Alpine Fault - Alpine Fault

Alpine Fault
Mapa kontinentu Zealandia en.svg
Pohyb podél alpského zlomu deformuje kontinent Zealandia , přičemž jižní část (na Pacifické desce ) klouže kolem a mírně na severozápadní část (na Indo-australské desce ).
South Island blizzard 2003.jpg
Sníh popisuje sráz vytvořený alpským zlomem podél severozápadního okraje jižních Alp , poblíž západního pobřeží Jižního ostrova . Tento satelitní snímek ukazuje následky vánice, která zasáhla ostrov v červenci 2003.
Etymologie Jižní Alpy
Země Nový Zéland
Kraj Regiony západního pobřeží a Southland
Vlastnosti
Rozsah Jižní Alpy
Délka 480 km (300 mi)
Stávkovat NE-SW
Přemístění 30 mm (1,2 palce) / rok
Tektonika
Talíř Indo-australský , Pacifik
Postavení Aktivní
Zemětřesení 1717 prehistorický
Typ Porucha úderu
Hnutí Dextral / konvergentní, východní strana nahoru
Stáří Miocén - holocen
Orogeny Kaikoura

Alpine Porucha je geologické poruchy , která probíhá téměř po celé délce novozélandského Jižního ostrova (c. 480 km) a tvoří hranici mezi talíři Pacifiku a Indo-australský talíř . Na Jižní Alpy byly povzneseni k poruše během posledních 12 milionů let v sérii zemětřesení. Většina pohybu na vině je však stávkující (ze strany na stranu), přičemž okres Tasman a západní pobřeží se pohybují na sever a Canterbury a Otago na jih. Průměrná míra skluzu v centrální oblasti poruchy je asi 38 mm ročně, podle světových standardů velmi rychlá. Poslední velké zemětřesení na alpském zlomu bylo v c. 1717 našeho letopočtu se pravděpodobnost dalšího výskytu v příštích 50 letech odhaduje na asi 75 procent.

Geografický rozsah a pohyb desek

Mapa severního konce alpského zlomu a poruchového systému Marlborough.

Hranice Pacifické desky a Indo-australské desky tvoří zónu zlomu Macquarie v příkopu Puysegur u jihozápadního rohu Jižního ostrova a přichází na pevninu jako alpská chyba severně od Milford Sound. Alpská chyba pak vede po délce Jižního ostrova západně od Jižních Alp až k Lewisovu průsmyku v centrální severní části ostrova. V tomto okamžiku se rozděluje na sadu menších poruch známých jako Marlborough Fault System . Tato sada poruch, který zahrnuje Wairau chybu , je naděje chybu , je Awatere chybu , a Clarence chybu , převod posunutí mezi alpském poruchy a Hikurangi subduction zóny na sever. Chyba naděje je považována za primární pokračování alpské poruchy.

Indo-australský talíř se subdukuje směrem na východ na jih od Jižního ostrova a Pacifický talíř se subdukuje směrem na západ na sever. Uprostřed je Alpine Fault transformační hranicí a na jihovýchodní straně má jak dextrální (pravý boční) úderový pohyb, tak i zdvih. Zdvih je způsoben prvkem konvergence mezi deskami, což znamená, že porucha má významnou vysokoúhlý reverzní šikmý komponent k jejímu posunutí.

Alpine Fault má největší vzestup poblíž Aoraki / Mount Cook v jeho střední části. Zde je relativní pohyb mezi dvěma deskami v průměru 37–40 mm ročně. To je rozloženo jako 36–39 mm vodorovně a 6–10 mm nahoru v rovině poruchy za rok.

Geologický původ a vývoj

Nový Zéland před aktivací alpské poruchy (30 Ma).
Výběžek zobrazující hydrotermálně změněný kataklasit zeleně v zóně alpského zlomu, řeka Waikukupa.
Alpine Fault outcrop showing banded cataclasite and breccia , Waikukupa River.

Před 25 až 12 miliony let byl pohyb na protoalpínském zlomu výlučně úderný. Jižní Alpy se ještě nevytvořily a většina Nového Zélandu byla pokryta vodou. Pak pomalu začalo zvedání, když se pohyb desky mírně šikmý vůči úderu alpského zlomu. Za posledních 12 milionů let byly jižní Alpy pozvednuty přibližně o 20 kilometrů, protože k tomu došlo, více hor bylo zachyceno horami, což vedlo k větší erozi. Toto, spolu s isostatickými omezeními, udržovalo jižní Alpy méně než 4 000 m.

