Разлом Меерса | |
---|---|
Этимология | Мирс, Оклахома |
Год определен | 1930-е годы |
Координаты | 34°49′с.ш. 98°30′з.д. / 34,817°с.ш. 98,500°з.д. / 34,817; -98,500 |
Страна | Соединенные Штаты |
Состояние | Оклахома |
Города | Купертон , Мирс , Апачи , Форт Силл , Остров сокровищ и Элгин, Оклахома |
Характеристики | |
Диапазон | Бассейн Анадарко и горы Уичито |
Часть | Фронтальная система разломов Уичито |
Длина | 54 км (34 мили) |
Ударять | С63°З |
Тектоника | |
Статус | неактивный |
Тип | обеспечить регресс |
Возраст | Пермь - Кембрий |
Разлом Мирса — разлом в Оклахоме , который простирается от округа Кайова до округа Команчи . Он отмечен заметным уступом сброса длиной 22–26 километров (14–16 миль) , но разлом простирается за пределы концов этого уступа. Разлом Мирса является частью группы разломов, которые лежат между бассейном Анадарко и горами Уичито .
В то время как разлом был активен в пермско - кембрийском периоде , движение, возможно, сопровождавшееся землетрясениями, имело место в голоцене и сформировало уступ разлома, одно землетрясение произошло менее 2000 лет назад. В настоящее время на разломе нет сейсмичности , но он считается сейсмоопасным .
Разлом Мирс проходит вдоль северной стороны долины Мирс [1] через округа Команчи и Кайова и близко к округу Каддо [2] в направлении с востока на юго-восток на северо-северо-запад. Города, близкие к разлому: Купертон , Мирс , Апачи , Форт-Силл , [3] Треже-Айленд и Элгин ; [4] Шоссе штата Оклахома 19 , Шоссе штата Оклахома 115 , Шоссе штата Оклахома 58 и трасса США 281 пересекают разлом [3] , а также может пересекать шоссе штата Оклахома 44. [5] Уступ разлома расположен на частной земле; [6] юго-восточная часть проходит через сельскохозяйственные угодья , а северо-западная часть — через холмистую местность. [1]
Разлом Меерса является обратным сбросом [7] (сначала его интерпретировали как нормальный сброс [8] ) с прямым путем, несмотря на изменчивый рельеф; [9] он, вероятно, принимает форму широкой дислокации, а не плоскости [10], и его выражение варьируется в зависимости от подстилающей породы. [11] Под землей разлом может быть более 100 километров (62 мили) в длину. [9] Сначала он падает на северо-восток [12], но глубже он становится либо вертикальным, либо вниз на юго-запад, [13] но, безусловно, крутым на глубине. [14] Одно из толкований заключается в том, что разлом Меерса является «обратным надвигом», который падает на север. [15] В отличие от многих других разломов, нет никаких свидетельств сегментации в разломе Меерса. [16]
Заметный [17] 5-метровый (16 футов) в высоту и 26-километровый (16 миль) [18] -22-километровый (14 миль) уступ сброса к северу от гор Уичито заметен на Google Earth ; [17] он образовался на голоценовой части разлома [18] и продолжается на юго-восток в виде более тонких уступов [12], хотя он может не совсем совпадать с путем разлома. [19] Поскольку уступ присутствует не по всей длине разлома, он подразделяется на юго-восточную часть в округе Команчи и северо-западную часть в округе Кайова, и только юго-восточная часть имеет уступ. [12] [20] Уступ отмечает голоценовую часть разлома. [18] Разлом Мирса является единственным уступом сброса Среднего Континента [21] и был назван «лучшим» таким уступом к востоку от Скалистых гор . [1]
На фотографиях с низким углом наклона солнца можно заметить дополнительные уступы и скосы. [13] Модели эрозии/седиментации [22] [23] и пути дренажей [10], такие как Каньон-Крик, могли быть обусловлены движением вдоль разлома, [24] а топографические хребты смещены. [9] Наконец, пластичная складчатость, [25] растительность и изменения рельефа также были обнаружены на разломе Меерса. [26] В некоторых скальных образованиях сбросы в основном привели к деформации, а не к хрупким смещениям [27], и на нескольких участках свидетельства сбросов, по-видимому, скрыты пойменным осадконакоплением. [28]
Разлом отделяет кембрийско - протерозойские [29] магматические породы от толстых [3] кембрийско - ордовикских [30] карбонатов на северо-востоке. [3] Магматические породы относятся к поднятию Амарилло-Уичито и гораздо более магнитны , чем карбонаты; это использовалось для отслеживания разлома с помощью аэромагнитных методов, хотя магматические породы также снижают его видимость в исследованиях сейсмологии отражений . [3] Природа окружающих пород также влияет на выражение разлома Меерса, поскольку он имеет более выраженный уступ в устойчивых к эрозии скальных образованиях. [31]
