" من الاسم أنه نظام به خطأ رئيسي والعديد من الأخطاء الفرعية المتوازية التي تأخذ معًا الحركة بين الصفيحتين. في شمال كاليفورنيا ، تشمل المنطقة هايوارد ، كالافيراس ، وكذلك شمال سان أندرياس وأعطال أخرى ، وفي جنوب كاليفورنيا ، المنطقة أوسع ، وتشمل جنوب سان أندرياس ، وسان جاسينتو ، وأعطال أخرى في لوس منطقة أنجيليس.

رسم كاريكاتوري لحدود صفيحة المحيط الهادئ - أمريكا الشمالية يظهر صدع سان أندرياس. (المجال العام.)

ال الحركة النسبية بين هذين الصفائح التكتونية 50 مم / سنة (حوالي 2 بوصة / سنة)، ولكن يتم توزيع هذا المعدل عبر جميع الأخطاء التي تشكل جزءًا من SAFZ. الأخطاء هي حدود بين الكتل ، وكل كتلة تتحرك باستمرار ، والتي يمكننا رؤيتها من خلال تحليل بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ومع ذلك ، فإن حواف الكتل ، والصدوع نفسها ، عالقة وتتحرك فقط حيث يوجد زلزال كبير (تزحف بعض الأخطاء قليلاً ، لكن معظمها مغلق). يحدث الزلزال عندما يتغلب الضغط الناتج عن قوة اللوحة المتحركة على الاحتكاك مما يتسبب في التصاق حواف حدود الصفيحة ، أي الصدع. ينزلق القسم العالق ، وتلتحق حافة كل كتلة ببقية اللوحة. تتحرك اللوحة ببطء طوال الوقت ، لكن الحواف تتحرك بشكل متناسب وتبدأ.

العديد من المواقع التي يدرسها علماء الحفريات القديمة تقع على طول أقسام رئيسية من المنطقة الحرة بالمناطق الحرة (SAFZ) حيث يوجد عدد كبير من السكان أو بنية تحتية رئيسية ستتأثر بزلزال كبير في المستقبل. لنبدأ في جنوب كاليفورنيا ونعمل في طريقنا شمالًا.

جنوب كاليفورنيا

خريطة الصدع في جنوب كاليفورنيا. تظهر الأرقام الجريئة متوسط ​​الوقت بين الزلازل الكبيرة ، المحددة في مواقع الزلازل القديمة (مثلثات). تظهر الخطوط الحمراء السميكة مدى التصدعات التاريخية. (Credit: Kate Scharer، USGS. Public domain.)

لا يوجد سوى زلزالين تاريخيين كبيرين معروفين على صدع سان أندرياس في جنوب كاليفورنيا ، كان آخرهما في عام 1857 ، وقبل ذلك الزلزال في عام 1812. مع وجود حوالي 45 عامًا بين الزلازل التاريخية ولكن حوالي 160 عامًا منذ آخر زلزال ، فمن الواضح أن الخطأ لا يتصرف مثل ساعة ذات إيقاع منتظم. لا توفر المعلومات التاريخية بيانات كافية لتحديد ما إذا كان هناك نمط معين في توقيت الزلازل أم لا ، ولكن علم الحفريات القديمة قدم وفرة من البيانات.

على طول أقصى جنوب سان أندرياس ، من بالم سبرينغز إلى بحر سالتون، الزلازل تحدث بشكل غير متكرر ، حوالي 200-300 سنة. وقع أحدث زلزال خلال فترة الاستكشاف الإسباني ، منذ حوالي 300 عام ، ولكن لا يوجد سجل تاريخي للحدث. بدلاً من ذلك ، يقدم التأريخ بالكربون المشع عمر أحدث زلزال وستة أخرى حدثت منذ حوالي 800 م.

موقع علم الحفريات القديمة في رايتوود ، كاليفورنيا تمت دراستها من قبل العديد من العلماء ، ومؤخراً (في عام 2010) تم ضم البيانات التفصيلية من دراسات متعددة معًا لإنشاء جدول زمني واحد. يتضمن الرقم القياسي الناتج عن 3000 عام 29 زلزالًا تمزق السطح. أظهر التحليل الدقيق لعمر الزلازل ، بما في ذلك أوجه عدم اليقين في التأريخ بالكربون المشع (انظر تحديد عمر الزلازل القديمة في مقدمة لعلم الحفريات القديمة) ، أن متوسط ​​الوقت بين الزلازل يبلغ حوالي 100 عام.

