Землетрясения на мысе Мендосино 1992 года (или землетрясения Петролиа 1992 года ) произошли вдоль побережья Лост-Кост в Северной Калифорнии 25 и 26 апреля. Три крупнейших события были главным толчком магнитудой 7,2 , который произошел около некорпоративного сообщества Петролиа в полдень 25 апреля, и два основных афтершока со сдвигом магнитудой 6,5 и 6,6, которые последовали рано утром следующего дня. Последовательность охватывала как межплитную , так и внутриплитную активность, которая была связана с тройным стыком Мендосино , сложной системой из трех основных разломов (включая зону субдукции Каскадия , разлом Сан-Андреас и зону разлома Мендосино ), которые сходятся около мыса Мендосино . Общее количество афтершоков, последовавших за событиями, превысило 2000.
Три толчка повредили и разрушили дома и предприятия в округе Гумбольдт и ранили до 356 человек, но самая большая потеря была вызвана пожаром после землетрясения, который уничтожил бизнес-центр в Скотии . Акселерометры , которые были установлены в районе мыса Мендосино с конца 1970-х годов, зафиксировали событие, и показания были умеренными или сильными, за исключением приборов, ближайших к эпицентру, которые вышли за пределы шкалы через несколько секунд после записи. В эпицентральной области не было обнаружено никаких разрывов поверхности, но оползни закрыли дороги и железнодорожные пути по крайней мере на неделю, пока проводилась очистка. Также было обнаружено около 1 м (3 фута 3 дюйма) прибрежного поднятия около мыса Мендосино и Пунта-Горда.
Будучи крупнейшим землетрясением в Калифорнии после события Лома-Приета 1989 года , главный толчок вызвал неразрушительное цунами , которое быстро достигло побережья, а затем Аляски и Гавайев несколько часов спустя. Цунами было значительным не из-за его наката, а из-за скорости, с которой оно достигло побережья, и того, как долго волны сохранялись. Другие сильные землетрясения затронули тот же район, некоторые из которых были явно связаны с (межплитной) зоной разлома Мендосино, а другие (например, два толчка 26 апреля) были внутриплитными землетрясениями, которые разорвались внутри плиты Горда , но события, которые однозначно связаны с зоной субдукции Каскадия, случаются нечасто.
Самая северная прибрежная зона является одним из самых сейсмически активных регионов Калифорнии, и за 50-летний период область, включая зону разлома Мендосино на южном фланге плиты Горда, сгенерировала около 25 процентов всей сейсмической энергии, высвобождаемой в штате. Тройной стык Мендосино (сдвиг/сдвиг/ желоб ) образовался 29–30 млн лет назад на 31° с.ш. (к западу от современной Нижней Калифорнии ), когда центр спрединга Тихого океана-Фараллон первоначально приблизился к зоне субдукции у побережья западной части Северной Америки. Одновременно тройной стык Ривера сместился на юго-восток в свое нынешнее положение на 23° с.ш. После того, как Тихоокеанская плита и Североамериканская плита соединились, граница стала границей трансформного разлома (Сан-Андреас) из-за движения Тихоокеанской плиты относительно Североамериканской плиты на северо-запад. Разлом Сан-Андреас продолжает удлиняться на северо-запад и юго-восток, поскольку два тройных сочленения продолжают свое переходное движение. [6] [7]
К северу от тройного стыка Мендосино плита Горда погружается под Североамериканскую плиту в зоне субдукции Каскадия со скоростью конвергенции 2,5–3 сантиметра (0,98–1,18 дюйма) в год, но сравнение с другими зонами субдукции привело к убеждению, что конвергенция может происходить асейсмически. Отчетливое отсутствие межплитных событий там породило споры относительно сейсмической опасности зоны, хотя есть веские основания полагать, что на северо-западе Тихого океана происходили существенные исторические события . Затопленные водно-болотные угодья и поднятые морские террасы иллюстрируют наличие прошлых событий, а радиоуглеродное датирование слоев горных пород показало, что за последние 2000 лет произошло три сейсмических события, причем самым последним событием было землетрясение Каскадия 1700 года . Плита Горда претерпевает процесс внутриплитной деформации и испытывает сильные внутриплитные землетрясения, которые могут быть результатом сжатия океанической коры с севера на юг вдоль зоны разлома Мендосино. [6] [8]