Разлом Мирса является одной из самых выдающихся тектонических структур в регионе. [21] Другие разломы в этом районе — это разлом Блю-Крик-Каньон, который соединен с разломом Мирса на его северо-западном конце, комплекс разломов Брокстон на северо-востоке и разлом Маунтин-Вью на севере [3] , который пересекается с [32] и также соединен с разломом Мирса. [13] Дополнительные разломы в регионе — это разломы Цемент, Корделл и Дункан-Крайнер. [33]
Все эти разломы лежат в области системы фронтальных разломов Уичито, которая расположена между бассейном Анадарко на севере и поднятием Амарилло-Уичито на юге [3] и разделяет их. [34] Система разломов, которая также включает разлом Мирс [35] в качестве своей южной границы, [36] была активна в течение миссисипского и пермского периодов , создавая общее смещение около 12 километров (7,5 миль). [30] Развитие разлома Мирс могло быть обусловлено влиянием южно-оклахомского авлакогена . [12] Как надвиг гор Уичито [17] , так и, возможно, второй разлом связаны с разломом Мирс, [37] который является единственным разломом в системе разломов Уичито с голоценовой активностью. [38] Была предложена связь с разломом Уиллоу дальше на запад, [39] что удлинило бы систему разломов до 180 километров (110 миль) в длину и значительно увеличило бы ее опасность. [40]
Разлом Мирса существовал большую часть фанерозоя . Он мог начаться как рифтовый пограничный разлом в протерозое - кембрии [13], связанный с авлакогеном Южной Оклахомы [41], но его максимальная активность имела место в течение миссисипского и пермского периодов, когда горы Уичито и холмы Слик-Хиллз были смещены вдоль него примерно на 2 километра (1,2 мили) [13] , а долина Мирса образовалась вдоль разлома. [41] Больше движений по разлому произошло в перми и плейстоцене [13], хотя в этом районе нет постпермских скальных образований, которые могли бы позволить оценить постпалеозойские движения . Однако плейстоценовые отложения и голоценовый аллювий были смещены, что указывает на движение разлома в это время. [35] Недавние исследования показали, что весь разлом может иметь четвертичный возраст с небольшой активностью в пенсильванский период . [42] За время существования разлома на его южной стороне произошло значительное поднятие [31], тогда как недавнее движение породило противоположное движение. [12]
В течение голоцена за последние 6000 лет произошло от двух до четырех землетрясений . [17] Одно из них произошло 1100–1300 лет назад, а другое 2000–2900 лет назад; [12] два других были датированы 4700–3110 и 5960–4740 годами до настоящего времени. [43] Даты были получены с помощью радиоуглеродного датирования почвы в траншеях, вырытых в уступе разлома [13], и смещенных аллювиальных отложений. [35] Дополнительное разломообразование, по-видимому, произошло более 12000 лет назад, но его свидетельства были частично размыты во время более влажного климата [44] , и до голоцена разлом мог быть неактивным в течение 100000–130000 лет. [45] [12] Скорость скольжения оценивается в 0,02 миллиметра в год (0,00079 дюйма/год), что типично для внутриплитных разломов. [46]
Разлом Мирса — единственный разлом в Оклахоме, который сгенерировал разрыв на поверхности, [47] что привело к вертикальному смещению около 5 метров [34] на протяжении 43 километров [35]. [17] Возможно, что разрыв был ограничен геологическими структурами, которые встречаются на северо-западном конце разлома Мирса [48] , где он расширяется. [35] Возможность того, что разлом продолжался еще 30 километров [19 миль] вдоль его северо-западного конца, сомнительна [13], поскольку некоторые свидетельства указывают на то, что недавнее разломообразование было ограничено округом Команчи; [49] исследование, опубликованное в 2019 году, указывает на то, что северо-западный сегмент не сдвинулся во время землетрясения 1200 г. до н. э. , но был активен во время события 3400–2900 г. до н. э. [50] С другой стороны, подземный разрыв может достигать длины 70 километров [35]. [35]
Реконструкции интенсивности голоценовых землетрясений указывают на магнитуды M w 6,75–7,25 [18] с возможно схожей интенсивностью [51] , при этом местность к северу от разлома смещена вверх и влево относительно местности к югу от него; [18] это последнее движение [35] и положение разлома Мирса согласуются с картиной тектонического напряжения Северной Америки [7] , которая благоприятствует движению вдоль разлома Мирса [9], если только не предположить поворот картин напряжения в авлакогене Южной Оклахомы. [52] Соотношение горизонтального и вертикального движения составляет около 1,3–1,5 [14] или около 2:1 [12], хотя величина горизонтального движения на разломе является спорной. [53]