فترات التكرار (الأوقات بين الزلازل) في Wrightwood أكثر انتظامًا من التجمعات (يحددها تحليل رياضي) ، وأربع مرات فقط في الماضي كانت الفترة الفاصلة بين زلزالين كبيرين أطول من الفترة الحالية (منذ 1857). تشير نتائج هذه الدراسة إلى أن هذا القسم من صدع سان أندرياس من المحتمل أن يكون له زلزال كبير في المستقبل غير البعيد.

حوالي 100 كم إلى الشمال الغربي على طول الصدع موقع آخر في جبل فريزر تم التحقيق فيه. في ذلك الموقع ، يبلغ طول السجل حوالي 1000 عام ، وفي تلك الفترة الزمنية ، تم تسجيل حوالي 9 زلازل كبيرة في الرواسب ، بما في ذلك تمزق 1857.

بمقارنة البيانات من مواقع مثل Wrightwood و Frazier Mountain ، يعمل علماء الزلازل على فهم نمط الزلازل الكبيرة - بطرح أسئلة مثل ما مدى نموذجية الزلزال الكبير (M7.9) في عام 1857؟ أم هو حجم زلزال 1812 (

M7.1) أكثر شيوعًا؟ لاحظ أنه نظرًا لأن مقياس الحجم عبارة عن مقياس لوغاريتمي ، فهناك فرق بمقدار 25 ضعفًا في الطاقة الصادرة عن هذه الزلازل المختلفة.

كاليفورنيا الشمالية

خريطة الصدع في شمال كاليفورنيا. تظهر الأرقام الجريئة متوسط ​​الوقت بين الزلازل الكبيرة ، المحددة في مواقع الزلازل القديمة (مثلثات). تظهر الخطوط الحمراء السميكة مدى التمزقات التاريخية. (Credit: Kate Scharer، USGS. Public domain.)

ال خطأ هايوارد في منطقة خليج سان فرانسيسكو يمر عبر منطقة مكتظة بالسكان ، لذلك تمت دراستها قليلاً. أحدث زلزال كبير حدث على هذا الصدع كان حوالي M6.9 وحدث في عام 1868. وقد كان الصدع يزحف حوالي 4.6 مم / سنة (0.2 بوصة / سنة) على مدى العقود العديدة الماضية ، ولكن هذا يمثل نصف المدى الطويل فقط معدل الانزلاق ، لذا فإن الضغط يبنى على هذا الخطأ. دراسة paleoseismic في عام 2007 في تايسون لاجون (الآن محطة BART) وجدت دليلاً على 12 زلزالًا قديمًا (بما في ذلك زلزال 1868 التاريخي) بمتوسط ​​وقت بين الزلازل حوالي 160 عامًا. متوسط ​​الفترة الزمنية بين أحدث 5 زلازل أقصر قليلاً ، حوالي 140 سنة. وخلصت الدراسة إلى أن هناك احتمالية بنسبة 33٪ بحدوث زلزال تمزق سطحيًا في غضون الثلاثين عامًا القادمة. (انظر توقعات الزلازل لمنطقة خليج سان فرانسيسكو 2014-2043).

ال خطأ معاكما هو استمرار باتجاه الشمال لنظام صدع هايوارد - رودجرز كريك في شمال كاليفورنيا. في عام 2014 ، موقع علم الحفريات القديمة في خور حائل على خطأ Maacama كرر النتائج التي تم العثور عليها على خطأ هايوارد في الجنوب - الزاحف مع الزلازل الكبيرة النادرة ، والزلازل الكبيرة المتوقعة في المستقبل غير البعيد.

ال هازل ديل موقع بالقرب من Corralitos ، تم حفر الخنادق في كاليفورنيا في عام 2013 لتمييز قسم جبال سانتا كروز من صدع سان أندرياس. يمتد قسم سانتا كروز على بعد 62 كم (39 ميل) من لوس جاتوس (بالقرب من سان خوسيه) إلى سان خوان باوتيستا ، كاليفورنيا وتمزق آخر مرة في زلزال سان فرانسيسكو الشهير عام 1906. كشفت الملاحظات في الخنادق جنبًا إلى جنب مع التأريخ بالكربون المشع للفحم والرقائق الخشبية وبقايا النباتات الصغيرة ، جنبًا إلى جنب مع إعادة تقييم ثلاثة مواقع قديمة قريبة تمت دراستها مسبقًا عن تباين في النشاط الزلزالي في الماضي. حدثت ثلاثة زلازل خلال فترة 70 عامًا بين 1838 و 1906 ، ولكن لم تكن هناك زلازل خلال 500 عام قبل ذلك ، ولم تكن هناك زلازل في 110 سنوات منذ 1906.