Регион вблизи тройного сочленения испытывает высокую сейсмичность, с более чем 60 землетрясениями интенсивностью VI ( Strong ) или выше или магнитудой ≥ 5,5 с 1853 года. Главный толчок в последовательности (11:06 утра по тихоокеанскому летнему времени ) произошел на суше, в 4 километрах (2,5 мили) к западу от Петролии на глубине 10,5 километров, и был среди редкого числа землетрясений с решениями плоскости разлома , которые передали доказательства скольжения в зоне субдукции Каскадия. В то время как фокальный механизм указал на скольжение по надвиговому разлому, простирающемуся на N.10°W с неглубоким падением 13° на восток-северо-восток, разрыв, скорее всего, распространился на запад, основываясь на местоположении главного толчка на юго-восточной границе зоны афтершоков . Исследование более 1200 обследований в районе Северного побережья привело к присвоению рейтинга интенсивности IX ( сильный) по модифицированной шкале Меркалли для региона около Петролии. [8]
В противовес главному толчку, который был расположен на суше, два крупных афтершока со сдвигом произошли на следующее утро (12:41 и 4:18 утра по тихоокеанскому времени) и были расположены в море, в 30 км (19 миль) к западу от главного толчка в пределах плиты Горда. Оба толчка (M6.5 и 6.6) имели интенсивность VIII ( сильную ), произошли на глубине 20 километров (12 миль) и демонстрировали правостороннее движение. Из нескольких тысяч афтершоков в последовательности ни один не произошел в зоне разлома Мендосино, но многочисленные события были расположены на восточной проекции этого разлома. Продолжительность разрыва главного толчка была описана как гладкие девять секунд, в то время как два афтершока имели более сложные и немного более длинные разрывы продолжительностью 14–15 секунд. Тот факт, что два сдвиговых события последовали за надвигом, указывает на сильную связь напряжений на границах Североамериканской плиты и плиты Горда, а также подчеркивает извилистую природу взаимосвязанных разломов в этой области. [6] [8]
Первоначальное событие привело к тому, что несколько домов с деревянным каркасом в Скотии сошли с фундамента, а веранды некоторых других домов оторвались. Тамошняя когенерационная установка мощностью 25 МВт, которая использовала отходы древесины для питания как лесозаготовительной компании, так и города, пострадала, и оба лесопильных завода были закрыты на несколько недель. В Рио-Делл , через реку Ил от Скотии, стеклянные фасады магазинов вдоль главной улицы были разбиты, а многочисленные здания соскользнули в водопропускную трубу вдоль Монумент-роуд. В Петролии (небольшом сообществе, ближайшем к эпицентру) пожар уничтожил универсальный магазин (совместно с почтовым отделением и заправочной станцией), а в Фортуне ущерб составил 4 миллиона долларов. Шестизначная часть этой суммы была вызвана потерями в спортзале средней школы. [9]
Два афтершока на следующее утро были разделены менее чем четырьмя часами, и оба нанесли по меньшей мере столько же ущерба, сколько и главный толчок. После первого афтершока в торговом центре в Скотии начался крупный пожар, который уничтожил четыре предприятия, а ущерб только на этом месте оценивался в 15 миллионов долларов, и стал крупнейшим индивидуальным финансовым несчастьем из всей серии землетрясений. Водоснабжение в Рио-Делл было прекращено, когда водопроводная магистраль была разорвана у опоры моста через реку Ил, а отключения электроэнергии были широко распространены по всему округу Гумбольдт . Некоторые из них длились всего несколько секунд, а другие — часами, но производительность гидроэлектростанции на водохранилище Рут была признана приемлемой, и электроэнергия, которая не вырабатывалась локально, не пострадала. [10]
