stringtranslate.com

Разлом Королевы Шарлотты

Тектоническая карта Аляски и северо-запада Канады с указанием основных разломов и исторических землетрясений.

Разлом Королевы Шарлотты — это активный трансформный разлом , который отмечает границу Североамериканской плиты и Тихоокеанской плиты . [1] [2] Это канадский правосторонний сдвиговый эквивалент разлома Сан-Андреас на юге в Калифорнии . [3] Разлом Королевы Шарлотты образует тройное сочленение на юге с зоной субдукции Каскадия и хребтом Эксплорер ( тройное сочленение Королевы Шарлотты ). Разлом Королевы Шарлотты (QCF) образует транспрессионную границу плиты и так же активен, как и другие крупные системы трансформных разломов (например, Сан-Андреас , Альпийский ) с точки зрения скоростей скольжения и сейсмогенного потенциала. [4] Он выдерживает самые высокие известные скорости деформации среди континентальных или континентально-океанических трансформных систем во всем мире, допуская правостороннее смещение более 50 мм/год . [5] На протяжении всего шельфа протяженностью около 900 км в течение последнего столетия произошло семь разрывов магнитудой более 7, в результате чего совокупный исторический сейсмический момент высвобождения оказался выше, чем у любой другой современной трансформной системы границ плит. [6]

Разлом назван в честь островов Королевы Шарлотты (теперь Хайда-Гвайи ), которые лежат к северу от тройного соединения. Разлом Королевы Шарлотты продолжается на север вдоль побережья Аляски , где он называется разломом Фэрвезер . [7] Оба сегмента вместе называются системой разломов Королевы Шарлотты-Фэрвезер .

Ориентация разломов и движение плит

Стык разломов Королевы Шарлотты, Фэрвезер и Транзит расположен на юго-восточной оконечности блока Якутат , океанического плато и микроплиты. [8] Южная граница QCF отмечена сложным тройным стыком Тихого океана, Северной Америки и Эксплорера у побережья южной части Британской Колумбии . [8] Разлом Королевы Шарлотты продолжается на север вдоль побережья Аляски , где он называется разломом Фэрвезер. Оба сегмента совместно называются системой разломов Королевы Шарлотты-Фэрвезер. Текущее состояние систем транспрессионных границ плит является результатом пространственных и временных изменений как между реологическими , так и кинематическими параметрами. С севера на юг наблюдается уменьшение скорости конвергенции [8] и изменение наклона разлома, что, по-видимому, разделяет разлом по крайней мере на три отдельные кинематические зоны [2] вдоль простирания с соответствующими изменениями в морфологии морского дна, структуре разлома и сейсмичности . [3] У нас есть северный, центральный и южный сегменты с максимальным наклоном (приблизительно 15°-20°), происходящим к югу от 53,2° с.ш., и минимальным наклоном (менее 5°), происходящим к северу от 56° с.ш. Существующие геофизические данные предполагают резкие переходы в механизмах деформации и динамике границ плит через эти границы с зарождающимся поддвигом и разделением напряжений на юге вдоль Хайда-Гвайи, [9] распределенной транспрессией в центральном сегменте, [8] и высоко локализованной сдвиговой деформацией на севере. [5] Существуют различные механизмы, предложенные для обеспечения косой конвергенции вдоль QCF, к ним относятся поддвиг и разделение напряжений, [2] утолщение земной коры, [10] и распределенный сдвиг. [3] [8] В течение геологического времени изменение движения тихоокеанской плиты, начавшееся примерно 6 млн лет назад [11] или уже около 12 млн лет назад [12], вызвало увеличение конвергенции по всей длине разлома и инициировало поддвиг [13] вдоль южного сегмента, где конвергенция самая высокая, [2] процесс, который в конечном итоге привел к землетрясению Хайда-Гвайи 2012 года. [14]

Деформация земной коры по простиранию

Южный сегмент

Деформация земной коры посредством разделения напряжений , вероятно, доминирует в южном сегменте, [15] [16] [8], о чем свидетельствует механизм надвига землетрясения Хайда-Гвайи 2012 года , [17] где геологи наблюдали прогибание и нормальный сброс на Тихоокеанской плите к западу от Хайда-Гвайи . [18] Эта гипотеза также подтверждается морфологией террасы Королевы Шарлотты, деформированного аккреционного призмоподобного комплекса шириной приблизительно 30 км к западу от основного следа QCF. [19] Несколько недавних исследований, основанных на сейсмичности , GPS- наблюдениях за косейсмической и постсейсмической деформацией и термическом моделировании , подтверждают наличие неглубокого надвига на границе плиты. [20] [21] [22] [23]

