'Tam bir sürpriz' – Jeologlar ölümcül Seattle fayı için yeni bir köken hikayesi keşfettiler

Manyetik kanıtlar, tehlikeli Seattle Rift Bölgesi'nin, kıtanın kenarının 50 milyon yıldan fazla bir süre önce ikiye bölünmesinden ortaya çıkmış olabileceğini öne sürüyor ve bu, yarık oluşumu için olası yeni bir açıklama sunuyor.

Seattle Fay Bölgesi, Puget Sound'un ovalarını kesen bir dizi sığ faydan oluşuyor ve bölgedeki dört milyondan fazla insan için yıkıcı deprem riski oluşturuyor. Son zamanlarda yapılan bir çalışma, bu yoğun nüfuslu bölgenin potansiyel tehlikelerinin tahminini ve anlaşılmasını geliştirmek amacıyla, bir fay sisteminin ilk oluşumuna ilişkin yeni bir bakış açısı sunmaktadır. Çalışma şu tarihte yayınlandı: TektonikBasra Körfezi Üniversitesi'nin yer kabuğunun ve üst mantosunun evrimini, yapısını ve değişimini araştıran araştırma dergisi.

Seattle Fayı, batıda ve güneyde devam eden tektonik deformasyonun bölgeye uyguladığı kuvvetler nedeniyle bugün aktiftir, ancak bu her zaman böyle değildi. Eosen'deki Washington, bugün Seattle'ın bulunduğu yerin doğusundaki kıyı şeridi ve açık denizdeki ufku noktalayan volkanik adalar zinciriyle bugünkünden farklı görünüyordu.

Çalışma, yaklaşık 55 milyon yıl önce bu ada zincirinin kıtaya doğru çekildiğini gösteriyor. Kuzey Amerika plakasıyla çarpıştığında bir kısmı kabuğun üzerine çıktı, geri kalanı ise altına çekildi. Bu iki parça arasında kabuk büyük bir baskı altındaydı ve yırtılmıştı. Araştırmanın yazarları, bu antik yırtılma bölgesinin modern Seattle Fayı'nın jeolojik aşamasını oluşturduğunu öne sürüyor.

Washington Jeolojik Araştırmalar Kurumu'ndan jeofizikçi ve çalışmanın baş yazarı Megan Anderson, “Bu tam bir sürprizdi” dedi. “Bu başlangıçta aradığımız bir şey değildi, ancak sonuçlarımız Seattle Fayı'nın bugün var olduğu kadar büyük eski bir fayı öngörüyor.”

Modern Seattle Fay Bölgesi, Seattle ve metropol alanı da dahil olmak üzere yoğun nüfuslu Puget Ovaları'ndan doğrudan geçmektedir. Yeni bir tektonik araştırmaya göre, elli milyon yıl önce kıta burada ikiye bölünerek modern yarıkların jeolojik yolu açıldı. Kredi: Washington Jeolojik Araştırması.

Büyük bir gizem

Kuzeybatı Pasifik Okyanusu, yoğun okyanus kabuğunun kıtanın altına çekildiği Cascadia dalma zonunun hemen iç kesimlerinde yer alıyor. 1700 yılında, yaklaşık 1.000 km (620 mil) uzunluğundaki bir batma bölgesi, 8,7 ila 9,2 büyüklüğünde büyük bir depremi kırdı; 20. yüzyıl boyunca daha küçük depremler bölgeyi sarstı, en son 2001 Nisqually depremi sırasında. MS 923-924'te gözle görülür şekilde parçalandı.Puget Sound kıyısındaki yerel Yerli sözlü geleneklerine ve jeolojik kanıtlara dayanmaktadır.

Bölgedeki sismik aktiviteye rağmen bilim insanları Seattle Fay Bölgesini 1990'lara kadar ciddi olarak incelemeye başlamadılar.

Anderson, “Seattle Fayı hakkında, örneğin San Andreas Fayı'ndan çok daha fazla belirsizlik var” dedi. “Seattle Fayı 7,2 büyüklüğünde bir deprem oluşturabilir ve biz buna hazırlıklı olmak istiyoruz. Mühendislik jeologlarının daha iyi deprem simülasyonları yapabilmeleri ve toplumlarımıza yönelik potansiyel riskleri anlayabilmeleri için hâlâ öğrenecek çok şey var.”

Seattle Fayı'nın derinlemesine geometrisini belirlemek için yapılan önceki çalışma, öncelikle yer altı kaya katmanları boyunca iletilen ve yansıtılan ses dalgalarından oluşan sismik verilere dayanıyordu. Veriler, sismologların ve jeologların farklı yorumladığı fayları ve jeolojik yapıları ortaya çıkardı. Bölgenin büyük bir fay bölgesi içerdiğini biliyorlardı, ancak bilim insanları fayın parçalarını birbirine bağlamak için, ne kadar derin olduğunu ve kayanın içinden ne kadar dik uzandığını farklı yollar önerdiler.

Anderson ve meslektaşları, batı Washington boyunca kilometrelerce derinlikteki kayaları haritalandırarak ve bölgenin jeolojik yapısının daha eksiksiz bir resmini oluşturarak fay bölgesi geometrisine ilişkin mevcut hipotezleri test etmeye başladılar. Yerçekimi ve manyetik alanlar, kayaların yoğunluğuna ve bileşimine bağlı olarak Dünya yüzeyinde değişiklik gösterir; bu nedenle Anderson, bu verileri Batı Washington için derledi ve sismik verilerle ilişkilendirdi. Araştırmacılar ayrıca antik fay ve dağ sisteminin farklı bölümlerine karşılık gelen jeolojik oluşumlardan kaya örnekleri de topladılar.