يوضح هذا أن متوسط ​​الوقت بين الزلازل يتضمن بعض الفواصل الزمنية القصيرة وبعض الفترات الطويلة. دراسات جديدة أبعد إلى الشمال الغربي على طول قسم شبه الجزيرة من صدع سان أندرياس تظهر أيضًا فاصل زمني طويل بين زلزال 1906 والزلزال السابق ، والذي حدث حوالي 1300. قبل عام 1300 ، كانت الفترات أقصر ، حوالي 200 عام. يقع قسم الساحل الشمالي من صدع سان أندرياس شمال سان فرانسيسكو. تشير دراسات هذا القسم من الخطأ إلى متوسط ​​فترة تكرار تتراوح من 200 إلى 300 عام.

ماذا الآن؟

تخبرنا جميع البيانات القديمة في أجزاء مختلفة من منطقة صدع سان أندرياس أن بعض الأقسام يبدو أنها تجاوزت المتوسط ​​، أو "تأخرت" لزلزال كبير. ولكن لا يمكن استخدام البيانات لعمل تنبؤات: فنحن لا نفهم الزلازل جيدًا بما يكفي لنعرف بالضبط أين سيحدث الزلزال التالي ، أو حجمه ، أو بالضبط متى سيحدث.

قم بإسقاطها وتغطيتها وتعليقها. (المجال العام.)

لنتخيل لدقيقة أننا نعرف أين ومدى حجم الزلزال وموعده. قد تعتقد أن هذا سيكون جيدًا لأنه بعد ذلك يمكنك مغادرة المنطقة مسبقًا ثم العودة بعد الزلزال. لكن التركيز فقط على تجنب الزلزال لا يعالج معظم آثار الاهتزاز. عند عودتك إلى منزلك ، من المحتمل أن ترى مبانٍ وجسورًا مدمرة ومنهارة ، وأنابيب مكسورة وخطوط كهرباء مقطوعة وبقايا حرائق محترقة. عند دخولك إلى منزلك ، ستتعثر على خزائن الكتب المكسورة ، والزجاج المكسور من المرايا الذي لم يعد على الجدران ، ومحتويات خزائن المطبخ في أكوام على الأرض.

ما نعرفه هو أن كاليفورنيا "بلد زلزال" وعلينا أن نكون مستعدين. على وجه الخصوص ، نحتاج إلى تصميم المباني والبنية التحتية لتكون قادرة على تحمل اهتزاز الزلزال أو إصلاحها بسهولة. يعمل العلماء على تحسين التوقعات التي تقدر عدد المرات التي ستحدث فيها الزلازل في المستقبل ومقدار اهتزاز الأرض حتى يعرف المهندسون والمخططون مكان تركيز الجهود للتخفيف من آثار الزلازل المدمرة. باستخدام التنبؤات ، يمكننا هندسة الهياكل بشكل صحيح ، والتخطيط للاستجابة للزلازل ، والاستعداد في المنزل لإحداث فرق كبير في تأثير الزلزال الكبير.

بقلم ليزا والد وكيت شارر وكارول برنتيس ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية

. وشكرًا لملصق Facebook الذي أعطانا فكرة العنوان!


واحد أم أكثر؟

وقع زلزال 1700 حيث كانت صفيحة خوان دي فوكا التكتونية تنزل أو تندفع أسفل صفيحة أمريكا الشمالية. الرأي التقليدي هو أن حوالي 620 ميلا (1000 كيلومتر) من خط الصدع بين جزيرة فانكوفر وشمال كاليفورنيا اندلع في الزلزال. تسبب الزلزال في انخفاض الخط الساحلي ، وهي عملية تسمى الهبوط. يمكن للجيولوجيين اكتشاف هذا الهبوط من خلال دراسة الكائنات المجهرية المسماة الدياتومات التي تعيش في المستنقعات على طول ساحل كاسكاديا. هذه الدياتومات حساسة جدًا لمستوى سطح البحر ، لذا فإن الأنواع التي كانت موجودة في الرواسب من مكان معين يمكن أن تكشف مدى عمق مياه المحيط في ذلك الوقت. يمكن للباحثين أيضًا تتبع مسار 1700 تسونامي في رواسب الصخور والرمل والتربة التي خلفتها كتلة الماء.

