Недавно выявленные активные разломы под Лонг-Бич и Сил-Бич, Калифорния

Бассейн Лос-Анджелеса является домом для бесчисленных разломов длиной от тысяч футов до сотен миль. К ним относятся нормальные разломы, взбросы, надвиги и сдвиги.

Зона разлома Ньюпорт-Инглвуд (NIFZ) — серия разломов, которая простирается между Ньюпортом и Инглвудом, Калифорния — является одним из основных источников сейсмичности в этом районе. Многие эксперты считали, что эта зона связана с несколькими заметными землетрясениями., особенно в районе Лонг-Бич-Сил-Бич, включая землетрясение 1933 года магнитудой 6,4 в Лонг-Бич.

Менее известны многочисленные приповерхностные разломы бассейна, некоторые из которых были недавно обнаружены в непосредственной близости от пляжа Сил. Ученые 3D Seismic Solutions, консалтинговой компании по сейсмическим данным, в партнерстве с исследователями из Калифорнийского технологического института, недавно обнаружил один особенно активный разлом в этой области. Это открытие подчеркивает трудности, с которыми сталкиваются менеджеры по чрезвычайным ситуациям, городские планировщики и инженеры, зная о потенциальных опасностях при планировании будущих землетрясений.

Выявление приповерхностных разломов

В начале 2017 года была проведена сейсмическая разведка недр с высокой плотностью грунта примерно на 28 квадратных милях (72 квадратных километрах) от Лонг-Бич и Сил-Бич. В общей сложности 5 354 датчика непрерывно фиксировали движение грунта в этом районе в течение восьми недель.

В какой-то момент в течение этого периода были задействованы грузовики с вибраторами для генерации сейсмических волн в районе исследования. Эти волны отражаются от объектов под землей, таких как разломы, и обнаруживаются датчиками на поверхности. Энергия, которую эти вибраторы вкладывают в землю, не вызывает опасений и не может быть обнаружена людьми на поверхности, но, подобно МРТ, отскакивающие волны позволяют нам создать трехмерное изображение недр на глубине до 14 000 футов ниже уровня моря.

Подземные данные выявили несколько разломов, которые ранее не были идентифицированы. Эти неглубокие разломы простираются вверх до уровня в пределах 300 футов (90 метров) от поверхности, однако деятельность человека скрыла значимую информацию о разломах выше.

Наши наблюдения в этом районе показывают, что Эти разломы также относительно недавно деформировали отложения вблизи поверхности, что указывает на то, что эти области, показанные красным на карте ниже, могут подвергаться продолжающейся деформации.

Хотя невозможно предсказать, когда и насколько вероятно, что эти разломы будут перемещаться в будущем, эти данные предполагают, что они активны.

Тысячи крошечных землетрясений

В дополнение к отраженным сейсмическим волнам от вибрирующих грузовиков, датчики зафиксировали более 3000 микроземлетрясений за восьминедельный период. Микросейсмические явления — это небольшие землетрясения, незаметные для людей, даже тех, кто находится прямо в эпицентре.

Сейсмические датчики регистрируют эти крошечные события, которые происходят вдоль разломов, когда они проскальзывают или ползут. Эти микроземлетрясения не представляют опасности и даже могут помочь ученым обнаружить скрытые в противном случае разломы.

Исследователи из Калифорнийского технологического института нанесли эпицентры микросейсмических событий на нашу карту и обнаружили, что многие из событий произошли в кластере вдоль участка побережья, недалеко от одного из недавно нанесенных на карту разломов. Микроземлетрясения произошли на глубине от нескольких десятков футов до более одной мили (от нескольких метров до двух километров) ниже поверхности, что согласуется с предполагаемой глубиной этого разлома. Сильная корреляция между событиями и местом неисправности указывает на то, что неисправность была активна в течение восьминедельного периода, в течение которого были развернуты датчики.

Если бы события были связаны с деятельностью человека, такой как строительство или бурение, они, вероятно, были бы рассредоточены по всей городской территории. В качестве альтернативы, если бы они были сейсмическими шумами, связанными с волнами, разбивающимися о пляж, мы могли бы ожидать, что они будут присутствовать по всей береговой линии. Тем не менее, линейный кластер не простирается к северу от реки Сан-Габриэль; он резко заканчивается в точке, где вновь нанесенный на карту разлом изгибается вглубь суши.

Сейсмическая опасность от неизвестных разломов

Закон Альквиста-Приоло был создан после землетрясения в долине Сан-Фернандо с магнитудой 6,6 в 1971 году, которое нанесло серьезный ущерб строениям, когда разлом Сьерра-Мадре соскользнул на поверхность. Цель закона заключалась в сокращении потерь от землетрясений путем регулирования развития вблизи активных поверхностных разломов. Однако, как продемонстрировало землетрясение 1933 года в Лонг-Бич, а недавно и землетрясение в Нортридже магнитудой 6,7, серьезные повреждения могут возникнуть даже в том случае, если разлом не прорывается полностью на поверхность.

Некоторые из основных проблем при оценке сейсмической опасности включают идентификацию подземных разломов и знание того, как они будут перемещаться. Разломы, которые нелегко наблюдать в ландшафте, либо потому, что они не достигают поверхности, либо потому, что следы смещения были заасфальтированы или удалены иным образом, может быть трудно идентифицировать без подробного изучения геологической среды. К удивлению сейсмологов, такие разломы все еще могут представлять опасность и иногда проскальзывают при сильных землетрясениях. Само разрушительное землетрясение в Нортридже произошло из-за ранее неизвестного надвигового разлома, что подчеркивает опасность, которую представляют скрытые разломы в этом регионе.

Исследование 2017 года показало, что дома на Сил-Бич могут погрузиться в землю на 3 фута после сильного землетрясения на берегу моря. Зона разлома Ньюпорт-Инглвуд (NIFZ).

Понимание сложной структуры геологической среды и местоположения множества разломов имеет решающее значение для оценки потенциальных рисков землетрясений. В настоящее время в районе Сил-Бич единственная идентифицированная зона Альквист-Приоло расположена вдоль разлома Ньюпорт-Инглвуд. Сейсмические данные показывают, что существуют дополнительные приповерхностные разломы, некоторые из которых в настоящее время активны. Сейсмические исследования высокой плотности позволяют ученым, городским планировщикам и менеджерам по чрезвычайным ситуациям лучше понять опасности, существующие в бассейне Лос-Анджелеса. Специалисты по аварийному планированию очень заинтересованы в местонахождении неисправностей, которые пересекают запланированные маршруты эвакуации, а также в местах оказания первой помощи и ключевых объектов инфраструктуры.

А теперь представьте, если бы эти новые обнаруженные линии разломов внезапно прорвались и вызвали сильное землетрясение… Сколько тысяч людей там живет? Катастрофа!