Urban Geophone Array ofereix una nova imatge de la conca de Los Angeles

1 d’agost de 2018: mitjançant una àmplia gamma de geòfons de mida de cafè desplegats durant aproximadament un mes a jardins, camps de golf i parcs públics, els investigadors van recollir prou dades per permetre’ls cartografiar la profunditat i la forma de les conques sedimentàries de San Gabriel i San Bernardino. Los Angeles, Califòrnia.

Els sismòlegs pensen que aquestes conques sedimentàries poden actuar com a "guia d'ones" per enfocar i atrapar l'energia d'un terratrèmol a la falla sud de San Andreas, de manera que entendre la seva estructura és important per ajudar a predir fins a quin punt podrien canalitzar l'energia d'aquest terratrèmol al centre de Los Angeles. .

L'equip d'investigació, dirigit per Patricia Persaud de la Universitat Estatal de Louisiana i Robert Clayton de l'Institut Tecnològic de Califòrnia, va poder cartografiar les dues conques amb més detall que els estudis anteriors, segons el seu informe a Seismological Research Letters. Mostren que la conca de San Gabriel és més profunda que la de San Bernardino i que la conca de San Bernardino té una forma irregular. Persaud i els seus col·legues també van descobrir signes de compensacions profundes en capes de l’escorça terrestre que podrien estar relacionades amb dues falles, les falles de Red Hill i Raymond, que prèviament han estat mapeades a zones properes a la superfície.

Patricia Persaud i Mackenzie Wooten, estudiant universitària de CalTech, desplegen un node al pati davanter d’una residència de Los Angeles. / Patricia Persaud

"Actualment és massa aviat per dir com canviaran els nostres resultats com podríem pensar en la capacitat d'aquestes conques per canalitzar l'energia sísmica", va dir Persaud. "No obstant això, recopilem més dades a la zona que s'utilitzaran per perfeccionar l'estructura de la conca".

Els geòfons són instruments que converteixen la velocitat del moviment del sòl en voltatge que es pot utilitzar per determinar la geometria de les estructures sota la superfície terrestre. La visualització dels detalls de l’estructura de la conca sedimentària requereix un gran nombre d’estacions sísmiques que estan estretament separades per tal de captar canvis importants en l’estructura lateralment a través de la conca. Les matrius de geòfons ofereixen una manera econòmica i factible de recopilar aquestes dades en una àrea urbana densament poblada, en comparació amb les complicacions i despeses de desplegament de sismòmetres de banda ampla, va assenyalar Persaud.

Cadascun dels 202 nodes desplegats en l'estudi, en tres línies que abasten les conques nord, tenen la mida d'una llauna de cafè. "Pesen aproximadament sis quilos i tenen un registrador de dades, bateria i gravador en un mateix contenidor", va explicar Persaud. “Per col·locar-los a terra, excavem un petit forat que permetrà cobrir els nusos amb uns dos centímetres de terra un cop plantats fermament. La majoria de residents de la zona de Los Angeles ens diuen que els posem on vulguem, fins i tot alguns ens ajuden a cavar els forats; de manera que escollim un lloc als seus patis i en uns cinc minuts ja tenim el node al seu lloc i gravem ".

En la majoria dels casos, els propietaris eren "extremadament amables i servicials" durant l'estudi actual, va dir Persaud. “El que és interessant és que quan vam obtenir una resposta positiva va ser gairebé immediata. Els residents de Los Angeles són molt conscients de l’elevat risc sísmic d’aquesta regió i, sovint, tenen curiositat pel nostre estudi i pels nodes i volen obtenir més informació. Alguns s’ofereixen a difondre el nostre estudi a través de les xarxes socials i animen els seus amics i veïns a participar-hi també ”.

Els nodes van recollir dades contínuament durant 35 dies. En aquest temps, van detectar moviments terrestres de magnitud 6 i terratrèmols majors que es van produir a milers de quilòmetres de distància de Los Angeles. Les dades de forma d'ona sísmica d'aquests terratrèmols teleseísmics es poden utilitzar amb un mètode anomenat tècnica de funció de receptor per a mapar el gruix de l'escorça i les estructures escorces superficials per sota d'una estació sísmica. Les funcions del receptor calculades a partir de les matrius nodals són similars a les calculades a partir de dades de banda ampla, van concloure els investigadors, però la matriu nodal ofereix una visió de resolució més elevada sobre les estructures de l’escorça, com ara el límit entre l’escorça terrestre i el mantell i la interfície entre els sediments i roca soterrani a través de les conques.

Aquest estiu, l'equip d'investigació torna a Califòrnia col·locant nodes "al llarg de noves línies destinades a omplir qualsevol àrea on pugui haver un canvi de forma de conca", va dir Persaud. "Acabem de desplegar tres nous perfils i després recopilarem els resultats de tots els nostres perfils per produir un model estructural actualitzat per a les conques".


Hora de publicació: 02-02-2020