يركز الخط الرئيسي لأبحاث ميلغار على أنظمة الإنذار من تسونامي. يتضمن جزء من هذا البحث إنشاء قواعد بيانات لمحاكاة الزلازل وما يرتبط بها من موجات تسونامي. مع وجود قاعدة البيانات هذه تحت تصرفه ، قرر معرفة ما إذا كان بإمكانه مقارنة عمليات المحاكاة بالأدلة الجيولوجية التي تركت وراءه بعد عام 1700. وقال إنه يريد أن يعرف ، كما قال ، ما إذا كان هناك أي سيناريوهات للزلازل يمكنه استبعادها.

وجد أن المشهد التقليدي لزلزال قوته 9 درجات أو نحو ذلك ضرب في 26 يناير 1700 ، وكسر مئات الأميال من الصدع في ضربة واحدة أمر ممكن بالفعل. لكن الأدلة الجيولوجية تتوافق أيضًا مع الزلزال الذي كان أقل قوة قليلاً والذي كسر فقط نصف الطول المتوقع سابقًا.

ثم حدث هبوط الخط الساحلي المتبقي في سلسلة من عدة زلازل كبيرة أخرى على مدار عقد من الزمان. وقال ميلغار إنه بدلًا من زلزال واحد قوته 9 درجات ، ربما كان زلزال 26 يناير 8.7 ، يليه بعد بضع سنوات 8.4 ، ثم 8.3 أو 8.2 في العام التالي. طالما كانت الزلازل اللاحقة أقل من 8.6 درجة ، فإنها لن تؤدي إلى تسونامي آخر في اليابان.


Three things scientists want to know after California’s July earthquakes

شارك هذا:

In early July, two large earthquakes rattled southern California. Scientists are now scrambling to understand what led to the temblors and what they might tell us about future quakes.

A magnitude 6.4 quake struck July 4 near the town of Ridgecrest. That’s about 194 kilometers (121 miles) northeast of Los Angeles. The next day, a magnitude 7.1 quake shook the same region.

Both quakes took place in a high desert area. The crisscrossing faults here are known as the Eastern California Shear Zone. They are quite a distance from California’s infamous San Andreas Fault.

That fault stretches nearly 1,300 kilometers (some 800 miles) and generally takes center stage for California’s earthquake activity. There, the Pacific tectonic plate and the North American tectonic plate slowly grind past each other. This can cause sections of ground to lock together for a while. That brake on their movement allows strain to buildup. Eventually it will suddenly release, producing powerful quakes.

Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet

Weekly updates to help you use Science News for Students in the learning environment

For the last few tens of millions of years, the San Andreas has been the primary origin of massive earthquakes in southern California. It’s also now overdue for a massive earthquake, based on historic trends. Many people fear it’s only a matter of time before another truly “Big One” strikes.

But as shown by the July 4 and July 5 quakes — and their many aftershocks —the San Andreas Fault system isn’t the only area of concern. California is riddled with faults, notes geophysicist Susan Hough. She works for the U.S. Geological Survey in Pasadena, Calif. Almost all of the state is part of the general boundary between the Pacific and North American plates. The Eastern California Shear Zone itself has been the source of several large quakes in the last few decades. These include the magnitude 7.1 Hector Mine quake in 1999. There was also the magnitude 6.7 Northridge quake in 1994 and a magnitude 7.3 Landers quake in 1992.

Here are three questions scientists are trying to answer in the wake of quakes on July 4 and 5.

Which faults ruptured, and how?

The quakes appear to have occurred, here, along previously unmapped faults. These include a section known as the Little Lake Fault Zone. Its broad bunch of cracks are difficult to map, Hough says. “It’s not like the San Andreas, where you can go out and put your hand on a single fault,” she explains. And, she adds, the zone also lies within a U.S. Navy base. Such military sites generally are not open for mapping by geologists.

Explainer: Understanding plate tectonics

But preliminary data do offer some clues. They suggest that the first rupture may actually have been a two-fer: Instead of one fault rupturing, two connected faults — or conjugate faults — may have ruptured at almost the same time. They would have produced the July 4 quake.

