 | Возраст Палеоземлетрясений на Разломе Санта Моника |
Source: http://www.gps.caltech.edu/~sieh/pubs_docs/papers/P00c.pdf
Возраст Палеоземлетрясений на Разломе Санта Моника
Недостаток наклонных страт ( tilting) фанов поздне голоценового возраста в Сепульведе в совокупности с поверхностным завершением всех фрактур и разломов, наблюдаемых в траншеях в или ниже горизонта палеопочвы 2A указывает на то, что самое недавнее землетрясение на разломе Санта-Моники произошли перед смещением самых старых экспонированных горизонтально залегающих страт, вероятно 1 КА.
Траншея T-1 содержит свидетельство по крайней мере шести древних поверхностных разрывов. Эти шесть палеоземлетрясений обозначены от самого старого события А к самому молодому событию F, но стратиграфические и структурные отношения лучше всего представлены для самых недавних событий.
Событие A
Самый ранний поверхностный разрыв показан south-side-down, oblique-normal displacements across fault 1 (южной стороной вниз, косо-нормальным смещением вдоль разлома 1. Над слоем ила, внутри какорого разлом 1 заканчивается, лежитй разломом пласт гравия. Поскольку argillic горизонт хорошо-развитой поверхностной почвы 1 накопился внизу не затронутого разломом гравия, смещение гравия, которое произошло после случая A, должно предшествовать развитию почвы 1. Считается, что для развития почвы 1 требуется 50 КУ. Большие участки разлома связаны с данной оценкой возраста почвы, а истинный возраст последнего случая может быть оценен в несколько десятков тысяч лет.
Отсутствие какой-либо хорошо развитой почвы между поверхностной почвой и горизонтом данного случая предлагает, что случай А произошел несколько тысяч лет до начала развития почвы 1.
Хотя большинство берегов ( strands ) разлома 1, кажется, заканчиваются на том же самом стратиграфическом уровне, нет основания считать, что это только одиночное событие.
События B и C
Слой гравия 1.8 м толщиной в южном конце пакета III имеет по крайней мере 1.9 м. вертикального разделения поперек южного борта разлома 2 (кружек на рисунке 8), тогда как перекрывающая глинистая толща ила имеет только 10-15 см разделения в крест богатого гранулой песка на глубине 3.7 м (кружек C на рис. 8). Это указывает на то, что разлом 2 имел по крайней мере два события - событие B (старшее) и C (более молодое). Недостаток корреляций поперек разлома между пластом гравия и массивным глинистым илом мешает определению того, подвергся ли южный борт разлома 2 большему чем два события нарушению, или нет.
Кроме того, смещения на обеих из двух главных бортах разлома 2 простираются через вершину пласта гравия в лежащий глинистый ил. Из-за массивного характера ила, верхние завершения этих двух бортов нельзя определить.
Следовательно неясно, заканчиваются ли два борта на двух уровнях разной стратиграфии и записали ли оба борта то же самое землетрясение, или это два отдельных события.
В любом случае, оба борта простираются намного выше в секции чем в случае борта (strand) разлома 1 в случае A. События B и C (и любые другие землетрясения, которые произошли на разломе 2 в течение этого интервала), поэтому, произошли после случая A. Севернее 55 м верхняя часть массивного глинистого ила и связанных отложений с главным пакетом IV тел гравия обнажены в точках 53.5-100 м, где почва 1 развивалась более чем несколько десятков тысяч лет (рис. 6). События B и C поэтому, должно быть, произошли в течение развития почвы 1 задолго до случая D (рис. 9).
Событие D
Событие D зарегистрировано ниже залегающим илом коллювиального клина в пакете II. Считается, что этот клин коллювия сформировался в течение эрозии эскарпа {уступа} в течение данного события. Отсутствие гравия в пределах клина указывает, что только ил был обнажен во время смещения клина; отличительная особенность гравийной гальки, богатой сланцими гор Санта-Моники не была экспозирована на поверхности. Эти отношения требуют обнажения наклоных залеганий (tilted gravel bed) гравия или через длительный субслучай D подъем или боковое движение по разлому 3. случае D клин непосредственно будет перекрывать захороненый А горизонт палеопочвы 3, а развитие клина, вероятно, произошло вскоре после захоронения палеопочвы 3 примерно 16-17 КА. Этот вывод поддерживается позицией коллювиального клина случая D в самой низкой части (горизонт до н.э) палеопочвы2. Клин должен поэтому предшествовать фактически развитию всей палеопочвы 2.
