تقدم مجموعة Geophone الحضرية مظهرًا جديدًا لحوض لوس أنجلوس

1 أغسطس 2018 - باستخدام مجموعة من الجيوفونات بحجم علبة القهوة المنتشرة لمدة شهر تقريبًا في الساحات الخلفية وملاعب الجولف والمتنزهات العامة ، جمع الباحثون بيانات كافية للسماح لهم بتحديد عمق وشكل أحواض سان غابرييل وسان برناردينو الرسوبية. لوس انجلوس كاليفورنيا.

يعتقد علماء الزلازل أن هذه الأحواض الرسوبية قد تعمل بمثابة "دليل موجي" لتركيز الطاقة واحتجازها من زلزال وقع في صدع سان أندرياس الجنوبي ، لذا فإن فهم هيكلها مهم للمساعدة في التنبؤ بمدى قدرتها على توجيه الطاقة من مثل هذا الزلزال إلى وسط مدينة لوس أنجلوس .

تمكن فريق البحث ، بقيادة باتريشيا بيرسود من جامعة ولاية لويزيانا وروبرت كلايتون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، من رسم خريطة للحوضين بتفاصيل أكبر من الدراسات السابقة ، وفقًا لتقريرهم في رسائل أبحاث علم الزلازل. لقد أظهروا أن حوض سان غابرييل أعمق من حوض سان بيرناردينو وأن حوض سان برناردينو له شكل غير منتظم. وكشف بيرسود وزملاؤه أيضًا عن علامات على وجود انحرافات عميقة في طبقات قشرة الأرض التي يمكن أن تكون مرتبطة بصدعين - صدعين ريد هيل وريموند - تم رسمهما سابقًا في المناطق المجاورة على السطح.

باتريشيا بيرسود وماكينزي ووتين ، طالبة جامعية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، تنشران عقدة في الفناء الأمامي لمنزل لوس أنجلوس. / باتريشيا بيرسود

قال بيرسود: "من السابق لأوانه حاليًا أن نقول كيف ستغير نتائجنا الطريقة التي قد نفكر بها في قدرة هذه الأحواض على توجيه الطاقة الزلزالية". "ومع ذلك ، نقوم بجمع المزيد من البيانات في المنطقة التي سيتم استخدامها لتحسين هيكل الحوض."

الجيوفونات عبارة عن أدوات تقوم بتحويل سرعة حركة الأرض إلى جهد يمكن استخدامه لتحديد هندسة الهياكل الموجودة تحت سطح الأرض. يتطلب تصور تفاصيل بنية الحوض الرسوبي عددًا كبيرًا من المحطات الزلزالية المتقاربة من أجل التقاط التغييرات المهمة في الهيكل بشكل جانبي عبر الحوض. وأشار بيرسود إلى أن صفائف Geophone تقدم طريقة غير مكلفة ومجدية لجمع هذه البيانات في منطقة حضرية مكتظة بالسكان ، مقارنة بمضاعفات وتكلفة نشر أجهزة قياس الزلازل عريضة النطاق.

كل من العقد 202 التي تم نشرها في الدراسة ، في ثلاثة أسطر تمتد عبر الأحواض الشمالية ، هي بحجم علبة القهوة. وأوضح بيرسود "أنها تزن حوالي ستة أرطال ولديها مسجل بيانات وبطارية ومسجل في حاوية واحدة". "لوضعهم في الأرض ، نحفر حفرة صغيرة تسمح للعقد بأن تُغطى بحوالي بوصتين من التربة بمجرد غرسها بإحكام. يقول لنا معظم سكان منطقة لوس أنجلوس أن نضعهم أينما نريد ، حتى أن بعضهم يساعدنا في حفر الثقوب ؛ لذلك نختار موقعًا في ساحاتهم وفي حوالي خمس دقائق لدينا العقدة في مكانها والتسجيل ".

قال بيرسود إنه في معظم الحالات ، كان أصحاب العقارات "ودودين للغاية ومرحبين" خلال الدراسة الحالية. "الأمر المثير للاهتمام هو أنه عندما تلقينا رد فعل إيجابي كان الأمر شبه فوري. يدرك سكان لوس أنجلوس تمامًا الخطر الزلزالي المرتفع في هذه المنطقة ، وغالبًا ما يكون لديهم فضول بشأن دراستنا والعقد ، ويريدون معرفة المزيد. يعرض البعض نشر الكلمة حول دراستنا من خلال وسائل التواصل الاجتماعي وتشجيع أصدقائهم وجيرانهم على المشاركة أيضًا ".

جمعت العقد البيانات بشكل مستمر لمدة 35 يومًا. في هذا الوقت ، اكتشفوا حركة أرضية من 6 درجات وزلازل أكبر حدثت على بعد آلاف الكيلومترات من لوس أنجلوس. يمكن استخدام بيانات شكل الموجة الزلزالية من هذه الزلازل التليزية مع طريقة تسمى تقنية وظيفة المستقبل لتعيين سمك القشرة والهياكل القشرية الضحلة أسفل محطة الزلازل. استنتج الباحثون أن وظائف المستقبل المحسوبة من المصفوفات العقدية مماثلة لتلك المحسوبة من بيانات النطاق العريض ، لكن المصفوفة العقدية تقدم نظرة عالية الدقة على الهياكل القشرية مثل الحدود بين قشرة الأرض والعباءة والواجهة بين الرواسب و صخرة الطابق السفلي عبر الأحواض.

في هذا الصيف ، عاد فريق البحث إلى كاليفورنيا ليضع عقدًا "على طول خطوط جديدة تهدف إلى ملء أي مناطق قد يحدث فيها تغيير في شكل الحوض" ، كما قال بيرسود. "لقد نشرنا للتو ثلاثة ملفات تعريف جديدة وسنقوم بعد ذلك بتجميع النتائج من جميع ملفاتنا الشخصية لإنتاج نموذج هيكلي محدث للأحواض."


الوقت ما بعد: سبتمبر-02-2020