Рамапо разлом - Ramapo Fault

Карта, показывающая протяженность системы разломов Рамапо в Нью-Йорке, Нью-Джерси и Пенсильвании.

В Рамапо разлом зона - это система недостатки между северными Аппалачи и области Пьемонта на востоке.[1] Протяженность более 185 миль (298 км) в Нью-Йорк, Нью-Джерси, и Пенсильвания, это, пожалуй, самая известная зона разломов в Среднеатлантическом регионе, и некоторые небольшие землетрясения, как известно, происходили в ее окрестностях. В последнее время общественная осведомленность о разломе увеличилась, особенно после 1970-х годов, когда близость разлома к Атомная станция Индиан-Пойнт в Нью-Йорке.

Некоторые сейсмологи утверждают, что этот разлом может вызвать сильное землетрясение,[2][3] но землетрясения разбросаны по всему региону, без особой концентрации активности вдоль разлома Рамапо. Таким образом, другие утверждали, что не было продемонстрировано, что разлом Рамапо более активен, чем любые другие зоны разлома в районе большого Нью-Йорка.[4][5][6]

Сейсмичность в окрестностях Нью-Йорка. Данные получены из Геологической службы США (USGS) и Национального центра информации о землетрясениях (NEIC). Зеленые линии указывают на след разлома Рамапо.

Фон

В Нью-Йорк территория входит в состав геологически сложной структуры Северного Аппалачи. Эта сложная структура сформировалась в течение последних полумиллиарда лет, когда земная кора, лежащая в основе Северных Аппалачей, была местом двух крупных геологических эпизодов, каждый из которых оставил свой отпечаток на коренных породах Нью-Йорка.[7][8] Между 450 и 250 миллионами лет назад регион Северных Аппалачей подвергся воздействию континентальное столкновение, в котором древний африканский континент столкнулся с древним североамериканским континентом, образуя суперконтинент Пангея. Примерно 200 миллионов лет назад современный Атлантический океан начал формироваться по мере того, как тектонические силы плит начали формироваться. трещина кроме континента Пангея.[7] Последний крупный эпизод геологической активности, повлиявший на коренная порода в районе Нью-Йорка произошло около 100 миллионов лет назад, в мезозойскую эру, когда континентальный рифтогенез, который привел к открытию современного Атлантического океана, сформировал Хартфорд и Ньюарк Мезозойские рифтовые бассейны.

Частота землетрясений на северо-востоке США в 100 раз ниже, чем в Калифорнии, но землетрясения, которые происходят на северо-востоке США, обычно ощущаются в гораздо более широком регионе, чем землетрясения той же силы на западе США.[9] Это означает, что площадь ущерба от землетрясения на северо-востоке США может быть больше, чем площадь ущерба, нанесенного землетрясением такой же силы на западе США. Более холодные породы на северо-востоке США способствуют распространению сейсмической энергии в десять раз. раз дальше, чем в более теплых скалах Калифорнии. Землетрясение магнитудой 4,0 на востоке США обычно ощущается на расстоянии 100 км (60 миль) от места его возникновения. эпицентр, но редко вызывает повреждение вблизи своего источника. Землетрясение магнитудой 5,5 на востоке США, хотя и является редким, может ощущаться на расстоянии до 500 км (300 миль) от его эпицентра и может вызвать повреждения на расстоянии до 40 км (25 миль) от его эпицентра. Землетрясения с магнитудой более 5,0 вызывают колебания земли, достаточно сильные, чтобы нанести ущерб эпицентральной области.

На хорошо изученных границах плит типа Сан-Андреас вина В системе Калифорнии ученые часто могут проводить наблюдения, которые позволяют им определить конкретный разлом, на котором произошло землетрясение. Напротив, к востоку от Скалистых гор такое бывает редко.[10] Район Нью-Йорка находится далеко от границ Северо-Американской плиты, которые находятся в центре Атлантического океана, в Карибском море и вдоль западного побережья Северной Америки. Считается, что сейсмичность северо-востока США связана с древними зонами слабости, которые возобновляются в современном поле напряжений. В этой модели существовавшие ранее разломы, которые были сформированы во время древних геологических эпизодов, сохраняются во внутриплитной коре, а землетрясения происходят, когда нынешнее напряжение снимается вдоль этих зон ослабления. Обычно считается, что напряжение, вызывающее землетрясения, вызвано современным рифтингом на Среднеатлантический хребет.