Центральный сегмент

В центральном сегменте резкие изменения как морфологии морского дна, так и структурной геометрии сопровождают уменьшение угла конвергенции. Терраса Королевы Шарлотты расширяется и углубляется, образуя ряд косых хребтов и бассейнов к западу от основного следа QCF. [24] [8] Наблюдается отчетливый структурный переход из-за изменения режима напряжений от чистого сдвига в южном сегменте QCF к простому сдвигу в центральном сегменте QCF в результате уменьшения конвергенции ниже критического угла приблизительно 15°. [8]

Северный сегмент

В северном сегменте, который нес эпицентр сдвигового землетрясения Крейга 2013 года , батиметрические данные свидетельствуют о том, что комплекс хребта-бассейна уступает место более простой морфологии разлома. [5] Деформация в основном происходит на том, что, по-видимому, является единой сдвиговой структурой. [5] То же самое место также отмечает границы разрыва землетрясений между событием Крейга 2013 года [25] и событием Ситка 1972 года M7.6 , [26] [27] , а также предполагаемое пересечение разлома пролива Чатем и зоны разлома Аджа (FZ) с разломом Королевы Шарлотты; FZ Аджа также отмечает приблизительно 3-миллионный контраст в возрасте земной коры Тихоокеанской плиты. [2] Размещение сдвигового движения плиты вдоль узкой зоны деформации согласуется с очаговыми механизмами , определенными для события Крейга и его афтершоков . [28] В сочетании с другими наблюдениями вдоль разлома это поведение подразумевает, что в режиме простого сдвига может существовать критический угол наклона, при котором распределенный сдвиг по нескольким структурам не является устойчивым, и деформация может быть легче компенсирована на одной структуре. Разлом был источником больших, очень больших и сильнейших землетрясений .

Значительные землетрясения вдоль разлома

За последние сто лет вдоль разлома Королевы Шарлотты произошло шесть крупных землетрясений: событие магнитудой 7 в 1929 году, магнитудой 8,1 в 1949 году (крупнейшее зарегистрированное землетрясение в Канаде после землетрясения в Каскадии 1700 года ), магнитудой 7,8 в 1958 году , магнитудой 7,4 в 1970 году, магнитудой 7,8 в 2012 году и магнитудой 7,6 в 2013 году . [4]

Механизм очага P-узла для землетрясения 1949 года указывает на практически чистое сдвиговое движение с простирающейся на северо-запад узловой плоскостью, соответствующей простиранию разлома. [4] Это похоже на землетрясение 1970 года, которое также показало сдвиговое движение с небольшой, но значимой составляющей надвига , соответствующей относительному движению плит. Землетрясение 1949 года было сильнее землетрясения в Сан-Франциско 1906 года , вызвав разрыв почти 500-километрового сегмента разлома Королевы Шарлотты.

Землетрясение 1958 года имело магнитуду 7,8 и привело к крупному оползню в заливе Литуя , Аляска. Это привело к цунами высотой 1720 футов (524 метра), которое обрушилось на склон горы, что стало самым большим из когда-либо зарегистрированных цунами. [29]

Землетрясение магнитудой 7,8 баллов произошло у западного побережья Хайда-Гвайи около 20:10 по тихоокеанскому времени в субботу 27 октября. Это было самое сильное землетрясение на территории Канады с 1949 года. Сообщалось о толчках магнитудой 6,3 балла. Местно сообщалось о цунами высотой 45 см. Оповещения были разосланы по всему Тихоокеанскому бассейну. [30] Это землетрясение не имело серьезных последствий, за исключением временного высыхания горячих источников на острове Хотспринг . Источники, по-видимому, вернулись к пограничному нормальному функционированию по состоянию на июль 2014 года. [31]

