 | Pазлом Санта-Моника |
The geology map of the Santa Monica Mountains |
Santa Monica Fault. left-reverse. LENGTH: 24 km |
The Malibu Coast Fault is a regional fault system that extends about 125 miles (200 km).Malibu Coast Fault. TYPE OF FAULT: reverse. LENGTH: 34 km; has several parallel strands |
рис. 1 Regional neotectonic map for metropolitan southern California showing major active faults. The Santa Monica fault is a 40-km-long active fault within the 215-km-long Transverse Ranges Southern Boundary fault system (TRSBFS), which encompasses the Raymond,Hollywood, Santa Monica, Malibu Coast, Anacapa-Dume, Santa Cruz Island, and Santa Rosa Island faults as well as several blind thrust faults. Fault locations are from Ziony and Jones (1989), Vedder et al. (1986), Dolan and Sieh (1992), Sorlien (1994), and Dolan et al. (1997). Santa Rosa Island fault is off figure to west. Closed teeth denote reverse fault surface trace; open teeth on dashed lines show upper edge of blind thrust fault ramps. Strike-slip fault surface traces are shown by double arrows. C-SF—Clamshell-Sawpit fault; ELATB—East Los Angeles blind thrust system; EPT—Elysian park blind thrust fault; Hol Flt—Hollywood fault; PHT—Puente Hills blind thrust fault; RMF—Red Mountain fault; SCIF—Santa Cruz Island fault; SSF—Santa Susana fault; SJcF—San Jacinto fault;SJF—San Jose fault; VF—Verdugo fault; LA—Los Angeles; LB—Long Beach; NB—Newport Beach; Ox—Oxnard; P—Pasadena; V—Ventura; WN—Whittier Narrows. Point Dume is at west end of Santa Monica fault. Downtown Hollywood is centered between Hol and Flt in figure. Dark shading shows Santa Monica Mountains |
рис. 2 Tectonic geomorphologic map of the Santa Monica fault zone and environs based on interpretation of 1926 vintage U.S.Geological Survey 6 ft topographic maps (Sawtelle, Topanga Canyon, and Hollywood quadrangles) and field mapping. Note location of trench site just west of Freeway I-405. B—Brentwood; BH—Beverly Hills; PC—Potrero Canyon; PP—Pacific Palisades; SM—Santa Monica; WLA—west Los Angeles; WW—Westwood |
рис. 4 Map of active surficial faults along the Malibu Coast. Note differing locations for offshore Santa Monica fault shown by Junger and Wagner (1977) and Vedder et al. (1986), as well as 10-m-high, south-facing submarine scarp south of Malibu. Thick lines denote faults discussed in the text. Thinner lines show other faults that exhibit either Holocene or Pleistocene activity. Stipple denotes submarine canyons. Data are compiled from Junger and Wagner (1977) and Vedder et al. (1986). |
рис. 3 North-northwest2trending cross section showing active (northern) and inactive (southern) strands of the Santa Monica fault zone and associated structures in the vicinity of our trench site (location shown in Fig. 2). Modified from Tsutsumi et al. (2000) on the basis of high-resolution seismic reflection profiles across the upper 200 m of the active strand of the fault (Dolan and Pratt, 1997; Pratt et al., 1998). Data from Dolan and Pratt (1997) and Pratt et al. (1998) are shown projected 400 m eastward onto main cross- section line. Thin, subvertical lines are petroleum wells showing dip-meter data Tsutsumi et al., 2000). L—lower; M—middle; U—upper;SMF—Santa Monica fault; S strand—southern strand; N strand—northern strand. |
Source: http://www.gps.caltech.edu/~sieh/pubs_docs/papers/P00c.pdf
Поздне-четвертичная активность и сейсмический потенциал разлома Санта-Моника
James F. Dolan, Kerry Sieh, Thomas K. Rockwell
РЕЗЮМЕ
Разлом Санта-Моники длиной в 40 км, косой oblique лево-боковой реверзный разлом простирается через самый урбанизированный участок северо-западного Лос-Анджелеса, Калифорния, параллельно побережью Мальбу. Разлом показывает близповнохностные (near-surface strain) разделения напряжения в палеосейсмических желобах и он подвергся по крайней мере шести поверхностным разрывам в течение прошлых 50 КА. Хотя могут отсутствовать самые старые записи событий, имеется по крайней мере два или три события, зафиксированные палеопочвами на рубеже около 16-17 КА и 7-8 КА средины Голоцина ( плейстоцена) для событий, достаточно длинных, чтобы отметить поверхностные разрывы интервала 1.9-3.3 КУ для землетрясений в 6.9-7.0 баллов по разлому Санта-Моники. Предполагается, что разлом Санта-Моники подвергается нечастым, но очень большим землетрясениям в 7.0 баллов. Если такие большие землетрясения случаются, они, возможно, были произведены одновременными разрывными нарушениями по разлому Санта-Моники с другими разломами в Поперечных Хребтах Южной Граничной разломной системы Transverse Ranges Southern Boundary типа разломов Hollywood и Anacapa-Dume. Последний разрыв поверхности разлома Санта-Моники произошел между 10 и 17 КА, хотя другой случай вероятно произошел примерно 1 и 3 КА.