Pozvednutí alpského zlomu vedlo k vystavení hlubokých metamorfovaných hornin poblíž zlomu v jižních Alpách. To zahrnuje mylonity a alpskou břidlici , která se zvyšuje v metamorfním stupni směrem k poruše. Erozovaný materiál vytvořil Canterburské pláně . Alpine Fault není jediná struktura, ale často se dělí na čisté úderové a protiskluzové komponenty. V blízkosti povrchu může mít porucha více zón prasknutí.

Geologie poruchové zóny

Poruchová zóna je vystavena na mnoha místech podél západního pobřeží a typicky ji tvoří 10–50 m široká zóna zlomové drážky s všudypřítomnou hydrotermální alterací. Většina pohybu podél poruchy nastává v této zóně. V výchozu je poruchová zóna překryta mylonity, které se vytvořily v hloubce a byly chybou vyzdviženy.

Zemětřesení

Na alpském zlomu nedošlo k žádným významným historickým zemětřesením. Z tohoto důvodu se v polovině 20. století spekulovalo, že se Alpine Fault plazí bez velkých zemětřesení. Z mnoha důkazů však nyní vyplývá, že alpská chyba praskla a přibližně každých několik set let způsobila velká zemětřesení.

Prehistorický

Māori přijel do Nového Zélandu c.1300, ale nikdy dosáhl vysokou hustotu obyvatelstva v chladnějších South Island. I když jsou tedy zemětřesení důležitou součástí ústní tradice Māori , o zemětřesení na Jižním ostrově se nepředávají žádné příběhy. Za posledních tisíc let došlo podél alpského zlomu ke čtyřem velkým roztržkám, které způsobily zemětřesení o síle přibližně 8. Předtím bylo zjištěno, že k nim došlo přibližně v letech 1100, 1430, 1620 a 1717 n. L. V intervalech mezi 100 a 350 lety . Zdá se, že 1717 zemětřesení zahrnovalo prasknutí téměř 400 kilometrů jižních dvou třetin poruchy. Vědci tvrdí, že podobné zemětřesení může nastat kdykoli, protože interval od roku 1717 je delší než intervaly mezi dřívějšími událostmi. Novější výzkum prováděný univerzitou v Otago a Australskou organizací pro jadernou vědu a technologii upravil data zemětřesení před rokem 1717 na období mezi lety 1535 a 1596 (místo roku 1620), 1374 a 1405 (místo roku 1430) a 1064 a 1120 (místo 1100). Bylo zjištěno, že k dřívějšímu zemětřesení došlo mezi lety 887 a 965.

Historický

V historických dobách na alpském zlomu nedošlo k žádným větším zemětřesením; její jižní a severní odnože však zažily značná zemětřesení:

Předpověď dalšího zemětřesení

V roce 2012 vědci z GNS Science zveřejnili 8000letou časovou osu 24 velkých zemětřesení na (jižním konci) zlomu sedimentů v Hokuri Creek poblíž jezera McKerrow na severu Fiordlandu. Z hlediska zemětřesení je 850 kilometrů dlouhá porucha pozoruhodně konzistentní a praskne v průměru každých 330 let v intervalech od 140 let do 510 let. V roce 2017 vědci GNS revidovali údaje poté, co spojili aktualizované záznamy o lokalitách Hokuri s tisíciletým záznamem z jiného místa vzdáleného 20 km u řeky John O'Groats, aby během 8000 let vyprodukovali záznam 27 hlavních událostí zemětřesení. . To poskytlo průměrnou míru recidivy 291 let, plus nebo mínus 23 let, oproti dříve odhadované míře 329 let, plus nebo mínus 26 let. V nové studii se interval mezi zemětřeseními pohyboval od 160 do 350 let a pravděpodobnost zemětřesení, ke kterým dojde v 50 letech po roce 2017, byla odhadnuta na 29 procent.