Исследования SDI и MHI показывают, что требуется 15-19 КУ для этого развития,что предлагает, что развитие палеопочвы 2 началась в течение нескольких тысяч лет после захоронения палеопочвы 3 (рис. 9). Это, в свою очередь, указывает, что пласты, через которые развивалась палеопочва 2, включатие D, ил коллювиального клина был депонирован очень быстро после захоронения палеопочвы 3.
Событие E
Случай E зарегистрирован в коллювиальном клине 2Bt1 так же как и в многочисленных зонах фрактур ниже, основаная аргиллитового (argillic) горизонта палеопочвы 2 (он особенно виден в траншее T-2). Смещение на юг клина отмечает первое появление обильного коллювиального гравия в наклоненной на юг (south-tilted) последовательности. Поскольку аргиллитовый горизонт палеопочвы 2 был развит в коллювиальном клине случая E возраста 1 КУ – возраст захоронения палеопочвы 2 представляет абсолютный минимальный возраст для этого землетрясения. Коллювиальный клин формирует неотъемлемую часть профиля паляопочвы 2. Палеопочва 2 требует 15-20 КУ для своего развития и предлагает, что случай E вероятно произошел задолго до 10 КА (рис. 9). Случай E должен констатировть постдата захоронение палеопочвы 3 примерно на уровне 16-17 КА.
Событие F
Прямое свидетельство этого возможного землетрясения затенено электрической проводкой в ке 16.5-18.5 м к северу. Однако отмеченные изменения толщины страт с обеих сторон не обнаженного интервала вероятнее всего объясняются присутствием разлома. Эти боковые изменения толщины наиболее явны ниже захороненного горизонта палео 3 (единица 3A). Стратиграфические аномалии, однако, предлагают, что разлом простирается на горизонт палеопочвы 2, где разлом 4, кажется, перемещает основание горизонта палеопочвы 2A на 30 см вниз на юг. Верхняя поверхность горизонта палеопочвы 2 не перемещена, что указывает на запись очевидного смещения при палеоземлетрясении; поверхностный разрыв, должно быть, произошел в течение смещения единицы 2A. Вниз по склону утончение единицы 2A между 14 -16.5 м на север предлагает, что маленький коллювиальный клин, возможно, развился после самого недавнего разрыва поверхности (surface rupture) разломом 4.
Аргиллитовый горизонт палеопочвы 2 (единицы 2Bt1, 2Bt2, и 2Bt3), кажется, перемещены разломом 4. Таким образом, случай F, должно быть, произошел после события E. Кроме того, потому что сброшенный вниз аргиллитовый горизонт на южной стороне разлома не утолстился, чтобы соответствовать толщине аргиллитового горизонта на севере, случай F, должно быть, произошел в конце последних 1-2 КУ развития палеопочвы 2. Полное отсутствие деформации в перекрывающих стратах конуса выноса Sepulveda указывает на то, что случай F, должно быть, произошел примерно 1 КА. Таким образом, если эти стратиграфические осложнения делают запись землетрясения, случай F вероятно произошел примерно между 1-3 КА (рис. 9). Эти стратиграфические отношения, однако, не фиксирут поверхностные разрывы.
Таким образом, в траншее зафиксировано по крайней мере 6 палеоповерхностных разрывов в течение прошлых 50КУ (Рис. 9). Оценки возраста для старших событий на разломах 1 и 2 базируются на истории развития почвы 1 к северу от точки 25 м., тогда как оценки возраста для разломам 3 и 4 базируются на возрасте древесного угля. Некоторые более старшие события могут отсутствовать. Например, если слой ила, который определяет горизонт для случая А фактически представляет два пульса отложения осадка, отделенных стратиграфически не выраженной паузой (unrecognized hiatus), и возможно более чем один случай произошел на разломе 1. Точно так же два главных борта разлома 2, возможно, двигались в разное время. Кроме того, самый южный борт разлома 2, возможно, подвергся более чем двум палеоземлетрясениям.
