巨石不倒揭示古代地球震动秘密,助我们了解地震风险

   日期:2024-11-17     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:201    评论:0    
核心提示:虽然徒步旅行者通常会为了自拍而前往摇摇欲坠的巨石处,但地震学家欣赏这些岩石的原因却不同,因为它们可以揭示远古时期的地震活动。然而,当地震学家发现已经屹立了数千年的摇摇欲坠的巨石时,它们就成了这些罕见事件的见证者。

(英国媒体11月16日报道)

这些巨石随时都有可能滚落下来。它们仍然矗立着,向我们揭示远古地球振动的秘密。

他们看起来好像一阵微风或一个喷嚏就能把他们吹倒。世界各地,数以千计的“崩塌岩石”以奇怪的姿势悬挂着,仿佛随时都会倒塌。曾经,它们只是地质奇观。现在,他们正在帮助我们更好地了解地震风险。

这些微妙平衡的巨石仍然屹立不倒,为现代地震仪测量地面震动之前的远古时代打开了一扇窗户。伦敦帝国理工学院的地质学家迪伦·拉德说:“我们唯一可以咨询的目击者就是这些摇摇欲坠的岩石,它们是过去发生的事情的见证者。”

这反过来又帮助我们通过改进地震灾害地图来改善灾难规划、保险费和建筑规范,为未来做好准备。这些破碎的、反重力的岩石甚至可以帮助工程师对核电站、放射性废物储存库和巨型水坝进行压力测试。

脆弱状态

崩塌岩石,也称为 PBR,属于“脆弱地质特征”的范畴。有些是由侵蚀形成的,例如岩石拱门或塔状尖峰。在陆地上,犹他州的拱门国家公园拥有数千个这样的地貌,雨水或冻融作用已将砂岩侵蚀到崩溃的边缘。

盘锦红海滩远古时期_远古时期部落_

水和沙子的持续作用可以创造出标志性的形状,例如犹他州拱门国家公园发现的精致拱门

在海岸上,海水在悬崖上雕刻出脆弱的地质特征:拱门逐渐形成,直到最终倒塌,留下海蚀柱。最著名的海蚀柱之一是苏格兰奥克尼群岛的霍伊老人岩,攀岩者经常攀爬它。

其他脆弱的地质特征随着时间的推移而增长,例如冰柱状钟乳石或石笋。在某些情况下,它们可能有几米长且巨大,但直径不大于人的手臂。

所有这些特征都很引人注目,但摇摇欲坠的巨石尤其上镜:它们看起来像是过去的某个文明或神灵放在看台上的巨石。您可以在世界各地找到它们:英国约克郡的 Rock、印度的 黄油球和芬兰的 等等。在美国,它们分散在几个州,从俄勒冈州的米托利斯岩到缅因州的泡泡岩。在一些国家,这些岩石甚至具有宗教意义:佛教信徒将缅甸金石包裹在金箔中,他们相信佛陀的一缕头发可以防止其倒塌。

远古时期部落_盘锦红海滩远古时期_

缅甸的金石是一块摇摇欲坠的巨石,具有宗教意义,现在是一个主要的旅游景点

摇摇欲坠的巨石保持着这种微妙的平衡有两个原因。有时冰川会携带它们并将它们放置在尴尬的位置。例如,美国东北部的森林中散布着许多这种所谓的“巨石”。有时,巨石看起来好像被放置在支撑物上,而实际上它们的底部已逐渐被侵蚀成狭窄的颈部。

历史之窗

虽然徒步旅行者经常前往摇摇欲坠的巨石前自拍,但地震学家欣赏这些岩石的原因却不同,因为它们可以揭示古代的地震活动。

要理解这一点,你需要回到 20 世纪 90 年代初。当时,地质学家在加利福尼亚州和内华达州的破碎巨石中发现了一个有趣的模式:它们通常在断层边界附近不太常见。这引发了这样的想法:也许这些岩石可以揭示在精确的地震仪发明之前地面是如何震动的。如果在某个区域发现一块摇摇欲坠的巨石,并且您可以计算出它悬挂了多长时间,则意味着地面震动不足以将其击倒。

以华盛顿州的奥马克岩石为例,它是最早用这种方法分析的巨石之一。它是一块冰川巨石,悬挂在美加边境以南约 90 公里处的一个小支架上。 。 1872 年,太平洋西北地区发生了一场强烈地震,但当时的技术无法准确捕捉到地面移动的程度。奥马克岩石仍处于悬浮状态,帮助地质学家估计可能发生的最大震动强度。