Оценки ущерба составили до 75 миллионов долларов, треть из которых была связана с мостами и дорогами, а остальная часть расходов была связана со структурой. Американский Красный Крест составил статистику ущерба в округе, и общее количество включало 906 поврежденных домов и квартир. Почти половина из них была серьезно повреждена, а еще 200 домов были разрушены. В Петролии были разрушены почтовое отделение, три предприятия и 44 дома, а еще 68 жилых домов были повреждены. В Ферндейле 29 домов были снесены с фундаментов и 126 получили повреждения, вместе с 51 предприятием. В Рио-Делл было повреждено или разрушено 127 зданий. Из-за того, что 98 домов и 41 предприятие получили какой-либо ущерб, город Фортуна понес убытки на общую сумму 3,8 миллиона долларов. Эврика и Арката (25 миль (40 км) к северу от долины реки Ил) получили незначительные повреждения и не получили пострадавших, в то время как некорпоративные сообщества Уотт и Карлотта сообщили об ущербе менее чем в 2 миллиона долларов в общей сложности. [11] [12]
Будучи крупнейшим землетрясением в Калифорнии после события в горах Санта-Крус в октябре 1989 года , главный толчок около Петролии вызвал некоторые из самых высоких движений грунта, когда-либо зарегистрированных (на тот момент) Программой по измерению сильных движений в Калифорнии (CSMIP). Четырнадцать существующих станций CSMIP, включающих 84 датчика сильных движений, зарегистрировали событие, десять из которых были наземными станциями реагирования. Остальные четыре были расположены на сооружениях, включая путепровод шоссе 101 в Рио-Делл, плотину, одноэтажный супермаркет в Фортуне и пятиэтажное жилое здание в Эврике. Супермаркет, жилое здание и плотина находились на расстоянии 28, 50 и 75 километров от эпицентра соответственно и зарегистрировали пиковые ускорения 0,46 g , 0,34 g и 0,15 g . Акселерограф на путепроводе Пейнтер-стрит (бетонный мост, в 24 км (15 милях) от эпицентра) зафиксировал ускорение свободного поля 0,55 g , а прибор на конструкции увидел усиленный пик 1,23 g во время главного толчка. [13]
Станция CSMIP Cape Mendocino была установлена в 1978 году и находилась всего в 4 километрах (2,5 милях) от эпицентра на склоне хребта в прибрежных хребтах . Приборы там были установлены на бетонной платформе рядом с дорогой и оставались прочно закрепленными на скальной платформе после толчков. Оползень прошел в 50 метрах (160 футов) от устройства и оставил обломки на дороге, но отсутствие крупных камней вблизи прибора и отсутствие трещин в камнях вблизи платформы не оставили геологам четкого объяснения необычайно высокого показания вертикальной составляющей в 1,85 g . Используемый трехосный аналоговый акселерометр был физически ограничен этим значением, и все три трассы имели одинаково значимые значения через три секунды после начала записи. Лабораторное испытание сейсмометра после землетрясения и проверка фотографически увеличенной акселерограммы показали, что предел был достигнут дважды, с максимальным отклонением 31 мм, когда игла отскочила от массы устройства. Экстраполяция вертикальной записи привела к максимальной оценке ускорения в 2,2 g для этого места, и устройство в конечном итоге было заменено цифровым устройством с большей емкостью. [13]
Последовательность землетрясений вызвала широкомасштабные оползни от побережья к востоку от Скотии и от северной оконечности бассейна реки Ил около Томпсон-Хилл к югу от Петролии. Большинство из них были существующими оползнями, которые были повторно инициированы, и самые крупные из оползней были либо обвалами , либо провалами плоскости напластования вдоль прибрежных утесов. Несколько обвалов между ручьем Гатри и ручьем Ойл простирались от утесов к берегу на расстояние 150 метров (490 футов), оставляя часть оползня размываться прибоем. Дорога между Ферндейлом и Петролией была закрыта более чем на неделю, где около шести в основном незначительных оползней заблокировали проезд, а сама дорога получила легкие повреждения из-за оползня или осадки дорожной насыпи в нескольких случаях. Один из самых крупных оползней произошел вдоль железнодорожных путей на утесах Скотии, где произошли предыдущие оползни. Этот оползень также расчистили около недели. [14]
