Matriz de geofones urbanos oferece uma nova visão da Bacia de Los Angeles

1 de agosto de 2018 - Usando uma variedade de geofones do tamanho de uma lata de café implantados por cerca de um mês em quintais, campos de golfe e parques públicos, os pesquisadores coletaram dados suficientes para permitir que eles mapeassem a profundidade e a forma das bacias sedimentares de San Gabriel e San Bernardino de Los Angeles, Califórnia.

Os sismólogos acreditam que essas bacias sedimentares podem atuar como um "guia de ondas" para focar e prender a energia de um terremoto na falha de San Andreas ao sul, portanto, compreender sua estrutura é importante para ajudar a prever o quão bem eles podem canalizar a energia de um terremoto para o centro de Los Angeles. .

A equipe de pesquisa, liderada por Patricia Persaud da Louisiana State University e Robert Clayton do California Institute of Technology, foi capaz de mapear as duas bacias com mais detalhes do que estudos anteriores, de acordo com seu relatório na Seismological Research Letters. Eles mostram que a bacia de San Gabriel é mais profunda do que a bacia de San Bernardino e que a bacia de San Bernardino tem um formato irregular. Persaud e colegas também descobriram sinais de deslocamentos profundos em camadas da crosta terrestre que podem estar relacionados a duas falhas - as falhas Red Hill e Raymond - que foram mapeadas anteriormente em áreas próximas na superfície.

Patricia Persaud e Mackenzie Wooten, uma estudante de graduação da CalTech, implantam um nó no jardim da frente de uma residência em Los Angeles. / Patricia Persaud

“Atualmente é muito cedo para dizer como nossos resultados mudarão como podemos pensar sobre a capacidade dessas bacias de canalizar energia sísmica”, disse Persaud. “No entanto, estamos coletando mais dados na área que serão usados ​​para refinar ainda mais a estrutura da bacia.”

Geofones são instrumentos que convertem a velocidade do movimento do solo em voltagem, que pode ser usada para determinar a geometria das estruturas abaixo da superfície da Terra. A visualização dos detalhes da estrutura da bacia sedimentar requer um grande número de estações sísmicas que estão espaçadas para capturar mudanças importantes na estrutura lateralmente ao longo da bacia. As matrizes de geofones oferecem uma maneira barata e viável de coletar esses dados em uma área urbana densamente povoada, em comparação com as complicações e despesas de implantação de sismômetros de banda larga, observou Persaud.

Cada um dos 202 nós implantados no estudo, em três linhas que abrangem as bacias do norte, são aproximadamente do tamanho de uma lata de café. “Eles pesam cerca de seis libras e têm um registrador de dados, bateria e gravador, tudo em um recipiente”, explicou Persaud. “Para colocá-los no solo, cavamos um pequeno buraco que permitirá que os nós sejam cobertos com cerca de cinco centímetros de solo depois de firmemente plantados. A maioria dos residentes da área de Los Angeles nos diz para colocá-los onde quisermos, alguns até nos ajudam a cavar os buracos; então escolhemos um local em seus quintais e em cerca de cinco minutos temos o nó no lugar e gravando. ”

Na maioria dos casos, os proprietários foram “extremamente amigáveis ​​e flexíveis” durante o estudo atual, disse Persaud. “O interessante é que quando obtivemos uma resposta positiva, foi quase imediato. Os residentes de Los Angeles estão muito cientes do elevado risco sísmico nesta região e muitas vezes ficam curiosos sobre nosso estudo e os nós, e querem saber mais. Alguns se oferecem para divulgar nosso estudo por meio da mídia social e incentivam seus amigos e vizinhos a participarem também. ”

Os nós coletaram dados continuamente por 35 dias. Neste momento, eles detectaram movimentos terrestres de magnitude 6 e terremotos maiores que ocorreram a milhares de quilômetros de Los Angeles. Os dados da forma de onda sísmica desses terremotos teleseísmicos podem ser usados ​​com um método chamado técnica de função do receptor para mapear a espessura da crosta e estruturas crustais rasas abaixo de uma estação sísmica. As funções receptoras calculadas a partir das matrizes nodais são semelhantes às calculadas a partir de dados de banda larga, concluíram os pesquisadores, mas a matriz nodal oferece uma visão de maior resolução das estruturas da crosta terrestre, como o limite entre a crosta terrestre e o manto e a interface entre os sedimentos e rocha do porão através das bacias.

Neste verão, a equipe de pesquisa está de volta à Califórnia, colocando nós “ao longo de novas linhas que se destinam a preencher quaisquer áreas onde possa haver uma mudança na forma da bacia”, disse Persaud. “Acabamos de implantar três novos perfis e, em seguida, compilaremos os resultados de todos os nossos perfis para produzir um modelo estrutural atualizado para as bacias.”


Horário da postagem: 02/09/2020