Urban Geophone Array предлага нов поглед към басейна на Лос Анджелис

1 август 2018 г. - Използвайки множество геофони с размер на кафе, разположени за около месец в дворове, голф игрища и обществени паркове, изследователите събраха достатъчно данни, за да им позволят да картографират дълбочината и формата на утаечните басейни на Сан Габриел и Сан Бернардино на Лос Анджелис, Калифорния.

Сеизмолозите смятат, че тези седиментни басейни могат да действат като „вълновод”, за да фокусират и улавят енергия от земетресение върху южния разлом на Сан Андреас, така че разбирането на тяхната структура е важно, за да се предскаже колко добре биха могли да насочат енергията от такова земетресение в центъра на Лос Анджелис .

Изследователският екип, воден от Патриша Персо от Държавния университет в Луизиана и Робърт Клейтън от Калифорнийския технологичен институт, успя да картографира двата басейна по-подробно от предишните проучвания, според техния доклад в Seismological Research Letters. Те показват, че басейнът на Сан Габриел е по-дълбок от басейна на Сан Бернардино и че басейнът на Сан Бернардино има неправилна форма. Persaud и колегите му също така откриха признаци на дълбоки отмествания в слоеве от земната кора, които биха могли да бъдат свързани с два разлома - разломите на Червения хълм и Реймънд - които преди това са били картографирани в близките области на повърхността.

Патриша Персо и Макензи Вутен, студент по CalTech, разполагат с възел в предния двор на резиденция в Лос Анджелис. / Патриша Персо

„В момента е твърде рано да се каже как нашите резултати ще се променят как можем да мислим за способността на тези басейни да насочват сеизмичната енергия“, каза Персо. „Въпреки това събираме повече данни в района, които ще бъдат използвани за допълнително усъвършенстване на структурата на басейна.“

Геофоните са инструменти, които преобразуват скоростта на движението на земята в напрежение, което може да се използва за определяне на геометрията на структурите под земната повърхност. Визуализирането на детайлите на структурата на седиментния басейн изисква голям брой сеизмични станции, които са разположени наблизо, за да уловят важни промени в структурата странично в басейна. Геофонните масиви предлагат евтин и осъществим начин за събиране на тези данни в гъсто населен градски район в сравнение с усложненията и разходите за разполагане на широколентови сеизмометри, отбелязва Персо.

Всеки от 202-те възела, разгърнати в проучването, в три реда, обхващащи северните басейни, е с размерите на една кутия за кафе. „Тежат около шест килограма и разполагат с регистратор на данни, батерия и записващо устройство в един контейнер“, обясни Персо. „За да ги поставим в земята, изкопаваме малка дупка, която ще позволи на възлите да бъдат покрити с около два инча пръст, след като бъдат здраво засадени. Повечето жители на района на Лос Анджелис ни казват да ги поставяме където пожелаем, някои дори ни помагат да изкопаем дупките; така че ние избираме място в техните дворове и след около пет минути имаме възела на място и записваме. "

В повечето случаи собствениците на имоти бяха „изключително приятелски настроени и любезни“ по време на настоящото проучване, каза Персо. „Интересното е, че когато получихме положителен отговор, беше почти незабавно. Жителите на Лос Анджелис са много наясно с повишената сеизмична опасност в този регион и често са любопитни за нашето проучване и възлите и искат да научат повече. Някои предлагат да разпространят мнението за нашето проучване чрез социалните медии и да насърчат своите приятели и съседи също да участват. "

Възлите събираха данни непрекъснато в продължение на 35 дни. По това време те откриха движението на земята от магнитуд 6 и по-големи земетресения, които се случиха на хиляди километри от Лос Анджелис. Данните за сеизмичната форма на вълната от тези телесеизмични земетресения могат да се използват с метод, наречен техника на приемната функция, за да се картографират дебелината на кората и плитките структури на кора под сеизмична станция. Функциите на приемника, изчислени от възловите масиви, са подобни на тези, изчислени от широколентови данни, заключават изследователите, но възловият масив предлага поглед с по-висока разделителна способност на структурите на кората, като границата между земната кора и мантията и интерфейса между утайките и сутеренна скала през басейните.

Това лято изследователският екип се завръща в Калифорния, поставяйки възли „по нови линии, които са предназначени да запълнят всички области, където може да има промяна във формата на басейна“, каза Персо. „Току-що внедрихме три нови профила и след това ще компилираме резултатите от всички наши профили, за да създадем актуализиран структурен модел за басейните.“


Време за публикуване: септември-02-2020