В качестве альтернативы, движение разлома могло произойти из-за асейсмической ползучести , поскольку имеется мало доказательств сильного сотрясения грунта в этом районе [34], а также доказательств против сильного движения грунта [54], хотя почвы, обнаруженные вблизи следа разлома, показывают доказательства быстрого движения. [55] В целом, направление движения разлома Меерс является спорным. [56]
В настоящее время разлом Мирса в значительной степени [14] [57] асейсмичен, не зафиксировано ни одного землетрясения вдоль его голоценового следа [18] или каких-либо свидетельств асейсмического сползания [58], хотя была зафиксирована незначительная сейсмичность [59] и землетрясение магнитудой 4,2 вблизи Лоутона в 1998 году произошло недалеко от юго-восточного конца разлома Мирса. [60] Аналогичным образом, сейсмичность редка в более широком регионе [31] , а фотографический анализ показал мало свидетельств недавнего движения разлома в других разломах системы разломов Уичито. [61]
Регион является частью стабильного континента и находится вдали от границ плит и других тектонически активных областей. [62] Землетрясения в Оклахоме наблюдались в районах южного авлакогена Оклахомы и поднятия Амарилло-Уичито; на юго-западе Оклахомы они редки и имеют умеренную интенсивность. [18] В более широкой области вокруг разлома Мирса, такой как Техасский выступ , горы Арбакл и вокруг Энолы, Арканзас, есть свидетельства недавней сейсмической и разломной активности, которая может быть частью более крупной сейсмической зоны. [63] Активность разлома Мирса и другая сейсмичность была связана с зоной разлома, охватывающей континент [64], и также может быть связана с зоной Бреварда в Атланте . [65]
Оценка опасности землетрясений в центральной и восточной части США затруднена из-за недостатка геологических свидетельств сейсмичности, длительных промежутков времени между землетрясениями и краткости исторических записей о них. [18] Кроме того, землетрясения часто слабо коррелируют с геологическими структурами, такими как разломы. [66] Оценка потенциальной опасности разлома Мирса страдает от аналогичных проблем [47], но он считается крупнейшим источником сейсмической опасности в центральной части США [67], поскольку он может вызывать сильные землетрясения [31], а землетрясения в центральной части США обычно затрагивают гораздо более крупные регионы, чем в западной части США. [68] В частности, это указывает на то, что Средний континент не свободен от землетрясений и что отсутствие недавней сейсмичности не исключает наличия активных разломов. [69] Другие региональные разломы, такие как разлом долины Уошита, который проходит параллельно разлому Мирса, также могут быть способны вызывать землетрясения. [58]
Национальная карта опасностей USGS утверждает , что разлом Мирса имеет интервал повторяемости 4500 лет [47], но оценки варьируются от 100 000 лет до 1300 лет. [14] Разлом может сгенерировать сильные землетрясения в будущем; [70] землетрясения с магнитудой M w 7,5–8 возможны на разломе Мирса [71] , а землетрясение, подобное голоценовым, будет ощущаться на больших территориях континента, включая Оклахому и Техас , [58] с интенсивностью, сопоставимой с землетрясением Чарльстона 1886 года и землетрясениями Нью-Мадрид 1811–12 годов . [68]
Разлом был обнаружен во время полевых работ в 1930-х [72] –1940-х [41] и назван в честь города Мирс; ранее он был известен как «разлом Томаса» [21] в честь ранчо имени Джорджа Томаса Ранча [73] , а затем как «разлом долины Мирс». [17] Уступ был описан как пермский разломный уступ до того, как была обнаружена голоценовая активность [74] и о ней сообщили Гилберт 1983 и Донован и др. 1983. [62] Открытие голоценовой активности в разломе Мирс стало неожиданностью для ученых [75] и привлекло внимание геологов [76] после того, как в двух публикациях 1983 года были отмечены молодые движения в этом разломе. [17] Разлом Мирс является наиболее изученным разломом к востоку от Колорадо [77] и одним из шести разломов к востоку от Скалистых гор, которые фигурируют в национальных моделях сейсмической опасности США. [78] Исследование, опубликованное в 2019 году, показало, что он длиннее, чем считалось до сих пор. [43]