Введение
Еще недавно считалось, что сейсмические опасности связаны только с разломом Сан Андреас (землетрясения в 8 баллов), который расположен больше чем 50 км к северо-востоку от Лос-Анджелеса, хотя Wesnousky, 1986; Toppozada, 1988 заостряли внимание на то, что землетрясения могут происходить и от других разломов пояса. В 1987 землетрясение Whittier Narrows магнитудой в 6.0 баллов , и землетрясение Northridge 1994 в 6.7 баллов ясно демонстрируют сейсмические опасности, связанные с разломами, расположенными в черте города.
Из-за их близости к Лос-Анджелесу, большие землетрясения (МВт 7.0-7.5), произведенные городскими разломами, могут причинить больше ущерба, чем разлом Сан Андреас. По крайней мере два таких больших землетрясения произошли в течение исторического времени в южной Калифорнии на разломах области метрополии (21 декабря 1812, М.; 7.1 - землетрясение Канала Санта-Барбары (Toppozada и другие., 1981) и 21 июля 1952, МВт; 7.5 - Kern County event (Hanks et al., 1975; Stein and Thatcher, 1981;
Ellsworth, 1990).
Hauksson, 1990; Wright, 1991; Dolan et al., 1995; Shaw and Suppe, 1996; Schneider et al., 1996; Walls et al., 1998; Shaw и Shearer, 1999; Argus et al., 1999; Tsutsumi et al., 2000 описали историю землетрясений и недавнюю кинематику многих разломов мегаполиса, но имеются только редкие данные относительно интервалов повторяемости землетрясений, величины сдвига по разломам и кинематики структур.
Кроме того, до сих пор не достаточно изучены природа и местоположение поверхностей многих разломов. Знание их параметров - существенная часть фонда для построения моделей сейсмической опасности для южной Калифорнии.
РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕОЛОГИЯ
Разлом Санта-Моники является частью системы тянущихся на запад reverse, oblique-slip, и left-lateral strike-slip разломов, простирающейся до 200 км по южному краю Поперечных Хребтов Transverse Ranges – западно-восточном поясе хребтов, которые развились в ответ на сжатие в направлении север- юг, которое случилось примерно 2.5 - МА (Barbat, 1958; Davis et al., 1989; Wright, 1991; Shaw и Suppe, 1996; Schneider et al., 1996; Shaw и Shearer, 1999; Tsutsumi et al., 2000). Все вместе разломы этой системы называются Transverse Ranges Southern Boundary fault system. В пределах этой системы, лево-боковое и косо-реверсное (left-lateral и oblique-reverse) лево-боковое движение имеет подсистемы, включающие Raymond, Hollywood, Santa Monica, Anacapa- Dume, Santa Cruz Island и Santa Rosa Island с движением блока Поперечных Хребтов на запад (Stierman и Ellsworth, 1976; Patterson, 1979; Jones и др., 1990; Pinter и Sorlien, 1991; Dolan и Sieh, 1992; Colson и др., 1995; Pinter и др., 1995; Dolan и др., 1995, 1997, 2000; Weaver и Dolan, 2000).
Палеомагнитные исследования верхних плиоценовых страт (1-3 МА) показывают вращение на 208 по часовой стрелке частей западного блока Поперечных Хребтов (Liddicoat, 1992), что предлагает лево-боковое движение по часовой стрелке при вращении западных Поперечных Хребтов.
Основная структура северо-западного Лос-анджелесского бассейна получена при разведке нефти и через региональные картирование в 20 столетии (Wright, 1991).