Аномально хорошо развитый характер разлома 3, зона срыва с чрезвычайной деформацией, связанной с наклоненными на север единицами гравия, предлагают, что эта близкая к вертикальной зона разлома подверглась многократным землетрясениям, возможно большим чем два, выделенных в этой работе.
Стратиграфические отношения указывают, что любые события в зоне 3 gouge разлома 3 вероятно произошли перед захоронением палепочвы 3. Дополнительные события, возможно, произошли к югу от траншеи ниже Ohio Avenue, хотя T-1 прошла на 20 м к югу от топографического эскарпа, уступ частично захоронен на траншейном участкем аллювием конуса выноса Sepulveda и активная деформация может простираться на юг от траншеи. Данные сейсмических отражений с высоким разрешением поперек траншейного участка, однако, указывают, что борт разлома thrust-fault strand of the fault system projects to the projected surface of south-dipping package II within 10 m of the south end of the trench и, возможно, были вскрыты все активные борта поверхности зоны разлома (Dolan и Pratt, 1997; Pratt и др., 1998).
Из-за возможности отсутствия старших событий, обсуждение ограничивается интервалом повторения событий на разломе Санта-Моники тремя событиями, произошедшими на разломах 3 и 4 начиная с захоронения палеопочвы 3 примерно 16-17 КА. Возникновение этих трех событий между 16-17 и 1-3 КА указывает средний интервал повторяемости в позднем голоцине - плейстоцене; 728 КУ- период повторяемости землетрясений разлома Санта-Моники с достаточно большими поверхностными разрывами. Возникновение шести полных событий в течение прошлых 50 КУ приводят к максимальному среднему интервалу повторения для больших событий - 10 КУ.
Землетрясения достаточны для того, чтобы производить поверхностные разрывы (surface ruptures) при мелких трастах (толсковых наползнях) по разлому Санта-Моники ниже траншеи (Dolan и Pratt, 1997; Pratt и др., 1998). События А-F делают запись движущаяся на юг прогрессии активной поверхности разлома 1 - 4. Эта движущаяся на юг прогрессия интерпретируется как результат движущегося на юг распространения мелкого толчкового траста в течение береговых отложений конуса выноса Sepulveda на юге. Таким образом, наклоненный на юг пакет II был наклонен последний раз в течение смещения по не глубокому толсковому разлому (наползню) в течение события F. Перекрытие горизонтальных страт еще не подверглись влиянию землетрясения, но они, вероятно, будут наклонены (tilted) в будущем случае, связанном с поверхностным разрывом, встречающимися или на разломе 4 или на более молодых разломах к югу от разлома 4.
ДИСКУССИИ
Кинематическое свидетельство north-side-up, reverse motion разлома Санта-Моники включает south-facing scarps, south-tilted strata beneath the scarps, vertical separation of the stage 5e marine terrace at Potrero Canyon, and active alluvial fan deposition south of the fault scarp. Несмотря на отсутствие of left-laterally offset geomorphic indicators (например, дренажа offset drainages), имеются также обильные свидетельства для компонента left lateral strike-slip движения по разлому Санта-Моники.
Многочисленные разломы strike-slip, наблюдаемые в траншеях, требуют погашений смещения (strike-slip offsets) по зоне разлома. Кроме того, одна из самых поразительных особенностей береговой части разлома - левое продвижение, en эшелон разломного процесса (left-stepping, en echelon pattern). Поскольку траншейные данные показывают, что эскарпы – компрессионные структуры, их лучше всего описывать как эскарпы{уступы} сгиба, а не истинные эскарпы разлома, лево ступающийся образец указывает, что эскарпы развились в ответ на лево-боковую пару поверхностей срыва - left-lateral shear couple. Свидетельство обоих, contractional component of deformation on the thrust fault beneath the trench (Dolan and Pratt, 1997; Pratt et al., 1998) and left-lateral strike-slip motion on the steeply dipping faults in our trench indicates near-surface strain partitioning along a fault that exhibits oblique, reverse, and/or left-lateral motion at depth ( деформации толчково-трастового типа под траншеей и лево-бокового движения сдвига на круто опускающихся разломах в траншее указывают на поверхностную разрядку напряжения по разлому, что выставляет наклонное, реверзное-надвиговое и/или лево-боковое движение в глубине).