Seismische Arrays, die in den kalifornischen Gebieten Long Beach und Seal Beach eingesetzt wurden, entdeckten über einen Zeitraum von acht Monaten mehr als tausend kleine Erdbeben, von denen sich viele in überraschend geringen Tiefen von weniger als zwei Kilometern unter der Oberfläche befanden.
Die Ergebnisse, berichtet in Seismologische Forschungsbriefe (SRL)bestätigen, dass sich der Teil der Newport-Inglewood-Verwerfung in dieser Region in diesen geringen Tiefen weit ausbreitet, was zum ersten Mal mit seismischen Beweisen zeigt, dass er sich um mehr als einen Kilometer ausbreiten kann.
Das zerstörerische Long Beach-Erdbeben der Stärke 6,4 von 1933 könnte teilweise an der Newport-Inglewood-Verwerfung gebrochen sein. Während große Erdbeben wie das Ereignis von 1933 wahrscheinlich in einer Tiefe von sechs bis zehn Kilometern beginnen würden, „deutet die flache Seismizität darauf hin, dass es viele mögliche Wege für die Ausbreitung eines Bruchs an die Oberfläche gibt“, schreiben die Caltech-Forscher Yan Yang und Robert Clayton in the SRL lernen.
Im dicht besiedelten Gebiet Long Beach-Seal Beach, das Teil der Metropolregion Los Angeles ist, kann die flache Seismizität auch Auswirkungen auf die Planung von Erdbebengefahren haben. Die Regulierungszone, die die Oberflächenspuren aktiver Verwerfungen in Kalifornien umgibt, die als Alquist-Priolo-Zone bezeichnet wird, erstreckt sich über mindestens 50 Fuß (0,01 Kilometer).
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Zone mit hoher Gefährdung an der Oberfläche daher viel breiter sein könnte, als die Alquist-Priolo-Zone anzeigt“, schreiben die Autoren.
Die Forscher detektierten die seichten Erdbeben mit drei dichten seismischen Knotenfeldern, die vorübergehend im Gebiet Long Beach-Seal Beach platziert wurden. Diese Arrays enthalten etwa 100 Sensoren pro Quadratkilometer, sagte Yang, verglichen mit permanenten regionalen seismischen Netzwerken, die ungefähr 0,01 Stationen pro Quadratkilometer haben.
Das ständige Summen städtischer Gebiete – von Bauarbeiten bis hin zu Autos, die die Autobahn hinunterfahren – kann es schwierig machen, die sehr kleinen (im Durchschnitt weniger als 1) Erdbeben, die in der Studie identifiziert wurden, zu erkennen. Um einen Teil dieses anthropogenen „Rauschens“ herauszufiltern, beschränkten die Forscher ihre Suche in den seismischen Aufzeichnungen auf Daten, die zwischen 21:00 und 5:00 Uhr aufgezeichnet wurden
Das Timing zusammen mit dem dichten Netzwerk ermöglichte es Yang und Clayton, 1.262 nächtliche Erdbeben zu erkennen und zu lokalisieren, von denen viele vom größeren regionalen Netzwerk nicht erkannt wurden. Die große Zahl sei erwartet worden, sagte Yang. „Das Überraschende ist die relative Anzahl von seichten Ereignissen.“
Die Studie unterstützt auch die Lage einiger neu identifizierter Verwerfungen zwischen der Verwerfung Los Alamitos und der Verwerfung Newport-Inglewood und nördlich der Verwerfung Garden Grove, die kürzlich durch Explorationsstudien von Ölunternehmen entdeckt wurden.
Yang sagte, es gebe keine Beweise dafür, dass die kleinen flachen Erdbeben, die in ihrer Studie entdeckt wurden, durch Öl- und Gasförderung verursacht wurden.
Die Forscher sagten, dass andere Verwerfungen in Südkalifornien auf diese sehr flachen Erdbeben untersucht werden könnten, um die seismische Gefahr besser zu charakterisieren.
„Die Newport-Inglewood-Verwerfung über ihre gesamte Länge sowie das gesamte Los-Angeles-Becken könnten von solchen Studien profitieren“, sagte Yang. „Dies würde helfen zu sehen, ob es Fehler gibt, die nicht mit dem permanenten seismischen Netzwerk oder durch geologische Kartierung entdeckt wurden.“
Mehr Informationen:
Yan Yang et al., Flache Seismizität in der Region Long Beach–Seal Beach, Kalifornien, Seismologische Forschungsbriefe (2023). DOI: 10.1785/0220220358