Эти исследования показывают, что разлом Санта-Моники протягивается с востока на запад по южному краю гор Санта-Моники, самый южный складчатой гряды из Поперечных Хребтов. Хребет имеет асимметричную антиклинальную структуру из одной складки, которая интерпретируется как ограниченный разломами сгиб поверх слабого траста a fault-propagation fold above a gently north dipping blind thrust fault - Davis et al., 1989; Davis и Namson, 1994). Интерпретации данных нефтяных скважин и сейсмических отражений показывают, что падающее на север крыло (north-dipping) зоны разлома Санта-Моники включает два главных борта (strands), которые сливаются на глубине 2 км (Wright, 1991; Tsutsumi et al., 2000). Структурно ниже, более южный борт показывает 3 км north-side-up reverse separation страты среднего миоцена (нижний Mohnian).
Этот южный борт (strand) - структурно инверсный миоценовый нормальный разлом, который был активен как реверсный разлос между поздним миоценоми поздним плиоценом (около 1.525 МА); страты четвертичных отложений не изменены этим бортом. Северный борт является умеренно крутым, north-dipping разломом, который проектируется на поверхность как prominent south-facing scarp {уступ}. Разлом опускается умеренно ступенчато на север в верхних 2 км, и переворачивается ( rolls over) около поверхности (Dolan и Pratt, 1997; Pratt и др., 1998). Tsutsumi и др.,2000, показывают падение 558 на 2-км глубине, но сравнении с данными Dolan и Pratt (1997) и Pratt и др., (1998) указывает, что разлом должна опуститься 708 на север между 200м и 2-км глубиной.
Реверсно разделенная средне миоценовая страта (нижний Mohnian) представляет; 200 м (Tsutsumi и др., 2000), трастовую сепарацию базовых плейстоценовых аллювиальных страт (включая разломы slip и near-field drag folding; 180 м (Dolan и Pratt, 1997; Pratt и др., 1998).
Это показывает, что почти все движение на северном борту произошли в течение голоцина и плейстоцена и здесь же сконцентрирована четвертичная активность разлома Санта-Моники.
ГЕОМОРФОЛОГИЯ
Поверхностный след береговой части разлома Санта-Моники пересекает аллювий по большинству речных длин. Так как предыдущие исследователи почти не использовали геоморфологическое картирование, точное местоположение разлома было известно только на немногих участках (Hoots, 1931; Johnson, 1932; Hill, 1979; Hill et al., 1979; Crook et al., 1983; McGill, 1989; Crook and Proctor, 1992). Более ранние карты разлома базировались прежде всего на интерполяции между немногими известными местоположениями разлома, на updip (место надвига) и на латеральной экстраполяции субповерхностных разрывов сплошности ( discontinuities), наблюдаемых в нефтяных и водных скважинахколодцах (Hill et al., 1979; Crook et al., 1983).
Несмотря на плотную урбанизацию, геоморфологическое выражение разлома в рельефе удивительно хорошо сохранено. Разлом и эскарпы складки (fold scarps ) видимы на высококачественных топографических картах аллювиальной равнины между Беверли Хиллс и побережьем. Хотя эта часть Лос-анджелесской области густо заселена, строительство произошло в течение 1920-х до широкого использования механизированного оборудования. В это время строители, вместо того, чтобы выравнивать строительные площадки, как это делают теперь, просто драпировали существующий пейзаж с минимальным срезагием рельефа и заполнением.
Анализ тектонических очертаний суши вдоль разлома был облегчен рядом топографических карт Геологической службы масштаба 1:24000, построенных для Лос-анджелесского округа в течение середины 1920-х. Эти высоко детальные карты имеют интервал изолиний в 1.5 м на слабо выраженном ландшафте, и 7.6 м в гористых областях. Карты позволяют наметить предполагаемое местоположение разлома и затем проверить это на местности. Геоморфологические полевые исследования в сочетании с геотехническими данными позволили построить первую детальную карту следа зоны разлома Санта Моники после его последний активности.
ГЕОМОРФОЛОГИЯ БАССЕЙНА СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ЛОС АНДЖЕЛЕСА
Широкая аллювиальная равнина, которая простирается на юг от гор Санта-Моники, показывает две геоморфологически отличные области.
На востоке, в Беверли Хиллс и Голливуде, крутой аллювиальный фронт характеризуется слиянием многочисленных маленьких активных аллювиальных конусов выноса (фанов), имеющих границы по направлению к югу в очень мягких south sloping alluvial apron. Голливудский разлом, главная активная поверхность разлома в той области{регионе}, тянется по основанию гор Санта Моники (Dolan и др., 1997).
Напротив, в городах Санта-Монике, Вествуде, и Западном Лос-Анджелесе области к югу от фронта гор характеризуются глубоко рассеченными, сегментированными старыми аллювиальными фанами и двумя иррегулярными морскими террасами (deeply dissected, segmented old alluvial fans and two irregularly shaped flights of marine terraces). Линеамент, тянущийся (N20W на западе Беверли Хиллс (N20W-trending west Beverly Hills lineament), который определен по нарушению непрерывности ( discontinuous east-facing scarps), является границей двух геоморфологических областей (Dolan и Sieh, 1992).