Землетрясение 2012 года было примечательно тем, что представляло собой скорее сдвиг , чем сдвиг , сотрясение, больше похожее на механизм зоны субдукции Каскадия на юге. [32] Недавнее подробное картирование морского дна выявило проявление разлома Королевы Шарлотты на морском дне, [33] включая усечение подводных каньонов , которые встречаются вдоль континентального склона . [34]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Треху, AM; Шайдхауэр, M.; Рор, KMM; Тикофф, B.; Уолтон, MAL; Гулик, SPS; Роланд, EC (2015-03-03). «Резкий переход в механическом ответе верхней коры на транспрессию вдоль разлома Королевы Шарлотты». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1114–1128. Bibcode : 2015BuSSA.105.1114T. doi : 10.1785/0120140159. hdl : 2152/43270 . ISSN  0037-1106. S2CID  128679814.
  2. ^ abcde Walton, MAL; Gulick, SPS; Haeussler, PJ; Roland, EC; Trehu, AM (2015-04-14). «Фундамент и региональная структура вдоль простирания разлома Королевы Шарлотты в контексте современных и исторических разрывов при землетрясениях». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1090–1105. Bibcode : 2015BuSSA.105.1090W. doi : 10.1785/0120140174. hdl : 2152/43271 . ISSN  0037-1106. S2CID  59376353.
  3. ^ abc Rohr, KMM; Tryon, AJ (2010). "Реорганизация границы плиты Тихого океана и Северной Америки в ответ на изменение относительного движения плит: шельф Канады". Геохимия, геофизика, геосистемы . 11 (6). Bibcode :2010GGG....11.6007R. doi : 10.1029/2009GC003019 . ISSN  1525-2027. S2CID  129230105.
  4. ^ abc Юэ, Хан; Лэй, Торн; Фреймюллер, Джеффри Т.; Дин, Кайхуа; Ривера, Луис; Рупперт, Наталия А.; Копер, Кит Д. (ноябрь 2013 г.). "Сверхсдвиговой разрыв землетрясения 5 января 2013 г. в Крейге, Аляска (M w 7,5): 2013 CRAIG EARTHQUAKE SUPERSHEAR RUPTURE". Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 118 (11): 5903–5919. doi :10.1002/2013JB010594. S2CID  3754158.
  5. ^ abcd Brink, US ten; Miller, NC; Andrews, BD; Brothers, DS; Haeussler, PJ (2018). «Деформация границы плиты Тихого океана и Северной Америки в разломе Королевы Шарлотты: возможная роль реологии». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 123 (5): 4223–4242. Bibcode : 2018JGRB..123.4223T. doi : 10.1002/2017JB014770. hdl : 1912/10462 . ISSN  2169-9356. S2CID  133742253.
  6. ^ Боствик, Т. (1984). Повторное исследование землетрясения в Куин-Шарлотте 22 августа 1949 года.
  7. ^ Братья, Дэниел С.; Миллер, Натаниэль С.; Барри, Дж. Вон; Хейсслер, Питер Дж.; Грин, Х. Гэри; Эндрюс, Брайан Д.; Зильке, Олаф; Уотт, Джанет; Дартнелл, Питер (15.01.2020). «Локализация границ плит, скорости скольжения и сегментация разрывов разлома Королевы Шарлотты на основе подводной тектонической геоморфологии». Earth and Planetary Science Letters . 530 : 115882. Bibcode : 2020E&PSL.53015882B. doi : 10.1016/j.epsl.2019.115882 . hdl : 10754/660310 . ISSN  0012-821X. S2CID  210615976.
  8. ^ abcdefgh Треху, AM; Шайдхауэр, M.; Рор, KMM; Тикофф, B.; Уолтон, MAL; Гулик, SPS; Роланд, EC (2015-05-01). «Резкий переход в механическом ответе верхней коры на транспрессию вдоль разлома Королевы Шарлотты». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1114–1128. Bibcode : 2015BuSSA.105.1114T. doi : 10.1785/0120140159. hdl : 2152/43270 . ISSN  0037-1106. S2CID  128679814.
  9. ^ Barrie, J. Vaughn; Conway, Kim W.; Harris, Peter T. (2013-08-01). «Разлом Королевы Шарлотты, Британская Колумбия: анатомия морского дна трансформного разлома и его влияние на процессы осадконакопления». Geo-Marine Letters . 33 (4): 311–318. Bibcode : 2013GML....33..311B. doi : 10.1007/s00367-013-0333-3. ISSN  1432-1157. S2CID  128409033.
