Разлом Рамапо
Система разломов на северо-востоке США
Карта, показывающая протяженность системы разломов Рамапо в Нью-Йорке, Нью-Джерси и Пенсильвании.

Зона разлома Рамапо — это система разломов между северными Аппалачскими горами и районами Пьемонта на востоке. [1] Охватывая более 185 миль (298 км) в Нью-Йорке , Нью-Джерси и Пенсильвании , это, пожалуй, самая известная зона разломов в Среднеатлантическом регионе, и в ее окрестностях, как известно, произошло несколько небольших землетрясений. В последнее время осведомленность общественности о разломе возросла, особенно после 1970-х годов, когда была отмечена близость разлома к атомной электростанции Indian Point 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 утверждают, что разлом Рамапо не показал себя более активным, чем любые другие зоны разломов в районе Большого Нью-Йорка. [4] [5] [6]

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

Фон

Район Нью-Йорка является частью геологически сложной структуры Северных Аппалачей . Эта сложная структура была сформирована 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 коренной породе района Нью-Йорка. [7] [8] Между примерно 450 миллионами лет назад и примерно 250 миллионами лет назад регион Северных Аппалачей подвергся континентальному столкновению , в ходе которого древний африканский континент столкнулся с древним североамериканским континентом, образовав суперконтинент Пангея . Начиная примерно 200 миллионов лет назад, современный Атлантический океан начал формироваться, когда тектонические силы плит начали разделять континент Пангея. [7] Последний крупный эпизод геологической активности, затронувший коренные породы в районе Нью-Йорка, произошел около 100 миллионов лет назад, в мезозойскую эру, когда континентальный рифт, приведший к открытию современного Атлантического океана, сформировал мезозойские рифтовые бассейны Хартфорд и Ньюарк .

Частота землетрясений на северо-востоке США составляет всего один процент от показателей Калифорнии , но землетрясения, которые происходят на северо-востоке США, обычно ощущаются в гораздо более широком регионе, чем землетрясения той же магнитуды на западе США [9] Это означает, что площадь ущерба от землетрясения на северо-востоке США может быть больше, чем площадь ущерба, вызванного землетрясением той же магнитуды на западе США. Более холодные породы на северо-востоке США способствуют распространению сейсмической энергии в десять раз дальше, чем в более теплых породах Калифорнии. Землетрясение магнитудой 4,0 на востоке США обычно может ощущаться на расстоянии до 100 км (60 миль) от эпицентра , но оно редко вызывает разрушения вблизи своего источника. Землетрясение магнитудой 5,5 на востоке США, хотя и редкое, может ощущаться на расстоянии до 500 км (300 миль) от эпицентра и может причинить ущерб на расстоянии до 40 км (25 миль) от эпицентра. Землетрясения магнитудой более 5,0 вызывают колебания грунта, которые достаточно сильны, чтобы нанести ущерб эпицентральной зоне.

На хорошо изученных границах плит, таких как система разломов Сан-Андреас в Калифорнии, ученые часто могут проводить наблюдения, которые позволяют им идентифицировать конкретный разлом, на котором произошло землетрясение. Напротив, к востоку от Скалистых гор это случается редко. [10] Район Нью-Йорка находится далеко от границ Североамериканской плиты , которые находятся в центре Атлантического океана, в Карибском море и вдоль западного побережья Северной Америки. Сейсмичность северо-востока США обычно считается следствием древних зон слабости, которые реактивируются в современном поле напряжений. В этой модели ранее существовавшие разломы, которые были образованы во время древних геологических эпизодов, сохраняются во внутриплитной коре, и землетрясения происходят, когда современное напряжение высвобождается вдоль этих зон слабости. Напряжение, вызывающее землетрясения, обычно считается производным от современного рифтинга на Срединно-Атлантическом хребте .