It’s possible that the first quake didn’t fully release the strain on that fault, but that the larger, second quake did. “My guess is that they will turn out to be complementary,” Hough says. By that, she means they will turn out to be related.

The jury is still out, though, says Wendy Bohon. She’s a geologist at Incorporated Research Institutions for Seismology in Washington, D.C. “What parts of the fault broke, and whether a part of the fault broke twice … I’m waiting to see what the scientific consensus is on that.”

It is not yet clear, she adds, whether a simultaneous rupture of a conjugate fault is surprising. It may turn out to be common, she says. The data simply haven’t amassed to show that yet. “In nature, we see a lot of conjugate-fault pairs,” she says. “I don’t think they normally rupture at the same time.” But if they do, “We haven’t had enough data to see that.”

Is the center of tectonic action moving away from the San Andreas?

Data from Global Positioning System (GPS) satellites have revealed exactly how the ground is shifting in California as the giant tectonic plates slide past one another. The San Andreas Fault system bears most of the strain, those data show — some 70 percent. But the Eastern California Shear Zone bears the other 30 percent. And the large quakes seen there over the last few decades raise an interesting possibility, Hough says: We may be witnessing the birth pangs of a new boundary.

“The plate boundary system has been evolving for a long time already,” Hough says. For the last 30 million years or so, the action has focused along the San Andreas Fault. But just north of Santa Barbara, Calif., lies a “big bend” in the fault. This kink separates the northern and southern portions of the fault. Where the fault bends, the Pacific and North American plates aren’t sliding past one another but colliding into each other.

“The plates are trying to move,” she says. “But the San Andreas is actually not well aligned with that motion.” The Eastern California Shear Zone is. And some geologists are now asking whether this is a new plate boundary in the making. The changeover would take “millions of years,” she adds. “It’s not going to be in anyone’s lifetime.”

Will these quakes trigger the Big One on the San Andreas?

Such large quakes inevitably raise fears of setting off the Big One. Historically, the San Andreas has produced a massive quake about once every 150 years. “It has been pretty quiet in the San Andreas since 1906,” Hough notes. That’s when an estimated magnitude 7.9 quake along the northern portion of the fault devastated San Francisco. The southern portion of the San Andreas is even more overdue for a massive quake. Its last biggie was an estimated magnitude 7.9 quake in 1857, she says.

How Earth’s surface morphs

The recent quakes aren’t likely to change that situation. Subsurface shifting due to a large earthquake can alter strains on nearby faults. But it’s unlikely that the quakes either relieved stress or will ultimately trigger another quake along the San Andreas system, Hough says. The reason? Basically, the early July quakes were too far away. “The disruption [from one earthquake] of other faults decreases really quickly with distance,” she explains.

Some early assessments do suggest that the 7.1 earthquake on July 5 triggered some slippage, also known as creep, along at least one shallow fault in the southern San Andreas system. But such slow, shallow slips don’t produce earthquakes, Hough points out.

July’s back-to-back quakes could have perturbed much closer faults. One of them, the Garlock Fault, runs roughly west to east along the northern edge of the Mojave Desert. That would be nothing novel: The 1992 Landers quake may have triggered a magnitude 5.7 quake two weeks later along the Garlock Fault.

“Generations of graduate students are going to be studying these events,” notes Bohon. They’ll be looking, she says, into angles of the faults, how the ground moved — even how the visible evidence of a rupture can disappear over time.

For now, scientists are eagerly trading ideas on social media. “It’s the equivalent of listening in on scientists shouting down the hallway: ‘Here’s my data — what do you have?’” Bohon explains. Those initial ideas and explanations will almost certainly evolve as more information comes in, she adds. “It’s early days yet.”

Power Words

aftershock One or more smaller earthquakes which often follow a major earthquake.

angle The space (usually measured in degrees) between two intersecting lines or surfaces at or close to the point where they meet.

conjugated An adjective that describes a system with two, paired units.

consensus An opinion or conclusion shared by most, if not all, of a specific group.

data Facts and/or statistics collected together for analysis but not necessarily organized in a way that gives them meaning. For digital information (the type stored by computers), those data typically are numbers stored in a binary code, portrayed as strings of zeros and ones.

earthquake A sudden and sometimes violent shaking of the ground, sometimes causing great destruction, as a result of movements within Earth’s crust or of volcanic action.

