奇怪的不稳定平衡的岩石提供地震预报的线索

安娜高高的PBR

安娜在南加州旁边站立在一个高大的苗条,柔弱的岩石上。已经收集了过化表面暴露的约会样本以确定其年龄,并且已经进行了3D模型以确定由于地震地面摇动引起的膨胀概率。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

突然平衡的岩石(PBRS)是在全球范围内发现的,纤维巨石在基座巨石上均衡。它们形成在悬崖上保留的块,或者当较柔软的岩石侵蚀并留下较硬的岩石时。当山体滑坡或退缩冰川时,它们也可以形成它们在奇怪的位置。

尽管他们微妙的平衡行动,但许多PBRS - 就像约克郡的Brimham Rocks,或亚利桑那州的脊髓灰质华美国家纪念碑 - 在数千年的地震中幸存下来。因此,它们可以告诉我们,由于它们首次形成的地震摇动的地震摇动的上限 - 摇动,它足够强大,会导致它们倒下。

加利福尼亚突然平衡的岩石

现场照片显示一个不稳定的平衡岩石保存在一个构造隆起的海洋台地附近的代阿布洛峡谷核电站在加利福尼亚中部沿海。这种不稳定的岩石提供了经验的地质数据,可以在长时间尺度上验证和改进不确定的地震风险模型。锤的规模。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

通过进入加利福尼亚州的古代地质数据,伦敦帝国理工学院研究人员已经在一项新技术上破土动工,以提高对大地震危险性估计的精度高达49%。

地震风险模型估计了某一特定地点未来发生地震的可能性。它们帮助工程师决定应该在哪里建造桥梁、大坝和建筑,以及它们应该有多坚固——同时还能告知高风险地区的地震保险价格。

收集样品宇宙表面曝光约会

安娜·鲁德收集了宇宙成因表面暴露年代的样本,用来推断她前脚下的PBR的脆弱年龄。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

研究结果于今天(2020年10月1日)发表AGU的进步

帝国理工学院土木与环境工程系的主要作者安娜·鲁德说:“这种新方法可以帮助我们确定哪些地区最有可能发生大地震。”pbr就像反地震仪一样,通过捕捉我们没有看到的区域地震历史,并通过不倒塌告诉我们过去地震震动的上限。通过深入研究,我们提供了关于罕见大地震发生率的独特有价值的数据。”

目前地震危害估计依赖于观察,例如对故障线的邻近以及过去的地震有效地接近。然而,由于缺乏跨越这些时间尺度和随后依赖岩石假设的地震数据,对10,000至1,000,000年来的雷达地震的估计极为不确定。

通过计算pbr中罕见的宇宙射线产生的原子,并对pbr与地震的相互作用进行数字建模,帝国理工学院的研究人员创造了一种验证地震危险性的新方法,该方法可以构建到现有模型中,以微调其精度。

海洋台地开挖断面测量

Anna Rood测量海洋阶地开挖部分的规模。背景中阶地表面上延伸出的两块岩石是废弃的海堆,在其上形成了pbr。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

岩石的时钟

为了利用过去的地震学,研究人员已经开始确定沿海加利福尼亚州沿海暗黑破坏神峡谷核电站的场地的脆弱性(由于地面摇晃的膨胀可能性)和PBR的年龄。

安娜路加利福尼亚PBR

Anna Rood坐在一个突出的平衡岩旁边,将用于验证地震如何沿着圣安德烈亚斯故障破裂。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

他们使用了一种叫做宇宙成因表面暴露年代测定法的技术——计算岩石长期暴露在宇宙射线下形成的稀有铍原子的数量——来确定PBRs以目前的形式存在了多长时间。

摇摇欲坠的PBR

在该网站上学习的突出的平衡岩石最脆弱。PBR悬挂其基座,使其在倒装边缘的摇摆。鲜艳的胶带用于帮助PBR和周围露头的3D模型的构建。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

然后,他们使用3D建模软件数字化地重建了pbr,并计算了它们在倒塌前能够承受的地震震动程度。

然后将pbr的年龄和脆弱性与当前的危险估计进行比较,以帮助提高其确定性。

They found that combining their calculations with existing models reduced the uncertainty of earthquake hazard estimates at the site by 49 percent, and, by removing the ‘worst-case-scenario’ estimates, reduced the average size of earthquakes estimated to happen once every 10,000 years by 27 percent. They also found that PBRs can be preserved in the landscape for twice as long as previously thought.

他们得出的结论是,这种新方法减少了用于估计和推断未来风险的历史地震数据的假设数量,从而减少了不确定性。

该研究的合著者、帝国理工学院地球科学与工程系的迪伦·鲁德博士说:“我们正处于地震预测科学突破的边缘。我们的“岩石钟”技术有潜力节省地震工程的巨大成本,我们看到它们被广泛用于测试和更新地震易发地区的特定地点的危险估计特别是在沿海地区,控制地震震源是海上断层,其运动本身就更难调查。”

美容表面曝光约会

Anna Rood指示了一个样本的位置,该样本将用于宇宙源表面暴露年代测定,这将用于推断她前面的PBRin的脆弱年龄。从每个PBR周围的所有表面收集样本,以揭示每个PBR何时变得脆弱。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

这个团队现在正在使用他们的技术来验证对南加州的危险估计——美国最危险和人口最密集的地区之一。

安娜说:“我们现在正在研究主要地震断层附近的pbr,比如洛杉矶附近的圣安德烈亚斯断层。我们还在研究如何确定哪些数据——无论是断层滑动率还是地面震动方程的选择——扭曲了原始风险模型的结果。这样我们就可以进一步提高科学家对大地震的理解。”

Anna Rood收集样本

Anna Rood收集用于宇宙外阴表面曝光约会的样本,将用于模拟从周围的疏松的疏松的PBR历史。这是一个重要的研究网站,因为它具有丰富的PBR数据,并在南加州的San Andreas Fault附近。信用:安娜·朗尚&迪伦·伍德,伦敦帝国学院

Reference: “Earthquake hazard uncertainties improved using precariously balanced rocks” by A. H. Rood, D. H. Rood, M. W. Stirling, C. M. Madugo, N. A. Abrahamson, K. M. Wilcken, T. Gonzalez, A. Kottke, A. C. Whittaker, W. D. Page, Peter J. Stafford, 1 October 2020,AGU的进步
DOI:10.1029 / 2020av000182

2评论在“奇怪的突然平衡岩石提供地震预测线索”

  1. ......岩石也是科学!
    不错的图片,但是当站在悬崖附近时要小心,因为一个人可以成为一个悬崖悬挂者....
    一篇很好的文章。

  2. 我喜欢科学。

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