Předpokládané účinky prasknutí

Velké praskliny mohou také způsobit zemětřesení na poruchách pokračujících na sever od alpského zlomu. Existují důkazy paleotsunami o téměř současných prasknutích alpského zlomu a Wellingtonových (nebo jiných významných) poruch na severu, k nimž došlo nejméně dvakrát za posledních 1000 let. Studie z roku 2018 uvádí, že významná ruptura alpského zlomu může vést k zablokování silnic (zejména na západním pobřeží nebo na západním pobřeží) po celé měsíce, stejně jako při zemětřesení Kaikoura v roce 2016 , s problémy při zásobování měst a evakuaci turistů. Okresní rady podél západního pobřeží a v Canterbury zadaly studie a zahájily přípravy na očekávané velké zemětřesení na alpském zlomu.

Rizikové zóny zemětřesení Nový Zéland. Do roku 2011 byl nedostatek historických zemětřesení na alpském zlomu interpretován tak, že znamenal nižší riziko.

Historie výzkumu

V roce 1940 Harold Wellman zjistil, že jižní Alpy byly spojeny s zlomovou linií dlouhou přibližně 650 km (400 mil). Porucha byla oficiálně pojmenována Alpine Fault v roce 1942 jako rozšíření dříve zmapované struktury. Harold Wellman zároveň navrhl 480 km (300 mil) bočního posunu na alpském zlomu. Tento posun vyvodil Wellman částečně kvůli podobnosti hornin v Southlandu a Nelsonu na obou stranách alpského zlomu. Laterální posuny tohoto rozsahu nemohly být vysvětleny pre-deskovou tektonickou geologií a jeho myšlenky nebyly původně široce přijímány až do roku 1956. Wellman také navrhl v roce 1964, že alpský zlom byl kenozoickou strukturou, která byla v rozporu se starším druhohorním věkem akceptovaným v době, kdy. Tato myšlenka spojená s posunem na vině navrhovala, že zemský povrch byl v relativně rychlém neustálém pohybu a pomohla svrhnout starou geosynklinální hypotézu ve prospěch deskové tektoniky.

Richard Norris a Alan Cooper z katedry geologie University of Otago provedli rozsáhlý výzkum struktury a petrologie alpského zlomu v průběhu pozdějšího 20. a počátku 21. století. Během této doby byla objevena a upřesněna cyklickost zemětřesení na alpském zlomu a význam zvýšení metamorfního stupně směrem k poruše. Původně bylo toto regionální zvýšení stupně odvozeno z třecího ohřevu podél poruchy, nikoli pozvednutí hlubších geologických sekvencí. Richard H. Sibson ze stejné univerzity také použil alpský zlom k upřesnění své nomenklatury zlomových hornin, které získaly mezinárodní přilnavost.

Deep Fault Drilling Project

Projekt Deep Fault Drilling Project (DFDP) byl pokusem v roce 2014 získat vzorky hornin a tekutin a provést geofyzikální měření v zóně alpské poruchy v hloubce. Jednalo se o mezinárodní výzkumný projekt v hodnotě 2,5 milionu dolarů, jehož cílem bylo vyvrtat 1,3 km do plánu poruch za dva měsíce. DFDP byl druhým projektem, který se pokusil vyvrtat aktivní poruchovou zónu a vrátit vzorky po observatoři poruch San Andreas v hloubce . Jedním z cílů projektu bylo použití deformovaných hornin z poruchové zóny k určení jejich odolnosti proti stresu. Výzkumníci také plánovali instalovat dlouhodobé zařízení pro měření tlaku, teploty a seismické aktivity v blízkosti zlomové zóny. Vedli ji novozélandští geologové Rupert Sutherland , John Townsend a Virginia Toy a zahrnuje mezinárodní tým z Nového Zélandu, Kanady, Francie, Německa, Japonska, Velké Británie a Spojených států.

V roce 2017 uvedli, že pod Whataroa , malým městem na alpském zlomu , objevili „extrémní“ hydrotermální aktivitu, která „může být komerčně velmi významná“. Jeden z hlavních vědců uvedl, že je pravděpodobně celosvětově jedinečný.

Viz také

Reference

Zdroje

Další čtení

  • Howarth, Jamie D .; Barth, Nicolas C .; Fitzsimons, Sean J .; Richards-Dinger, Keith; Clark, Kate J .; Biasi, Glenn P .; Cochran, Ursula A .; Langridge, Robert M .; Berryman, Kelvin R .; Sutherland, Rupert (2021). „Spatiotemporální shlukování velkých zemětřesení při transformační poruše řízené geometrií“. Nature Geoscience . doi : 10,1038 / s41561-021-00721-4 . ISSN  1752-0894 .

externí odkazy