  10. ^ Хайндман, РД; Гамильтон, ТС (1993-08-10). «Кайнозойская тектоника и вулканизм района Королевы Шарлотты и их связь с относительными движениями плит вдоль северо-восточной окраины Тихого океана». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 98 (B8): 14257–14277. Bibcode : 1993JGR....9814257H. doi : 10.1029/93JB00777.
  11. ^ Дубровин, Павел В.; Тардуно, Джон А. (2008). «Связывание позднемеловой и палеогеновой Тихоокеанской плиты и континентов, граничащих с Атлантикой, с использованием цепей плит и палеомагнитных данных». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 113 (B7). Bibcode : 2008JGRB..113.7104D. doi : 10.1029/2008JB005584 . ISSN  2156-2202.
  12. ^ ДеМетс, К; Меркурьев, С (2016-11-01). «Высокоразрешающие реконструкции движения плиты Тихоокеанско-Североамериканской: от 20 млн лет до настоящего времени». Geophysical Journal International . 207 (2): 741–773. doi : 10.1093/gji/ggw305 . ISSN  0956-540X.
  13. ^ Бастин, АММ; Хайндман, РД; Као, Х.; Кэссиди, Дж. Ф. (2007-12-01). «Доказательства поддвига под окраину Королевы Шарлотты, Британская Колумбия, на основе анализа функции телесейсмического приемника». Geophysical Journal International . 171 (3): 1198–1211. Bibcode : 2007GeoJI.171.1198B. ​​doi : 10.1111/j.1365-246X.2007.03583.x . ISSN  0956-540X.
  14. ^ Bird, Alison L.; Cassidy, John F.; Kao, Honn; Leonard, Lucinda J.; Allen, Trevor I.; Nykolaishen, Lisa; Dragert, Herb; Hobbs, Tiegan E.; Farahbod, Amir M. (2016-02-01), "Землетрясение магнитудой (Mw) 7,8 в октябре 2012 года у побережья Хайда-Гвайи, Канада", Бюллетень Международного сейсмологического центра , 49 (7–12), Thatcham, Великобритания: Международный сейсмологический центр: 41–72, doi : 10.5281/zenodo.999242, S2CID  199107488 , получено 24 ноября 2021 г.
  15. ^ Хайндман, РД; Роджерс, Г. К. (1981). «Исследования сейсмичности с использованием сейсмографов морского дна у западной Канады». Журнал геофизических исследований . 86 (B5): 3867. Bibcode : 1981JGR....86.3867H. doi : 10.1029/JB086iB05p03867. ISSN  0148-0227.
  16. ^ Берубе, Джоан; Роджерс, Гарри К.; Эллис, Роберт М.; Хасселгрен, Элизабет О. (1989). «Исследование микросейсмичности региона островов Королевы Шарлотты». Канадский журнал наук о Земле . 26 (12): 2556–2566. Bibcode : 1989CaJES..26.2556B. doi : 10.1139/e89-218.
  17. ^ Лэй, Торн; Йе, Линлинг; Канамори, Хироо; Ямазаки, Йошики; Чунг, Квок Фай; Квонг, Кевин; Копер, Кит Д. (01.08.2013). «Землетрясение и цунами под сдвигом Хайда-Гвайи магнитудой 7,8 28 октября 2012 г.: разделение скольжения вдоль транспрессионной границы плиты разлома Королевы Шарлотты». Earth and Planetary Science Letters . 375 : 57–70. doi :10.1016/j.epsl.2013.05.005. ISSN  0012-821X.
  18. ^ Рор, КММ (2015-04-14). «Корректировки границ плит самого южного разлома Королевы Шарлотты». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1076–1089. Bibcode : 2015BuSSA.105.1076R. doi : 10.1785/0120140162. ISSN  0037-1106.
  19. ^ Ридель, М.; Елисетти, С.; Папенберг, К.; Рор, К. М. М.; Коте, М. М.; Спенс, Г. Д.; Хайндман, Р. Д.; Джеймс, Т. (2020-12-23). ​​«Структура сейсмической скорости террасы Королевы Шарлотты у западной Канады в районе землетрясения Хайда-Гвайи магнитудой 7,8 магнитуды 2012 года». Geosphere . 17 (1): 23–38. doi : 10.1130/GES02258.1 . ISSN  1553-040X.
  20. ^ Ван, К.; Хе, Дж.; Шульцек, Ф.; Хайндман, Р. Д.; Ридель, М. (2015-04-07). «Термическое состояние субдукционного землетрясения Хайда-Гвайи магнитудой 7,8 27 октября 2012 г. на косо сходящейся окраине Королевы Шарлотты». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1290–1300. Bibcode : 2015BuSSA.105.1290W. doi : 10.1785/0120140183. ISSN  0037-1106.