Линеамент может представлять опущенную(east-dipping normal fault) часть нормального разлома, связанную с экстенсией (растяжением) вдоль левой частимежду разломами Голливуд и Санта-Моники (Dolan и др., 1997). Альтернативно, западный Беверли Хиллский линеамент может быть самым северным из группы en echelon, разломом left-stepping, right-lateral strike-slip, тем типом разломов, которые характеризуют структурную зону Ньюпорт-Инглвуд (Dolan и Sieh, 1992), или поверхностным проявлением северной экстенсии мягко погружающегося на восток слепого толчкового наползня Compton, идентифицированная на юге Shaw и Suppe, 1996 (northern extension extension of the gently east-dipping Compton blind thrust fault).
К западу от западного Беверли Хиллс линеамент срезает и заполняет и изменяет поверхность склонов, демонстрируя три участка главных старых аллювиальных поверхностей, названных здесь как поверхности 1 (наиболее старая), 2, и 3 (молодые). Поверхность 1 падает 2.08-2.58Юг и сильно изменена; сохранились только рассеянные остатки на востоке. На западе, однако, хорошо-сохранились сегменты старых конусов выноса около Каньона Санта-Моники (Santa Monica Canyon).
Поверхность 2 отличается от поверхности 1 (поверхности конусов выноса) более мелким падением (1.58Юг) и отличным, но нерегулярным перерывом в наклоне на протяжении 2.0-2.5 км к югу от фронта гор. Поверхность 2 лучше всего сохранена на востоке Каньона Санта-Моники, где это incised внутри поверхности 1 на целых 20 м. Здесь видно, что поверхность 2 сформирована позже поверхности 1. К западу от бульвара Сепульведа (Sepulveda) поверхности Каньона Санта-Моники 1 и 2 сливаются по направлению к югу с gently south-dipping alluvial apron.
Этотs apron может представлять движущееся на юг продолжение поверхности 2, но подъем молодой антиклинали в этой области (Brentwood Knoll) демонстрирует прямую корреляцию на основе топографии. Очень мягко наклонный аллювиальный apron возникает на южной части более старших аллювиальных поверхностей 1 и 2. Две старшие поверхности (1 и 2) глубоко изменены самой молодой главной аллювиальной поверхностью 3, которая мягко понижается (18 Юг), канал заполнен самыми последними продуктами каньонного дренажа гор Санта-Моники. Каньоны Sepulveda и Santa Monica представляют наибольшие каньоны такого рода дренажа.
Максимальная разница между поверхностями 1 и 3 в Каньоне Санта-Моники- 42 м. Прибрежная эрозия всех этих трех аллювиальных единиц производит 30-65м обрывы вдоль береговой линии Santa Monica–Pacific Palisades. В устье Каньона Санта Моника поверхность 3 отмечена несколькими меньшими террасами.
Широкая морская терраса простирается к западу от Каньона Санта-Моники. Поверх большей части района Pacific Palisades внутренний край террасы представляет уровень моря во время формирования террасы и возвышается на 71-85 м. (McGill, 1989). Местами платформа волнореза wave-cut platform падает в направлении 18 в сторону моря (18 seaward), хотя местами она может быть деформирована в направлении от север-северо-востока до востока коротковолновыми (500-1000 м) складкамии и dip as steeply as 68–148 (McGill, 1989). Комбинация аминокислотной racemization (Wehmiller и др ., 1977; Lajoie и др., 1979) и палеонтологические данные (Woodring, 1931; G. Kennedy, 1977, McGill, 1989) указывает, что терраса развивалась в течение стадии изотопа кислорода 5e sea-level highstand ca примерно 125 КА (McGill, 1989). Исследования в других частях Калифорнии предлагают что терраса стадии 5e сформирована позднее в течение этого highstand, приблизительно 117-120 КА (Rockwell и др., 1992; Muhs и др., 1992, 1994; Rockwell, 1994). В Point Dume, 25 км на запад, внутренний край террасы возвышается только на 25 м (Birkeland, 1972; McGill, 1989; Weber, 1992).
ГЕОМОРФОЛОГИЯ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ РАЗЛОМА САНТА МОНИКА
ПАЛЕОСЕЙСМОЛОГИЯ РАЗЛОМА САНТА-МОНИКИ
Свидетельство разломного процесса
Размеры и Частотность Землетрясений
References