Во время обследования после землетрясения были обнаружены доказательства прибрежного подъема, когда мертвые и разлагающиеся приливные организмы были обнаружены вдоль пляжей в эпицентральной области. Дальнейшее исследование показало, что 15-километровый (9,3 мили) участок береговой линии между мысом Мендосино и около Пунта-Горда был поднят на целых 1 м (3 фута 3 дюйма) около средней части и уменьшающиеся величины около внешних частей пострадавшей области. Доказательства предыдущих событий были обнаружены в виде последовательных морских террас вдоль побережья, с периодическими событиями, создающими шельфы за 300, 1700, 3000 и 5000 лет до настоящего времени. Во время воздушного наблюдения не было обнаружено никаких разрывов поверхности, но были обнаружены признаки бокового распространения на канале около устья реки Ил. [14]
Главный толчок вызвал небольшое цунами, которое было зафиксировано станциями измерения уровня моря Национального управления океанических и атмосферных исследований на побережьях северной Калифорнии, Орегона и Гавайев. Серия волн впервые достигла берега на станции North Spit в Эврике после 26-минутного времени пути, но самые большие волны были замечены чуть севернее в Crescent City и прибыли близко к отливу , условию, которое снизило бы риск, если бы волны имели разрушительную силу. Первый пакет энергии достиг этого места через 47 минут и имел максимальную высоту волны 35 см (14 дюймов), а второй, более крупный пакет прибыл позже с максимальной амплитудой 53 см (21 дюйм). Волны также были обнаружены на юге во внутренней части залива Сан-Франциско в Аламеде, но со значительной задержкой (135 минут после главного толчка) из-за мелководья залива и шельфа, окружающего вход в залив. Скорость движения цунами напрямую связана с глубиной воды, в которой оно движется. Цунами было обнаружено южнее в Монтерее, например, всего через 64 минуты после начала движения, из-за более глубоких прибрежных вод и вод залива Монтерей . [ 15]
На расстоянии 3720 километров (2310 миль) цунами было ощутимо на гавайском острове Мауи в Кахулуи . Расположение островов лежало на большом круговом маршруте, который также перпендикулярен области (предполагаемой) поднятой земли на побережье около мыса Мендосино, и любая распределенная энергия была бы самой сильной в этом направлении. Цунами не было обнаружено на атолле Джонстон , в 5050 километрах (3140 миль) от мыса Мендосино в северной части Тихого океана, но регистраторы донных давлений зарегистрировали максимальную амплитуду 0,4 см (0,16 дюйма) на глубине 4000 метров (13000 футов) в заливе Аляска , со временем в пути 3,75 часа. Хотя волны, созданные землетрясением, были ограниченными, событие продемонстрировало быстрое наступление опасности цунами, что оставило мало времени для подготовки жителей побережья. В этом случае самые сильные волны вышли на берег в Кресент-Сити через три-четыре часа после первоначального нагона, но может быть и наоборот, когда первые волны могут быть самыми сильными. Также подробно из этого события было, что опасность волн может быть длительной, с волновым воздействием, затягивающимся более восьми часов. [16]
Разлом Мендосино сейсмически активен, в основном с небольшими и умеренными землетрясениями, но самым крупным событием, которое было однозначно связано с разломом, было землетрясение магнитудой M6.9 1 сентября 1994 года в долготе 125.8 з.д. Афтершоки этого события с соответствующими правыми сдвиговыми фокальными механизмами произошли дальше на восток и близко к тройному стыку Мендосино. Другое крупное событие (7.3–7.6) произошло 31 января 1922 года (с афтершоком магнитудой M7+ на следующий день), но источники этих толчков не могли быть определены с какой-либо точностью, поскольку первые сейсмографы прибыли в этот район только в 1932 году. Из-за их эпицентров, расположенных вдали от берега, все эти события нанесли небольшой ущерб, хотя ощущались на обширной территории. Предыдущие события на плите Горда включают толчки магнитудой 6,8 и 7,1 13 июля и 17 августа 1991 года, а также событие магнитудой 7,3 10 ноября 1980 года к западу от Аркаты. [6] [7]
Источники