evolve (adj. evolving) To change gradually over generations, or a long period of time. Nonliving things may be described as evolving if they change over time. For instance, the miniaturization of computers is sometimes described as these devices evolving to smaller, more complex devices.

fault In geology, a fracture along which there is movement of part of Earth’s lithosphere.

generation A group of individuals (in any species) born at about the same time or that are regarded as a single group. The term also is sometimes extended to year classes of other animals or to types of inanimate objects (such as electronics or automobiles).

geological Adjective to describe things related to Earth’s physical structure and substance, its history and the processes that act on it. People who work in this field are known as geologists.

global positioning system Best known by its acronym GPS, this system uses a device to calculate the position of individuals or things (in terms of latitude, longitude and elevation — or altitude) from any place on the ground or in the air. The device does this by comparing how long it takes signals from different satellites to reach it.

graduate student Someone working toward an advanced degree by taking classes and performing research. This work is done after the student has already graduated from college (usually with a four-year degree).

magnitude (in geology) A number used to describe the relative size of an earthquake. It runs from 1 to more than 8 and is calculated by the peak ground motion as recorded by seismographs. There are several magnitude scales. One of the more commonly used ones today is known as the moment magnitude. It’s based on the size of a fault (crack in Earth’s crust), how much the fault slips (moves) during a quake, and the energy force that was required to permit that movement. For each increase in magnitude, an earthquake produces 10 times more ground motion and releases about 32 times more energy. For perspective, a magnitude 8 quake can release energy equivalent to detonating 6 million tons of TNT.

novel Something that is clever or unusual and new, as in never seen before.

plate boundary (in geology) The edge of a tectonic plate, or the place where two or more tectonic plates meet.

preliminary An early step or stage that precedes something more important.

primary An adjective meaning major, first or most important.

seismology The science concerned with earthquakes and related phenomena. People who work in this field are known as seismologists.

social media Internet-based media, such as Facebook, Twitter and Tumblr, that allow people to connect with each other (often anonymously) and to share information.

strain (in physics) The forces or stresses that seek to twist or otherwise deform a rigid or semi-rigid object.

stress (in physics) Pressure or tension exerted on a material object.

tectonic Surface activity on a large rocky body (such as a planet or moon) as liquid rock flows up to the surface where it solidifies, then slowly drifts atop molten rock, carrying surface features with it.

tectonic plates The gigantic slabs — some spanning thousands of kilometers (or miles) across — that make up Earth’s outer layer.

temblor Another term for an earthquake or Earth-shaking tremor.

U.S. Geological Survey (or USGS) This is the largest nonmilitary U.S. agency charged with mapping water, Earth and biological resources. It collects information to help monitor the health of ecosystems, natural resources and natural hazards. It also studies the impacts of climate and land-use changes. A part of the U.S. Department of the Interior, USGS is headquartered in Reston, Va.

Citations

Report:​ ​​U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program. M 7.1 - 18km W of Searles Valley, CA.

Report:​ U.S. Geological Survey Earthquake Hazards Program. M 6.4 - 12km SW of Searles Valley, CA.

About Carolyn Gramling

Carolyn Gramling is the earth & climate writer. She has bachelor’s degrees in geology and European history and a Ph.D. in marine geochemistry from MIT and the Woods Hole Oceanographic Institution.

Classroom Resources for This Article Learn more

Free educator resources are available for this article. Register to access:


Balanced rocks can tell us about earthquake risk

A slender monument stands in the slanted morning light: a column of granite boulders stacked like toasted marshmallows, throwing a crooked shadow down a hillside of sagebrush and scrubby juniper.

“You don’t find anything like this near the San Andreas (fault),” says James Brune, climbing up to inspect this 10-foot tower in western Nevada. He wears a trim white beard, wool sweater and wide-brimmed hat.

Brune, now 80, might have retired years ago from his post as a seismologist at the University of Nevada in Reno, but his interest in precariously balanced rocks keeps him busy. He is using them to estimate the hidden earthquake risks faced by a growing West. He hopes to learn something about the dreaded “Big One” — the kind of catastrophic shaking that occurs just once in 1,000, or even 10,000, years. These are the rare, deadly events that engineers have to plan for when they build bridges, dams, hospitals and nuclear power plants, and yet, as Brune likes to say, “How do you predict once in 10,000 years when you only have a record of 100 or 150 years?” The information simply doesn’t exist.

