2018-11-21 22:16:01
一个沉没的岛屿可以告诉我们有关海平面变化和地震的信息

一个沉没的岛屿可以告诉我们有关海平面变化和地震的信息.jpg

洛杉矶西南部圣卡塔利娜岛最引人注目的特征之一就是缺席。与加利福尼亚大部分海岸及其最近的岛屿不同,卡塔利娜缺乏从海上升起的悬崖 - 当太平洋高于今天时,海岸线残留在海岸线上,而且断层运动尚未将该大陆的这一部分推到水面以外达到。

相反,卡塔利娜的古老海滩隐藏在海浪之下。现在,由斯坦福大学地球物理学家领导的新研究解释了原因:虽然加利福尼亚州南部的大多数岛屿向上倾斜,但卡塔利娜正在下沉。

科学家们一直在讨论卡塔利娜是否正在崛起或沉没超过100年。就在2012年,美国地质调查局发表了一篇论文,其结论是该岛迅速振作起来。斯坦福大学地球,能源与环境科学学院(斯坦福大学)地球物理学研究生克里斯卡斯蒂略说:“我们与他们的结果完全相反。”他是新论文的主要作者。

“当我们停下来思考它时,它就非常有意义了,”该论文的资深作者斯坦福地球地球物理学家Simon Klemperer说。想象一下在加利福尼亚海岸附近的构造板块边界上的一个巨大的侧向S形折叠。 “当故障稍微弯曲时,当板块相互滑过时,有些钻头会被推上而其他钻头会消失,”Klemperer说。 “有一半时间你应该期待一个岛屿下降。我们没有看到这个岛屿大部分已经降到海平面以下的原因。在海上,有一堆平顶的水下海山使用成为岛屿。“

这一启示是了解圣安德烈亚斯断层附近地区板块构造和地震风险的关键。 “如果卡塔利娜改变方向并开始上升,”卡斯蒂略说,“这意味着加利福尼亚州南部构造应力分布的显着重组。”当构造应力重新分布时,它会影响地面运动和地震。

这项研究发表在同行评审的美国地质学会公报中,随着人们越来越迫切需要了解古代海岸线的细节和变化,因为低洼的沿海社区认为洪水频繁发生,海平面上升加速。正如卡斯蒂略所说,“我们生活在海岸线再次改变我们的时代。”

发送机器人

卡塔利娜梯田的深处长期以来一直让科学家无法触及他们,他们想要了解地球地壳在南加州大陆边界的运动。为了克服这一挑战,研究人员使用地震数据创建了海洋阶地及其内部几何图谱,其中包括测量声波如何从海底表面下方的结构反弹。然后,他们将一对远程操作的车辆(或ROV)系在E / V Nautilus研究船上,以验证其结果。

Castillo和Klemperer从陆上计算机向Nautilus工作人员实时发送指令,将机器人引导到岛上陡峭,泥泞的斜坡上,海拔超过半英里。他们将ROV填充到岩石边缘,抓取样品和从海底吸尘的沉积物。

他们收集的样本的实验室分析最终发现了数百个贝壳和化石,这些贝壳和化石保存在距离已知物种生长的水域近1000英尺深的沉积物中 - 证明土地自沉积时起已经下降。在卡塔利娜最古老,最深的露台上发现的光滑圆形石头与现代海滩附近的海浪非常相似。所有这一切都指向曾经是海滨房产的露台。

更重要的是,从一个露台收集的化石的碳定年可以追溯到最后一个冰河时代,这与该群体的地球物理地图表明该岛的一部分将更接近海平面,在浅水区时几乎完全匹配那些生物繁荣的地方。

该研究以卡斯蒂略于2015年首次提出的研究为基础,该研究表明卡塔利娜正在以可能使该岛完全水下300万年的速度沉没和倾斜。现在,由于本文中包含了额外的碳化学证据,克伦佩勒说,关于卡塔利娜上升或下降的争论应该得到解决。 “我们绝对百分之百地相信该岛目前正在倒塌。”

向大陆倾斜

研究表明,卡塔利娜每十年沉没超过一百万年至少8毫米 - 大约是四个镍的高度。但它也向大陆倾斜,使岛上的水下悬崖随着时间的推移而陡峭而陡峭。

这个过程正在逐渐提高潜艇滑坡中悬崖块落下的可能性,新研究显示这种情况发生在卡塔利娜的过去。

这些事件让科学家们感兴趣,因为在某些情况下,海底沉积物和岩石的快速移动会引起海啸并对海洋基础设施造成严重破坏。因此,了解海底滑坡的触发因素和动态可以揭示沿海社区的海啸风险以及对深水能源管道和海底通信电缆的威胁。研究沉没的山体滑坡甚至可以揭示过去的火星气候,那里类似于地球上的山体滑坡的沉积物可以提供关于冰或水的存在的线索。

5.3级地震 - 强度足以移动重型家具但不会损坏建筑物 - 今年发送了数千吨悬崖物质从卡塔利娜邻近岛屿的海底滑落。 “如果发生了更大的地震,”卡斯蒂略说,“倒塌和由此产生的波浪可能对大陆来说意义重大。”然而,卡斯蒂略说,未来卡塔利娜滑坡造成的任何海啸都很小,而且极不可能。

超越卡塔利娜

了解加利福尼亚沿海梯田的兴衰,远远超出当地社区。通过放大并逐米测量海平面相对于这一地点的土地变化情况,在超过一百万年的时间内有多种证据,这项工作可以帮助校准海平面模型,改善对海平面上升的预测,并使其他研究人员能够准确地测量地壳的抬升或下沉,而无需钻探和取心。可以认为它类似于医学诊断,现在可以单独使用成像,而无需了解皮肤下的内容。

卡斯蒂略说:“在路径上尽可能多的积分确实有助于我们更准确地了解全球海平面随时间变化的情况。” “如果我们知道如何对过去发生的事情进行数学建模,那么我们可能会在未来继续这样做。”

猜您喜欢的其它内容