Batı Washington için havadan toplanan manyetik veriler (arka plan renkleri), modern Seattle Fayı'nın her iki tarafındaki fayların (siyah çizgiler) farklı yönlerde yönlendirildiğini ve önemli bir kuzey-güney ayrımına işaret ettiğini ortaya koyuyor. Yeni bir tektonik çalışmanın yazarları, batan ve batan (batan ve biriken) materyaller arasında büyük bir kopmanın stresten oluşabileceğini öne sürüyorlar. Katkı Sağlayanlar: Anderson ve diğerleri/Tectonics'ten değiştirilmiştir

Araştırmacılar, varsa hipotezlerden hangisinin yerçekimi, manyetik ve sismik verilere uyduğunu görmek için bilgisayar modellerini kullandılar. Yerçekimi verileri karmaşık bir model göstermedi, ancak manyetik veriler, kaybolan önemli gizli sismik verileri ortaya çıkardı: Yerkabuğunun derinliklerinde, kaya sürekli olarak az ya da çok manyetik arasında geçiş yapıyor, bu da değişken bir kaya türünün eğik katmanlarını gösteriyor. Harita görünümünde, Seattle Fay Bölgesi'nin köşesinin her iki tarafındaki özellikler birbirinden çok uzaktadır; Seattle Fay Zonu'nun kuzeyinde yapılar kuzey-kuzeybatı yönünde, güneyde ise kuzey-kuzeydoğu yönünde konumlanmıştır.

Bu riskli eğilimler Anderson'ı duraklattı; Antik bir dağ silsilesine işaret ediyorlardı, ancak bunu doğrulamak için Anderson'un harita görünümü verilerini daha derin kayalarla eşleştirmesi gerekiyordu. Harita görünümünü bilinen, daha derin temel jeolojisiyle ilişkilendirmek için Anderson, yer altı kayalarının dikey bir modelini tasarladı ve bu yapılardan bazılarının yeraltında da farklı yönlere daldığını buldu.

Anderson, “Bunların hepsi çok farklı trendler” dedi. “Yapıların parçalara ayrılıp tekrar bir araya getirilebileceği bir yer olmadığı sürece bunu yapmak çok zordur.”

Anderson, Seattle Fay Bölgesi'nin erken dönem tarihi ve bugün neden yeniden etkinleştirildiğine ilişkin olası yeni bir açıklama buldu.

Yerkabuğunun sürekliliğinde bir kopma

Veriler, yaklaşık 55 milyon yıl önce, dalma zonunun bir okyanus adaları zincirini aşağı doğru sürüklediği sırada, ada zincirinin kuzey yarısının battığını, ancak güney yarısının Dünya kabuğunun tepesine eklendiğini veya gizlendiğini gösteriyor. . Birkaç milyon yıl boyunca adalar gizlendikçe, bugünkü Appalachia'nın Blue Ridge Dağları'na benzeyen topoğrafyaya sahip, katlanmış ve itilmiş bir dağ kuşağı halinde çöktüler.

Adaların su altından yığılmaya geçtiği bölge inanılmaz bir baskıya maruz kalacak ve parçalanacaktı.

Anderson, “Bu, neredeyse bir kabuğun kendi kendine parçalanması gibi, yavaş ve istikrarlı bir kırılma olurdu” dedi. “Bu ilerledikçe yırtılma hatası daha da uzadı.”

Bu “yırtılmış” bölge, modern Seattle fay bölgesiyle tamamen örtüşüyor.

Adalar kıtayla çarpıştıktan sonra şiddetli kopma durabilirdi ama hasar oluşmuştu. Yoğun kırılma bölgesi, parçalanmış ve zayıf kabuk yaratarak modern Seattle Fay Bölgesi'nin jeolojik aşamasını oluşturdu.

Fay zonunun neden var olduğuna dair olası bir açıklama sağlamanın yanı sıra, Washington'daki antik fay geometrisi ve jeolojik yapılar üzerine yapılan çalışmanın sonuçları, Seattle Havzası'nın altındaki ve içindeki ana kaya hakkında değerli ayrıntılar sağlıyor. Bu havza, sismik yer sarsıntısının gücünü artıran kilometrelerce gevşek tortul kaya ile doludur ve yeni veriler, bilim adamlarının bölgedeki gelecekteki yer titreşimlerine ilişkin daha doğru modeller oluşturmasına yardımcı olabilir.

Anderson, bulgularını bundan sonra Batı Washington'daki aktif fayları incelemek için kullanmaktan heyecan duyuyor.

Anderson, “Bu gömülü tektonik hikayeyi ortaya çıkarmak çok eğlenceliydi ve şimdi Seattle Fayı'nın aktif faylarının geometrisi ve Batı Washington'daki diğer faylar hakkındaki orijinal sorularımızı yanıtlamaya geri dönmek için harika bir temel sağlayacak” dedi.

Referans: M. L. Anderson, R. J. Blakely, R. Wells ve J. D. Dragovic, 06 Şubat 2024, “Puget ovalarındaki Silicetsia'nın derin yapısı: gizlenmiş platoyu ve potansiyel alanlarla birikimli bindirme kuşağını görüntüleme”, Tektonik.
doi: 10.1029/2022TC007720