На северо-востоке США есть много известных разломов, но многочисленные более мелкие или глубоко залегающие разломы, вероятно, остаются необнаруженными. Практически все известные разломы не были активны в течение, возможно, 90 миллионов лет или более. Кроме того, местоположение известных разломов не очень хорошо определено на глубине землетрясений. Соответственно, немногие землетрясения в регионе могут быть однозначно связаны 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, лучшим руководством по опасности землетрясений на северо-востоке США, вероятно, являются сами места прошлых землетрясений.

Разлом Рамапо был обвинен в нескольких прошлых землетрясениях, но конкретная связь любого значительного землетрясения с этим разломом еще не была продемонстрирована. [6] Разрушительное землетрясение, поразившее Нью-Йорк в 1884 году, было ошибочно сочтено вызванным разломом Рамапо, вероятно, потому, что это самый заметный картированный разлом в районе Большого Нью-Йорка. В настоящее время связь между разломами и землетрясениями в районе Нью-Йорка понимается как более сложная, чем любая простая связь определенного землетрясения с определенным разломом. [11]

Геология

Региональная обстановка

Поперечное сечение бассейна Ньюарк, сделанное USGS. Разлом Рамапо образует западную границу бассейна Ньюарк. Это поверхностное расположение разлома между блоками фундамента докембрийской коренной породы, показанное оранжевым цветом.

Нью-Джерси, восточная Пенсильвания и юго-восточный Нью-Йорк геологически разделены на четыре физико-географические провинции , каждая из которых отличается своей структурой. Самая западная — это провинция Долины и Хребта, состоящая из слоев кембрийско - девонского осадочного известняка , песчаника и сланца, оставшихся от древних морских осадков, песка и грязи. К востоку от этой провинции находятся нагорья . Эта провинция состоит из древнейших пород в регионе — гнейса , гранита и докембрийского мрамора , — образованных путем плавления осадочных пород, которые перекристаллизовались в деформированном состоянии. В этом районе также присутствуют пояса палеозойских пород. [7] [12]

К востоку от Хайлендса находится Пьемонт, а именно Ньюаркский бассейн. Разлом Рамапо образует границу между Ньюаркским бассейном и Хайлендсом, пролегая от Хаверстро, Нью-Йорк , до Шефферстауна, Пенсильвания . Ньюаркский бассейн, прерванная рифтовая долина, созданная во время распада Пангеи, состоит из осадочных и вулканических пород триасового и раннего юрского периодов . Меньшие расширения Рамапо-разлома, включая разломы Хоупвелл, Флемингтон-Ферлонг и Чалфонт, присутствуют в бассейне. [13] [14]

К востоку от бассейна Ньюарк находятся различные геологические провинции. На юго-востоке Нью-Йорка, от округа Вестчестер на юг до Статен-Айленда, находятся Манхэттенское нагорье Пронг и пояс Статен-Айленда Серпентайн (часть провинции Новая Англия ). От южной оконечности Статен-Айленда до Трентона, Нью-Джерси находится Атлантическая прибрежная равнина . К югу от Трентона, низкорельефное расширение нагорья Рединг-Пронг в восточной части предгорья Пенсильвании граничит с бассейном Ньюарк до его южной конечной точки к юго-западу от Рединга. [15]

Зона разлома

Разлом разделяет сектора Нью-Джерси-Хайлендс и Пьемонт.

Система разломов, часть серии разломов северо-восточного простирания и юго-восточного падения, вероятно, по большей части неактивна. [16] Многочисленные разломы длиной от 5 до 10 миль ответвляются от главного разлома. [17]

