Используя набор геофонов размером с кофейную банку, установленных около месяца на задних дворах, полях для гольфа и общественных парках, исследователи собрали достаточно данных, чтобы составить карту глубины и формы осадочных бассейнов Сан-Габриэль и Сан-Бернардино. Лос-Анджелеса, Калифорния.
Сейсмологи считают, что эти осадочные бассейны могут действовать как «волноводы» для фокусировки и улавливания энергии землетрясения в южной части разлома Сан-Андреас, поэтому понимание их структуры важно, чтобы помочь предсказать, насколько хорошо они могут направлять энергию от такого Землетрясение в центре Лос-Анджелеса.
Исследовательская группа, возглавляемая Патрисией Персо из Университета штата Луизиана и Робертом Клейтоном из Калифорнийского технологического института, смогла составить карту двух бассейнов более подробно, чем предыдущие исследования, показав, что бассейн Сан-Габриэль глубже, чем бассейн Сан-Бернардино и что бассейн Сан-Бернардино имеет неправильную форму. Персо и его коллеги также обнаружили признаки глубоких смещений в слоях земной коры, которые могут быть связаны с двумя разломами - разломами Ред-Хилл и Раймонд, которые ранее были нанесены на карту в близлежащих районах на поверхности.
«В настоящее время слишком рано говорить о том, как наши результаты изменят наши представления о способности этих бассейнов направлять сейсмическую энергию», - сказал Персо. «Однако мы собираем больше данных в этом районе, которые будут использованы для дальнейшего уточнения структуры бассейна».
Геофоны - это инструменты, преобразующие скорость движения грунта в напряжение, которое можно использовать для определения геометрии структур под поверхностью земли. Для визуализации деталей структуры осадочного бассейна требуется большое количество сейсмических станций, которые расположены близко друг к другу, чтобы зафиксировать важные изменения в структуре бассейна по латерали. По словам Персо, массивы сейсмоприемников предлагают недорогой и осуществимый способ сбора этих данных в густонаселенных городских районах, по сравнению со сложностями и расходами на развертывание широкополосных сейсмометров.
Каждый из 202 узлов, задействованных в исследовании, на трех линиях, охватывающих северные бассейны, имеет размер кофейной банки. «Они весят около шести фунтов и имеют регистратор данных, аккумулятор и самописец в одном контейнере», - пояснил Персо. «Чтобы поместить их в землю, мы выкапываем небольшую ямку, которая позволяет засыпать узлы примерно двумя дюймами почвы после того, как они будут надежно посажены. Большинство жителей Лос-Анджелеса говорят нам размещать их там, где мы хотим, а некоторые даже помогают нам. копаем ямы, так что мы выбираем место в их дворах, и примерно через пять минут у нас есть узел на месте и записи."
В большинстве случаев владельцы недвижимости были «чрезвычайно дружелюбны и любезны» во время текущего исследования, сказал Персо. «Что интересно, когда мы получили положительный ответ, это было почти немедленно. Жители Лос-Анджелеса очень хорошо осведомлены о повышенной сейсмической опасности в этом регионе, и их часто интересует наше исследование и узлы, и они хотят узнать больше. Некоторые предлагают распространять информацию о нашем исследовании через социальные сети и призывают к участию своих друзей и соседей».
Узлы непрерывно собирали данные в течение 35 дней. За это время они обнаружили движение грунта от землетрясений магнитудой 6 и выше, которые произошли за тысячи километров от Лос-Анджелеса. Данные о формах сейсмических волн от этих телесейсмических землетрясений можно использовать с методом, называемым методом функции приемника, для картирования толщины земной коры и неглубоких структур земной коры под сейсмической станцией. Исследователи пришли к выводу, что функции приемника, рассчитанные на основе узловых массивов, аналогичны функциям, рассчитанным на основе широкополосных данных, но узловой массив предлагает более высокое разрешение для изучения структур земной коры, таких как граница между земной корой и мантией и граница между отложениями и порода фундамента через бассейны.
Этим летом исследовательская группа вернулась в Калифорнию, размещая узлы «вдоль новых линий, которые предназначены для заполнения любых областей, где может быть изменение формы бассейна», - сказал Персо. «Мы только что развернули три новых профиля, а затем скомпилируем результаты всех наших профилей, чтобы создать обновленную структурную модель бассейнов».