Северо-восток США имеет много известных разломов, но многочисленные более мелкие или глубоко залегающие разломы, вероятно, остаются необнаруженными. Практически все известные разломы не действовали, возможно, 90 миллионов лет или более. Кроме того, на глубинах землетрясений недостаточно хорошо определены местоположения известных разломов. Соответственно, несколько землетрясений в регионе можно однозначно связать с известными разломами. Учитывая текущие геологические и сейсмологические данные, трудно определить, активен ли известный разлом сегодня и может ли он вызвать современное землетрясение. Как и в большинстве других районов к востоку от Скалистых гор, лучший справочник по опасности землетрясений на северо-востоке США - это, вероятно, сами места прошлых землетрясений.

Разлом Рамапо был обвинен в нескольких прошлых землетрясениях, но конкретная связь какого-либо значительного землетрясения с этим разломом еще не доказана.[6] Разрушительное землетрясение, поразившее Нью-Йорк в 1884 году, было ошибочно утверждено, что оно было вызвано разломом Рамапо, вероятно, потому, что это самый заметный разлом, нанесенный на карту в районе большого Нью-Йорка. В настоящее время взаимосвязь между неисправностями и землетрясения в районе Нью-Йорка считается более сложным, чем простая ассоциация конкретного землетрясения с конкретным разломом.[11]

Геология

Региональная установка

Разрез USGS бассейна Ньюарк. Разлом Рамапо образует западную границу бассейна Ньюарк. Это место на поверхности разлома между блоками фундамента докембрийской коренной породы показано оранжевым цветом.

Нью-Джерси, восточная Пенсильвания и юго-восток Нью-Йорка геологически разделены на четыре физико-географические провинции, каждый из которых отличается своей структурой. Самым западным является провинция Долина и Хребет, состоящая из слоев Кембрийский -Девонский осадочный известняк, песчаник, и сланец остатки древних морских отложений, песка и ила. К востоку от этой провинции находится Highlands. Эта провинция состоит из самых старых скал в регионе - гнейс, гранит, и Докембрийский мрамор - образуется при плавлении осадочной породы, перекристаллизовавшейся в деформированном состоянии. Палеозой Пояса горных пород также присутствуют в этом районе.[7][12]

К востоку от Хайленда находится Пьемонт, в частности, бассейн Ньюарк. Разлом Рамапо образует границу между Бассейном Ньюарк и Высокогорьем, идущим от Хаверстроу, Нью-Йорк рядом Шефферстаун, Пенсильвания. Бассейн Ньюарк, прерванная рифтовая долина, образовавшаяся при распаде Пангеи, состоит из осадочных и вулканических пород из Триасовый и рано Юрский период. В пределах бассейна присутствуют более мелкие продолжения разлома Рамапо, включая разломы Хоупвелл, Флеминтон-Ферлонг и Чалфонт.[13][14]

К востоку от бассейна Ньюарк находятся различные геологические провинции. На юго-востоке Нью-Йорка от Округ Вестчестер к югу от Статен-Айленда находятся Манхэттенское нагорье Пронг и Змеиный пояс Статен-Айленда (часть Провинция Новой Англии ). От южной оконечности Статен-Айленда до Трентон, Нью-Джерси это Атлантическая прибрежная равнина. К югу от Трентона, невысокая возвышенность Рединг Пронг Хайлендс в восточной части Пенсильванского Пьемонта граничит с бассейном Ньюарк до его южной оконечности к юго-западу от Рединга.[15]

Зона неисправности

Разлом разделяет сектора Нью-Джерси-Хайлендс и Пьемонт.

