Неустойчиво уравновешенные скалы дают представление о будущем риске землетрясений
Неустойчиво сбалансированные породы, или PBR, как их называют в геологических кругах, – это древние и изящно сбалансированные природные образования, которые могут предложить ученым интересные подсказки об опасности землетрясений в этом районе. Понимая верхние пределы колебаний, которым эти породы подвергались в прошлом, исследователи могут получить представление о будущих рисках землетрясений в этом районе, а новейшая новая технология может значительно повысить точность этого моделирования.
Ученые обратились к PBR для оценки сейсмической активности и риска будущих землетрясений в течение десятилетий, при этом многолетние образования служат доказательством пределов толчков, которые происходили локально в течение предыдущих тысяч лет. Эта информация, наряду с другими факторами, такими как линии разломов, используется в моделировании сейсмической опасности, на которое инженеры полагаются при размещении в безопасных местах для строительства дамб мостов.
Но в этом подходе много пробелов, и одна из них касается отсутствия сейсмических данных о редких, более крупных землетрясениях, произошедших между 10 000 и 1 000 000 лет назад. Команда из Имперского колледжа Лондона придумала способ, который мог бы заполнить эти пробелы, изучая древние геологические секреты набора PBR в Калифорнии.
Это включало использование метода, называемого космогенным датированием поверхностного облучения, чтобы подсчитать количество редких атомов бериллия внутри горных пород, которые являются результатом длительного воздействия космических лучей. Это позволило команде определить, как долго эти PBR существовали в их нынешнем расположении, и использовать программное обеспечение 3D-моделирования, чтобы воссоздать эти камни и имитировать, сколько сотрясения земли потребовалось бы, чтобы они упали.
Команда обнаружила, что PBR могут существовать в ландшафте вдвое дольше, чем предполагалось ранее. Новые данные были объединены и сопоставлены с существующими моделями с целью повышения их точности. По словам команды, это помогло им удалить ряд допущений при моделировании и в конечном итоге снизить неопределенность оценок опасности землетрясений на 49 процентов, а также на 27 процентов снизить средний размер редких землетрясений, которые, по оценкам, происходят каждые 10 000 лет.
“Мы балансируем на грани прорыва в науке о прогнозировании землетрясений”, – говорит соавтор исследования доктор Дилан Руд. “Наши методы «каменных часов» имеют потенциал для экономии огромных затрат на сейсмическую инженерию и могут использоваться для проверки и обновления оценок опасности для конкретных участков для сейсмоопасных областей – особенно в прибрежных регионах, движение которых по своей сути более трудно исследовать”.
В настоящее время исследователи обращают свое внимание на улучшение оценок опасности в южной Калифорнии, густонаселенной части США, подверженной особому риску сейсмической активности.
“Сейчас мы изучаем PBR вблизи крупных разломов землетрясений, таких как разлом Сан-Андреас недалеко от Лос-Анджелеса”, – говорит ведущий автор исследования Анна Руд. “Мы также изучаем, как точно определить, какие данные – будь то скорость проскальзывания разломов или выбор уравнений сотрясения земли – искажают результаты в исходных моделях опасностей. Таким образом, мы сможем еще больше улучшить понимание ученых о сильных землетрясениях”.
Исследование опубликовано в журнале .