  21. ^ Фарахбод, AM; Као, H. (2015-04-07). «Пространственно-временное распределение событий в течение первой недели последовательности афтершоков Хайда-Гвайи 2012 года». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1231–1240. Bibcode : 2015BuSSA.105.1231F. doi : 10.1785/0120140173. ISSN  0037-1106.
  22. ^ Као, Х.; Шан, С.-Дж.; Фарахбод, А.М. (2015-04-07). «Характеристики источника последовательности землетрясений Хайда-Гвайи 2012 года». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1206–1218. Bibcode : 2015BuSSA.105.1206K. doi : 10.1785/0120140165. ISSN  0037-1106.
  23. ^ Nykolaishen, L.; Dragert, H.; Wang, K.; James, TS; Schmidt, M. (2015-04-07). "GPS-наблюдения за деформацией земной коры, связанной с землетрясением Хайда-Гвайи магнитудой 7,8 в 2012 году". Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1241–1252. Bibcode : 2015BuSSA.105.1241N. doi : 10.1785/0120140177. ISSN  0037-1106.
  24. ^ Рор, Кристин ММ; Шайдхауэр, Марен; Треху, Энн М. (2000-04-10). «Транспрессия между двумя теплыми мафическими плитами: пересмотр разлома Королевы Шарлотты». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 105 (B4): 8147–8172. Bibcode : 2000JGR...105.8147R. doi : 10.1029/1999JB900403 .
  25. ^ Юэ, Хан; Лэй, Торн; Фреймюллер, Джеффри Т.; Дин, Кайхуа; Ривера, Луис; Рупперт, Наталия А.; Копер, Кит Д. (ноябрь 2013 г.). "Сверхсдвиговой разрыв землетрясения 5 января 2013 г. в Крейге, Аляска (M w 7,5): 2013 CRAIG SUPERSHEAR RUPTURE". Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 118 (11): 5903–5919. doi :10.1002/2013JB010594. S2CID  3754158.
  26. ^ Шелл, Мелисса М.; Рафф, Ларри Дж. (1989-04-15). «Разрыв сейсмической щели на юго-востоке Аляски: землетрясение в Ситке 1972 года (Ms 7,6)». Physics of the Earth and Planetary Interiors . 54 (3): 241–257. doi :10.1016/0031-9201(89)90246-X. hdl : 2027.42/27965 . ISSN  0031-9201.
  27. ^ Плафкер, Джордж; Мур, Дж. Кейси; Винклер, Гэри Р. (1994-01-01). «Геология южной окраины Аляски». Геология Аляски . С. 389–449. doi :10.1130/DNAG-GNA-G1.389. ISBN 0813752191.
  28. ^ Хольткамп, С.; Рупперт, Н. (2015-04-07). «Каталог афтершоков с высоким разрешением магнитудой 7,5 Крейг, Аляска, землетрясение 5 января 2013 года». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 105 (2B): 1143–1152. Bibcode : 2015BuSSA.105.1143H. doi : 10.1785/0120140179. ISSN  0037-1106.
  29. ^ «Опасность землетрясений на юго-востоке Аляски». www.usgs.gov . Получено 07.03.2021 .
  30. ↑ CBC Newsworld, «Срочные новости о землетрясении магнитудой 7,7», дата выхода в эфир: 27–28 октября 2012 г.
  31. ^ Остров Хот-Спрингс в Хайда-Гвайи демонстрирует признаки восстановления
  32. ^ Голдфингер, Крис; Икеда, Ясутака; Йейтс, Роберт С. (3 декабря 2012 г.). «Суперземлетрясения, суперциклы и глобальная кластеризация землетрясений: последние исследования и недавние землетрясения раскрывают сюрпризы в крупных системах разломов». Журнал EARTH .
  33. ^ Барри, Дж. Вон; Конвей, Ким В.; Харрис, Питер Т. (2013). «Разлом Королевы Шарлотты, Британская Колумбия: анатомия морского дна трансформного разлома и его влияние на процессы осадконакопления». Geo-Marine Letters . 33 (4): 311–318. Bibcode : 2013GML....33..311B. doi : 10.1007/s00367-013-0333-3.
  34. ^ Харрис, Питер Т.; Барри, Дж. Вон; Конвей, Ким В.; Грин, Х. Гэри (2014). «Висячие каньоны Хайда-Гвайи, Британская Колумбия, Канада: контроль разломов в геоморфологии подводных каньонов вдоль активных континентальных окраин». Исследования глубоководных районов, часть II: Тематические исследования в океанографии . 104 : 83–92. Bibcode : 2014DSRII.104...83H. doi : 10.1016/j.dsr2.2013.06.017.

Внешние ссылки