Historic records of earthquakes in the West go back only to the 1800s. To track older quakes, geologists trench across known faults in search of places where the silt layers are offset by several feet, marking major movements. Their studies show that Southern California’s southern San Andreas Fault has experienced 10 magnitude-7-plus quakes over the last thousand years, most recently around 1720. But the magnitude of a quake provides only a rough estimate of how much the ground shook, on average, over a very large area. “Shaking from earthquakes is not a uniform pattern, like when you toss a rock into a pond and the ripples go,” says Lisa Grant Ludwig, a seismologist at the University of California in Irvine who spent 20 years studying prehistoric earthquakes on the San Andreas. “There’s a lot of variability,” because shock waves change as they travel through different types of rocks and soils. As a result, scientists have had no reliable way to figure out how hard the ground actually shook in any particular area during an earthquake — until now.

James Brune and his son, Richard, who designs electronic doors for aircraft hangars and fire stations, have spent 25 years mapping precariously balanced rocks in California and Nevada. They have created digital 3-D models of the rocks and calculated the shaking required to topple them. They want to know how many G’s of acceleration a balanced rock can withstand before falling — not how far the ground underneath the rock must move, but rather how violent that motion has to be.

The Brunes have discovered some surprising things in the process. In some places, judging by the rocks still standing, the biggest earthquakes in the last 10,000 years weren’t quite as large as we’d thought. And that, in turn, suggests that, at least in some places, the future Big One may not be as bad as expected. If bridges or dams need less strengthening than previously thought, more resources could be freed up for the hundreds of bridges and other structures in the West that are already at risk, not from earthquakes but from old age and inadequate maintenance. “I think the (balanced) rocks are very important tools,” says Grant Ludwig. Information gained from studying them, she says, can communicate risk to the public in a concrete way that standard “2 percent risk in 50 years” seismic hazard maps don’t.

Brune’s interest in balanced rocks began by chance. In the early 1990s, he was assessing earthquake risk at Yucca Mountain, site of a proposed nuclear waste dump. He noticed volcanic rocks stacked awkwardly atop one another, painted in dark rinds of desert varnish that would have taken thousands of years to form. Using standard methods, engineers had predicted that the nuclear waste dump would experience maximum shaking up to about 0.8 G’s over a period of 10,000 years. But Brune doubted these rocks could survive more than 0.3 or 0.4 G’s — prompting him to suspect that scientists had overestimated the ground acceleration that could happen. His results suggested that the waste dump might not need to be quite so heavily- fortified.

Yucca Mountain was eventually shelved, but the two Brunes began a broader search for balanced rocks, hoping they could improve shaking estimates in other places. Richard Brune outfitted a remote-control airplane with a live-feed video camera — a rudimentary drone that they used to search in remote and rugged terrain. Later, Richard rode in a friend’s Cessna with the door removed, leaning out to shoot photos as the plane flew tight crisscross grids over the Mojave Desert. The father and son pinpointed several thousand promising rocks, which they later hiked to and measured.

When you picture a balanced rock in the desert, you may envision a ruddy sandstone spire. But these balanced sandstone rocks often form and erode away too quickly to be of much use for studying earthquakes over thousands of years. So as the Brunes comb through California’s San Bernardino, Los Angeles and Riverside counties and the western half of Nevada, they seek out balanced granite boulders instead. Geologic history has honed these columns into exquisite seismic record-keepers. Around 100 million years ago in Western North America, plumes of magma cooling miles beneath the surface formed granite monoliths. These buried blocks were alternately stretched and squished by shifting tectonic plates — splintering them with cracks that acidic groundwater widened. A few thousand years ago, when water erosion finally exposed these rocks, they were rounded and fragmented, sitting upon one another but not attached. Wind and water whisked away the last grains of sand from their joints, leaving them balanced in the air — sometimes just a single granite boulder perched precariously on a stone pedestal, sometimes a column of three or four rocks.

The rocks have often fulfilled expectations: The farther away they were from major faults, the more precarious they were — some could be toppled with the nudge of a finger. But there were conspicuous exceptions, and these have led to important discoveries.

The Brunes found surprisingly tippy rocks near the San Jacinto Fault in Southern California. “Current hazard maps say those rocks shouldn’t be there,” says James Brune. The rocks clustered around a so-called “step-over,” where the fault jags four miles west before continuing south. Brune concluded that such step-overs can effectively bracket an earthquake by preventing shock waves that begin in one segment of a fault from propagating strongly into other segments. It’s a discovery he’s proud of, he says, “because the precariously balanced rocks said something that nobody realized.”