С первоначальной активностью в позднем докембрии - раннем палеозое, в частности в кембрийско -ордовикский период, [18] разлом пережил шесть-семь крупных периодов сейсмической активности. [17] [19] Последний период повышенной сейсмической активности, вероятно, имел место в триасовый период, 200 миллионов лет назад. [20] В это время разлом Рамапо, изначально являвшийся надвигом во время образования Аппалачских гор, был повторно активирован, когда Атлантический океан открывался, а суперконтинент Пангея разрывался на части. [13] Разлом стал неотъемлемой частью периода интенсивного рифтинга, медленно опуская землю к востоку более чем на девять километров, чтобы создать Ньюаркский бассейн. [21] Магма могла просачиваться через линейные трещины вдоль разлома во время позднего триаса и ранней юры, производя эпизодические потоки базальтов, ответственные за образование гор Уотчунг . [13] [22]

Опасность землетрясений в районе Нью-Йорка

Несмотря на редкость сильных землетрясений на Восточном побережье США, они иногда случаются. Более того, когда эти редкие события на востоке США действительно происходят, площади, затронутые ими, в среднем в десять раз больше, чем на западе для событий той же магнитуды. [11] Таким образом, землетрясения представляют по крайней мере умеренную опасность для городов Восточного побережья.

Землетрясения в районе Большого Нью-Йорка затрагивают большую часть Нью-Джерси, самого густонаселенного штата в Соединенных Штатах, а также Нью-Йорк. Трудно определить, в какой степени сам разлом Рамапо (или любой другой конкретный нанесенный на карту разлом в этом районе) может быть источником будущих землетрясений больше, чем любые другие части региона. Исследование 2008 года утверждало, что землетрясение магнитудой 6 или 7 баллов должно было произойти в зоне разлома Рамапо, что почти наверняка привело бы к сотням или даже тысячам смертей и миллиардам долларов ущерба. [23] Изучив около 400 землетрясений за последние 300 лет, исследование также утверждало, что существует дополнительная зона разлома, простирающаяся от зоны разлома Рамапо в юго-западный Коннектикут. [23] С другой стороны, другие сейсмологи утверждают, что ни разлом Рамапо, ни любая гипотетическая зона разлома, простирающаяся на юго-запад Коннектикута, не продемонстрировали большей активности, чем любые другие части Большого Нью-Йорка. [6]

Неподалеку от северного конца разлома Рамапо находится АЭС Indian Point . Построенная между 1956 и 1960 годами компанией Consolidated Edison Company , станция начала работу в 1963 году, но высказывались опасения, что землетрясение от разлома Рамапо повлияет на станцию. [18] Вопрос о том, представляет ли разлом Рамапо угрозу для этой атомной электростанции, остается открытым. [6] В Пенсильвании разлом спускается в район примерно к западу от Поттстауна, недалеко от АЭС Лимерик , прежде чем сделать поперечный поворот на запад к своему южному концу около Шефферстауна.