Система разломов, входящая в серию северо-восточных поразительный, разломы юго-восточного падения, вероятно, по большей части неактивны.[16] Многочисленные разломы длиной от 5 до 10 миль ответвляются от основного разлома.[17]

С начальной активностью в позднем докембрии - раннем палеозое, особенно в кембрийско-раннепалеозойском периоде.Ордовик период,[18] разлом видел шесть-семь основных периодов сейсмической активности.[17][19] Последний период повышенной активности землетрясений, вероятно, имел место в триасе, 200 миллионов лет назад.[20] В это время разлом Рамапо, первоначально возникший в результате надвигового разлома, действовавшего при образовании Аппалачских гор, был реактивирован, поскольку Атлантический океан открывался и суперконтинент Пангея разрывался на части.[13] Разлом стал неотъемлемой частью периода интенсивного рифтинга, медленно опуская сушу к востоку более чем на девять километров, создавая бассейн Ньюарк.[21] Магма могла просачиваться через линейные трещины вдоль разлома в течение позднего триаса и ранней юры, создавая эпизодические паводковые базальты отвечает за создание Горы Вочунг.[13][22]

Опасности землетрясений в районе Нью-Йорка

Несмотря на редкость сильных землетрясений на восточном побережье США, они иногда случаются. Кроме того, когда эти редкие события на востоке США действительно происходят, области, на которые они влияют, в среднем в десять раз больше, чем западные, для событий той же величины.[11] Таким образом, землетрясения представляют как минимум умеренную опасность для городов Восточного побережья.

Землетрясения в районе Большого Нью-Йорка затрагивают большую часть Нью-Джерси, самый густонаселенный штат в США, а также в Нью-Йорке. Трудно различить степень, в которой сам разлом Рамапо (или любой другой конкретный разлом, нанесенный на карту в этом районе) может быть более источником будущих землетрясений, чем любые другие части региона. В исследовании 2008 года утверждалось, что землетрясение магнитудой 6 или 7 должно было произойти из зоны разлома Рамапо, что почти наверняка приведет к сотням или даже тысячам человеческих жертв и ущербу в миллиарды долларов.[23] Изучая около 400 землетрясений за последние 300 лет, в исследовании также утверждается, что существует дополнительная зона разлома, простирающаяся от зоны разлома Рамапо до юго-западного Коннектикута.[23] С другой стороны, другие сейсмологи утверждали, что ни разлом Рамапо, ни какая-либо предполагаемая зона разлома, простирающаяся на юго-запад Коннектикута, не была продемонстрирована более активной, чем любые другие части большого района Нью-Йорка.[6]

Недалеко от северной оконечности разлома Рамапо находится Атомная электростанция Индиан-Пойнт. Построен между 1956 и 1960 годами. Объединенная компания Эдисон, завод начал работу в 1963 году, но высказывались опасения, что землетрясение в результате разлома Рамапо повлияет на станцию.[18] Вопрос о том, действительно ли ошибка Рамапо представляет угрозу для этой атомной электростанции, остается открытым.[6] В Пенсильвании разлом спускается в район примерно к западу от Поттстауна, недалеко от Лимерикская атомная электростанция, прежде чем сделать свой поперечный поворот на запад к своей южной конечной остановке около Шефферстауна.

