پژوهش تازهٔ کلتک ساختار زیرزمینی حوضهٔ لس‌آنجلس را نقشه‌برداری کرده تا نشان دهد رسوبات نرم چگونه می‌توانند لرزش‌های لرزه‌ای را در جنوب کالیفرنیا تقویت کنند؛ یافته‌ای که توضیح می‌دهد چرا برخی محله‌ها در یک زمین‌لرزهٔ بزرگ ممکن است آسیب بیشتری ببینند.
نکات کلیدی
- این مطالعه از 273 حسگر لرزه‌ای موقت در سراسر منطقهٔ لس‌آنجلس برای یک ماه استفاده کرد.
- حسگرها با فاصله‌های تقریبی 1 تا 2 کیلومتر از پسادنا تا لانگ‌بیچ و از سانتا مونیکا تا اورنج کانتی نصب شدند.
- نقشه نشان می‌دهد رسوبات نرم در زیر مرکز لس‌آنجلس تا 10 کیلومتر عمق دارند.
- این پژوهش به سرپرستی والریا ویلا، دانشجوی تحصیلات تکمیلی کلتک، و رابرت کلیتون، استاد بازنشستهٔ ژئوفیزیک، انجام شد.
- مقاله در 4 اوت در JGR Solid Earth با عنوان «Three-Dimensional Structure of the Los Angeles Basin and Its Underlying Moho» منتشر شد.
این پژوهش برای دانشجویان، پژوهشگران و منطقه چه معنایی دارد؟
این مطالعه تصویر دقیق‌تری از ساختار زیرزمینی حوضهٔ لس‌آنجلس در اختیار پژوهشگران می‌گذارد؛ موضوعی که برای شبیه‌سازی حرکت شدید زمین و درک ایمنی ساختمان‌ها اهمیت دارد. برای دانشجویان و دانشمندان نیز نمونه‌ای است از اینکه چگونه اندازه‌گیری‌های گرانشی و شبکه‌های متراکم حسگر می‌توانند برای مطالعهٔ ساختارهای پیچیدهٔ زیرسطحی به کار روند.
نقشه چگونه ساخته شد؟
تیم پژوهش صدها حسگر لرزه‌ای کوچک را در سراسر شهرستان لس‌آنجلس نصب کرد و از اندازه‌گیری‌های گرانش و امواج لرزه‌ای برای استنباط ساختار بسیار پایین‌تر از سطح زمین استفاده کرد. سپس این داده‌ها به یک نقشهٔ سه‌بعدی از حوضه تبدیل شد، حتی با وجود اینکه خود حوضه سیگنال لرزه‌ای را مخدوش می‌کند.
ویلا گفت ترکیب گرانش با داده‌های لرزه‌ای راه دیگری برای شناسایی مرزهای مدفون فراهم کرد؛ مرزهایی که پیش‌تر به‌سختی قابل تفکیک بودند. این پروژه همچنین به مشارکت مالکان و مستأجران محلی متکی بود که حسگرها را در محله‌های مسکونی میزبانی کردند.
چرا عمق رسوبات اهمیت دارد؟
رسوبات عمیق‌تر می‌توانند لرزش‌هایی با دورهٔ بلندتر ایجاد کنند؛ لرزش‌هایی که ساختمان‌های بزرگ را بیش از لرزش‌های کوتاه‌دوره تحت تأثیر قرار می‌دهند. کلیتون گفت ناهمگونی‌های حوضه تعیین می‌کنند آسیب از یک بلوک شهری به بلوک دیگر چگونه توزیع شود و تفاوت‌های محلی خاک می‌توانند لرزش ساختمان‌ها و خانه‌ها را به‌طور چشمگیری تغییر دهند.
این مطالعه می‌گوید زمین نرم رسوبی زیر منطقه می‌تواند امواج لرزه‌ای را تقویت کند؛ همان‌طور که در شبیه‌سازی‌های یک زمین‌لرزهٔ بزرگ روی گسل سن‌آندریاس دیده می‌شود. همچنین به زمین‌لرزهٔ لانگ‌بیچ 1933 به‌عنوان نمونه‌ای از زلزله‌ای اشاره می‌کند که درون خود حوضهٔ لس‌آنجلس رخ داد و می‌توانست ویرانگر باشد.
گام بعدی در این پژوهش چیست؟
تیم می‌خواهد بررسی کند رسوبات چگونه با سنگ‌بستر زیرین پیوند می‌خورند؛ کاری که مدل‌های حرکت شدید زمین را بهبود می‌دهد. پژوهشگران همچنین امیدوارند دربارهٔ بالاترین یک کیلومتر خاک، جایی که تغییرات محلی بیشترین اهمیت را دارد، بیشتر بدانند. کلیتون گفت ابزارگذاری متراکم‌تر، از جمله گزارش‌های جامعه‌محور مانند «Did You Feel It»، می‌تواند تصویر دقیق‌تری بسازد.
داده‌های جغرافیایی این مطالعه به‌صورت عمومی در GitHub در دسترس است و این پژوهش با حمایت بنیاد ملی علوم تأمین مالی شد. ویلا نیز از بورسیهٔ پژوهشی تحصیلات تکمیلی NSF برخوردار است.