Ссылки

  1. ^ Землетрясения и система разломов Рамапо на юго-востоке штата Нью-Йорк. Архив новостей Института Земли, Колумбийский университет, 2004. Доступ 24 октября 2009 г.
  2. ^ Аггарвал, Я. П. и Л. Р. 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, В. И. Ким и Л. Сибер (2008), Наблюдения и тектоническая обстановка исторических и инструментально зафиксированных землетрясений в районе Большого Нью-Йорка и Филадельфии, Бюллетень сейсмологического общества Америки, 98(4), 1696–1719.
  4. ^ Кафка, А. Л. Э. Шлезингер-Миллер и Н. Л. Барстоу (1985), Сейсмическая активность в районе Большого Нью-Йорка: магнитуда, сейсмичность и геологические структуры, Бюллетень сейсмологического общества Америки, 75(1), 1285–1300.
  5. ^ Кафка, ALMA Winslow и NL Barstow (1989), Сейсмическая активность в районе Большого Нью-Йорка: руководство для искателей неисправностей, в путеводителе полевых экскурсий (редактор Д. Вайс), 61-е ежегодное заседание Геологической ассоциации штата Нью-Йорк, 177–204.
  6. ^ abcd Кафка, Алан. «Разломы и землетрясения в районе Большого Нью-Йорка: размышления на стыке науки, СМИ и общественности».
  7. ^ abc "Геологические провинции Соединенных Штатов: Провинция Аппалачи". Геология и национальные парки . Геологическая служба Соединенных Штатов. 21 апреля 2017 г. Получено 18 июня 2018 г.
  8. ^ http://3dparks.wr.usgs.gov/nyc/highlands/highlands.html USGS, Геология региона Нью-Йорка, провинция Хайлендс
  9. ^ http://gallery.usgs.gov/audios/?a=279 Почему жители восточной части США должны беспокоиться о землетрясениях?
  10. ^ http://www2.bc.edu/~kafka/my_opinion.html Архивировано 11 июня 2010 г. в Wayback Machine Кафка, AL (2000), Общественные заблуждения о разломах и землетрясениях в Соединенных Штатах: это наша собственная вина?, Seismological Research Letters, 71(3).
  11. ^ ab "Геологические разломы и землетрясения в Нью-Джерси". Геологическая служба Нью-Джерси. 2009. Получено 24 октября 2009 г.
  12. ^ "Геологическая карта Нью-Джерси: Геология Нью-Джерси" (PDF) . Геологическая служба Нью-Джерси . Департамент охраны окружающей среды . 1999 . Получено 19 июля 2010 .
  13. ^ abc Schlische, Roy W. Geology of the Newark Rift Basin. Кафедра геологических наук, Ратгерский университет, Пискатауэй, Нью-Джерси. Доступ 24 октября 2009 г.
  14. ^ Шлише, РВ, 1992. Структурное и стратиграфическое развитие Ньюаркского бассейна, восточная часть Северной Америки: доказательства роста бассейна и его ограничивающих структур. Бюллетень Геологического общества Америки , т. 104, № 10, стр. 1246–1263.
  15. ^ "Геологические карты штатов США". Пространственные данные по минеральным ресурсам в режиме онлайн . Геологическая служба США. 2009. Получено 26 ноября 2010 г.
  16. ^ «Землетрясения и система разломов Рамапо на юго-востоке штата Нью-Йорк». Колумбийский университет . 30 апреля 2004 г. Получено 24 октября 2009 г.
  17. ^ ab Nash, Margo (25 марта 2001 г.). «На карте; исследование разлома, где может ждать следующий большой разлом». The New York Times . Получено 24 октября 2009 г.
  18. ^ ab Adams, AG (1996). Путеводитель по реке Гудзон (2-е изд.). Fordham Univ Press. стр. 156. ISBN 978-0-8232-1679-6.
  19. ^ Ratcliffe, Nicholas M. (январь 1971 г.). «Система разломов Рамапо в Нью-Йорке и прилегающем северном Нью-Джерси: случай тектонической наследственности». Бюллетень Геологического общества Америки . 82 (1). Геологическое общество Америки : 125–144. doi :10.1130/0016-7606(1971)82[125:trfsin]2.0.co;2.
  20. ^ Page, Robert A.; Molnar, Peter R.; Oliver, Jack (апрель 1968 г.). «Сейсмичность в окрестностях разлома Рамапо, Нью-Джерси-Нью-Йорк». Бюллетень сейсмологического общества Америки . 58 (2). Сейсмологическое общество Америки : 681–687. Bibcode : 1968BuSSA..58..681P. doi : 10.1785/BSSA0580020681 . Получено 24 октября 2009 г.
  21. ^ Рэнс, Хью. Историческая геология: настоящее — ключ к прошлому . 1996. См. страницы 429–430. Доступно онлайн
  22. ^ NYC Regional Geology, Mesozoic Basins. Геологическая служба США. Доступ 25 октября 2009 г.
  23. ^ ab Fitzgerald, Jim (23 августа 2008 г.). «Исследование выявило новые опасности землетрясений для Нью-Йорка». Fox News . Получено 24 октября 2009 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ramapo_Fault&oldid=1256590769"