Glenn Biasi, a younger seismologist at UNR, is now converting the Brunes’ copious field notes into a database — some 790 rocks, so far. Analysis of that big dataset is revealing some new and unexpected insights into the nature of seismic risk.

In some cases, patterns of risk are actually turning out to be simpler than previously assumed. For example, even within 10 miles of major faults like the San Andreas, Biasi sometimes sees rocks that are surprisingly precarious, requiring only about 0.35 G’s of ground acceleration to topple — about what you’d feel in a modern sports sedan going 0 to 60 in 8 seconds. Despite having experienced 50 magnitude-7 to -8 quakes in their lifetimes, a couple dozen of these rocks near the San Andreas Fault are still standing. The severity of shaking depends on many complex factors, including how deep in the earth the fault rupture occurred and the type of bedrock underlying the area. But these rocks have revealed something important: Having hard bedrock at ground level dampens the shaking, so that even in really big quakes, it still doesn’t exceed about 0.35 G’s. A magnitude-8 quake may unleash far more energy than a magnitude-7 one — but not because its maximum shaking is any harder. It simply occurs over a broader area. “Nobody’s really seen that before,” says Biasi.

The San Jacinto step-over results have already found their way into California’s 2014 seismic hazard maps, which are used to decide how strongly houses, bridges and other structures should be designed, or when retrofitting is needed. The next hazard maps, due out in several years, will include more of their results.

The balanced rocks are also relevant to broader areas of the West. Geologists now understand that some faults in Nevada and Utah can cause earthquakes as severe as those in California, but because they accumulate stress more slowly, their major quakes often have repeat times of 1,000 years — this is the case for a major fault that passes through Reno. This makes the 150-year historical record even less useful than it is in California, where many faults experience major quakes every 200 years or so. The information that balanced rocks provide in these inland zones could prove even more critical.

One hundred and fifty yards from the offices of Biasi and Brune, engineers are studying the nuts-and-bolts implications of their findings. Inside a metal hangar sit three massive “shake tables,” resembling metal dance floors. Controlled by an array of stout hydraulic jacks, these tables can be programmed to reproduce the shake patterns of any recorded earthquake. The Brunes have balanced rocks on the tables and shaken them down, testing their calculations of how precarious they are.

These tables are typically used on real structures — in one case, a concrete bridge loaded with F-250 pickup trucks. Outside the hanger stands a macabre sculpture garden of wreckage from these experiments. Brune walks up to one such pillar. It is bent 90 degrees at the bottom, like a forlorn human figure knocked to his knees in battle. As the pillar bent, the rebar flexed inside it, causing its brittle concrete armor to pop off in chunks. “This,” he says, “is one of the commonest ways that buildings fail” during earthquakes.

Brune’s contribution to these experiments involves simply telling the engineers how hard they need to shake their structures to simulate once-in-1,000-years or once-in-10,000-years ground acceleration. But the most important consequence of his work may lie elsewhere — buried in obscure mathematics.

For decades, seismologists relied on complex statistical methods to estimate the potential ground motion at any given site. They collected the handful of available ground-shake measurements, then extrapolated that sample into a standard random distribution, similar to a bell curve. The average shake events clustered in the tall part of the curve, but the curve also included a thin tail stretching to the right, representing rare, extreme events — events that had never happened, but were predicted to happen based on the standard shape of the statistical curve. “The width of that” tail, Biasi says, “is the most expensive thing in earthquake engineering.”

Engineers use these shake severity curves to decide when and how to retrofit a bridge, building or dam. This is crucial for safety, but enormously expensive if the severity of future shaking is overestimated and the structures are over-engineered. Retrofitting a bridge to withstand 0.5 G’s rather than 0.3 G’s can sometimes cost as much as building an entirely new structure.-

Biasi and Brune now believe that these standard statistical methods have caused scientists to overestimate the width of the shaking curves, leading them to overstate the amount of random variation in shaking, and the severity of the rarest and worst events. This finding, says Biasi, could end up being the most significant result of their work. It could alter seismologists’ basic understanding of how all faults function and lead to further major revisions of seismic risk estimates. “We always study faults,” Grant Ludwig says. “But the rocks let us study shaking — which is what actually does the damage.”


شاهد الفيديو: Heres a look at how bad the homeless problem in Los Angeles has become (كانون الثاني 2022).