Рекомендации

  1. ^ Землетрясения и система разломов Рамапо на юго-востоке штата Нью-Йорк. Архив новостей Института Земли, Колумбийский университет, 2004 г. По состоянию на 24 октября 2009 г.
  2. ^ Аггарвал, Ю. и Л. Сайкс (1978), Землетрясения, разломы и атомные электростанции в Южном Нью-Йорке и Северном Нью-Джерси, Science, 200, 425–429.
  3. ^ Сайкс, Л.Р., Дж.Г. Армбрустер, W.Y. Ким и Л. Сибер (2008), Наблюдения и тектоническая обстановка исторических и инструментально локализованных землетрясений в районе Большого Нью-Йорка и Филадельфии, Бюллетень Сейсмологического общества Америки, 98 (4), 1696–1719.
  4. ^ Кафка, А. Шлезингер-Миллер, Н.Л. Барстоу (1985), Активность землетрясений в районе Большого Нью-Йорка: магнитуды, сейсмичность и геологические структуры, Бюллетень Сейсмологического общества Америки, 75 (1), 1285–1300.
  5. ^ Кафка, А.Л.М.А.Уинслоу, Н.Л. Барстоу (1989), Землетрясения в районе Большого Нью-Йорка: Руководство по поиску неисправностей, в Путеводителе по полевым поездкам (Д. Вайс, редактор), 61-е ежегодное собрание, Геологическая ассоциация штата Нью-Йорк, 177–204.
  6. ^ а б c d Кафка, Алан. «Разломы и землетрясения в районе Большого Нью-Йорка: размышления на стыке науки, средств массовой информации и общественности».
  7. ^ а б c «Геологические провинции Соединенных Штатов: Провинция Аппалачского нагорья». Геология и национальные парки. Геологическая служба США. 21 апреля 2017 г.. Получено 18 июн 2018.
  8. ^ http://3dparks.wr.usgs.gov/nyc/highlands/highlands.html Геологическая служба США, Геология региона Нью-Йорка, провинция Хайленд
  9. ^ http://gallery.usgs.gov/audios/?a=279 Почему люди на востоке США должны беспокоиться о землетрясениях?
  10. ^ http://www2.bc.edu/~kafka/my_opinion.html Кафка, А.Л. (2000), Заблуждения общественности о разломах и землетрясениях в Соединенных Штатах: это наша собственная вина?, Письма о сейсмологических исследованиях, 71 (3).
  11. ^ а б «Геологические разломы и землетрясения в Нью-Джерси». Геологическая служба Нью-Джерси. 2009 г.. Получено 24 октября, 2009.
  12. ^ «Геологическая карта Нью-Джерси: геология Нью-Джерси» (PDF). Геологическая служба Нью-Джерси. Департамент охраны окружающей среды. 1999. Получено 19 июля, 2010.
  13. ^ а б c Шлише, Рой В. Геология рифтового бассейна Ньюарк. Департамент геологических наук, Университет Рутгерса, Пискатауэй, Нью-Джерси. Доступ 24 октября 2009 г.
  14. ^ Schlische, R.W., 1992. Структурное и стратиграфическое развитие протяженного бассейна Ньюарк, восточная часть Северной Америки: свидетельства роста бассейна и его ограничивающих структур. Бюллетень Геологического общества Америки, т. 104, вып. 10, стр. 1246–1263.
  15. ^ «Геологические карты штатов США». Геологическая служба США. Пространственные онлайн-данные о минеральных ресурсах. 2009 г.. Получено 26 ноября, 2010.
  16. ^ «Землетрясения и система разломов Рамапо на юго-востоке штата Нью-Йорк». Колумбийский университет. 30 апреля 2004 г.. Получено 24 октября, 2009.
  17. ^ а б Нэш, Марго (25 марта 2001 г.). «На карте; изучение неисправности, где может поджидать следующая большая ошибка». Нью-Йорк Таймс. Получено 24 октября, 2009.
  18. ^ а б Адамс, А.Г. (1996). Путеводитель по реке Гудзон (2-е изд.). Fordham Univ Press. п.156. ISBN  978-0-8232-1679-6.
  19. ^ Рэтклифф, Николас М. (январь 1971 г.). "Система разломов Рамапо в Нью-Йорке и прилегающем северном Нью-Джерси: случай тектонической наследственности". Бюллетень Геологического общества Америки. Геологическое общество Америки. 82 (1): 125–144. Дои:10.1130 / 0016-7606 (1971) 82 [125: trfsin] 2.0.co; 2.
  20. ^ Пейдж, Роберт А .; Мольнар, Питер Р .; Оливер, Джек (апрель 1968 г.). «Сейсмичность в районе разлома Рамапо, Нью-Джерси-Нью-Йорк». Бюллетень сейсмологического общества Америки. Сейсмологическое общество Америки. 58 (2): 681–687. Получено 24 октября, 2009.
  21. ^ Рэнс, Хью. Историческая геология: настоящее - ключ к прошлому. 1996. См. Страницы 429–430. Доступно онлайн
  22. ^ Региональная геология Нью-Йорка, мезозойские бассейны. Геологическая служба США. Доступ 25 октября 2009 г.
  23. ^ а б Фицджеральд, Джим (23 августа 2008 г.). «Исследование обнаруживает новые опасности землетрясения для Нью-Йорка». Fox News. Получено 24 октября, 2009.