_盘锦红海滩远古时期_远古时期部落

在人类开始记录历史之前,评估地震的影响更加困难。在古地震学领域,地质学家寻找史前地面运动的迹象,例如断层破裂、山体滑坡或海啸沉积物,但许多地震在地质记录中留下的痕迹很少。然而,当地震学家发现已经矗立了数千年的摇摇欲坠的巨石时,他们就成为了这些罕见事件的见证人。分析这些巨石可以提高地震灾害地图的准确性,特别是对于那些每隔几千年才发生一次的罕见地震。

例如,九月,美国地质调查局的研究人员发表了对纽约和佛蒙特州冰川留下的破碎巨石的分析。幸运的是,巨石没有出现任何意外,并表明地震灾害地图通常是准确的,但情况并非总是如此。

安娜和迪伦·鲁德是一对夫妇,都是伦敦帝国理工学院的地质学家,他们帮助完善和完善了对破碎岩石的分析。他们开发了一种更精确、基于概率的方法来研究这些地震目击者。

地质学家夫妇安娜·鲁德 (Anna Rude) 和迪伦·鲁德 (Dylan Rude) 在康沃尔郡的一块巨石上拍摄了结婚照

如果您看到拉德夫妇在野外研究一块摇摇欲坠的巨石,您会立即认出他们,因为岩石上覆盖着彩色胶带。除了激光雷达(光探测和测距)扫描和无人机摄影之外,这些标记还帮助他们创建岩石的三维计算机模型,使他们能够模拟岩石在各种地震情况下会发生什么。

远古时期部落_盘锦红海滩远古时期_

安娜说:“我们可以计算出在不同强度的地面震动下岩石崩塌的概率,包括非常短暂、轻微的震动,以及极其强烈的震动。”

检查巨石在过去的地震中是否确实晃动也很重要。为了确定巨石的年龄,拉德夫妇分析了岩石中石英矿物中的宇宙成因同位素,例如铍 10。这些同位素是在宇宙射线撞击石英时形成的,因此当岩石表面暴露在大气中时,它们会变得更加丰富。这可以揭示巨石在其狭窄的底座上站立了多长时间,或者其底座是否曾经被土壤或其他沉积物掩埋。 “这是一个计时器,”迪伦解释道,“这样我们就可以模拟岩石何时暴露。”

使用这些技术,鲁兹发现美国的一些地震灾害地图可能需要更新。他们分析了洛杉矶地区圣安德烈亚斯断层附近洛夫乔伊山脊上摇摇欲坠的巨石,发现万年一遇地震的风险可能被高估了。他们得出的结论是,该地区的震动将比之前估计的弱 65%。

关键基础设施

拉德夫妇是在分析加州迪亚波罗峡谷核电站附近破碎的岩石时相识的。从那时起,他们和他们的同事已经证明,这些巨石对于测试脆弱的基础设施(例如核设施或大型水坝)特别有用。

事实上,碎石对核工业非常有用,国际原子能机构 (IAEA) 现在建议研究核电站附近的地震灾害缓解措施。如果工程师要对核电站进行风险评估,他们需要了解罕见的“大地震”可能对反应堆造成的损害。然而,如果数千年没有发生大地震,很难估计损失会有多严重。

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标记与激光雷达和无人机一起使用,以查看巨石是否随时间移动

当 Rudd 和同事绘制并分析 核电站附近的巨石时,他们能够将危险地图中的不确定性减少近 50%。 10月下旬,该能源公司还邀请拉德夫妇开始研究法国脆弱的地质特征,以改进该国核电站和水坝的地震危险图。

未来,破碎的巨石还可以帮助工程师决定在哪里掩埋放射性废物。在核规划中使用这些岩石的第一个测试案例是内华达州的尤卡山(现已废弃),该山曾是一个潜在的核废料储存库。内华达大学里诺分校的研究人员分析了附近覆盖着“岩石涂料”的摇摇欲坠的巨石,“岩石涂料”是一种富含粘土的物质,随着时间的推移在沙漠中积累。岩石涂料的存在表明一些破碎的岩石已经存在了长达 8 万年之久,这表明丝兰山的地震风险是可以接受的。

因此,当您在徒步旅行时遇到一块摇摇欲坠的巨石时,请考虑一下为什么它能够幸存至今。就连鲁德夫妇自己也对这些摇摇欲坠的岩石仍然屹立不倒感到惊讶。 “在加利福尼亚州的一个地点,你甚至可以自己摇动它们。这确实让人感受到这些岩石的脆弱,”迪伦说。

 
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