Urban Geophone Array Menawarkan Tampilan Baru di Los Angeles Basin

1 Agustus 2018 – Menggunakan serangkaian geophone seukuran kaleng kopi yang ditempatkan selama sekitar satu bulan di halaman belakang, lapangan golf, dan taman umum, para peneliti mengumpulkan cukup data untuk memungkinkan mereka memetakan kedalaman dan bentuk cekungan sedimen San Gabriel dan San Bernardino di Los Angeles, California.

Ahli seismologi berpikir cekungan sedimen ini dapat bertindak sebagai "pemandu gelombang" untuk memfokuskan dan memerangkap energi dari gempa bumi di Sesar San Andreas selatan, jadi memahami strukturnya penting untuk membantu memprediksi seberapa baik mereka menyalurkan energi dari gempa bumi semacam itu ke pusat kota Los Angeles .

Tim peneliti, yang dipimpin oleh Patricia Persaud dari Louisiana State University dan Robert Clayton dari California Institute of Technology, mampu memetakan dua cekungan secara lebih rinci daripada penelitian sebelumnya, menurut laporan mereka di Seismological Research Letters. Mereka menunjukkan bahwa cekungan San Gabriel lebih dalam daripada cekungan San Bernardino dan bahwa cekungan San Bernardino memiliki bentuk yang tidak beraturan. Persaud dan rekannya juga menemukan tanda-tanda offset yang dalam di lapisan kerak bumi yang mungkin terkait dengan dua patahan — patahan Red Hill dan Raymond — yang sebelumnya telah dipetakan di area terdekat di permukaan.

Patricia Persaud dan Mackenzie Wooten, seorang sarjana CalTech, memasang node di halaman depan kediaman Los Angeles. / Patricia Persaud

"Saat ini terlalu dini untuk mengatakan bagaimana hasil kami akan mengubah cara berpikir kami tentang kemampuan cekungan ini untuk menyalurkan energi seismik," kata Persaud. “Namun, kami mengumpulkan lebih banyak data di area yang akan digunakan untuk menyempurnakan struktur lembah lebih lanjut.”

Geophone adalah instrumen yang mengubah kecepatan gerak tanah menjadi tegangan yang dapat digunakan untuk menentukan geometri struktur di bawah permukaan bumi. Memvisualisasikan detail struktur cekungan sedimen membutuhkan sejumlah besar stasiun seismik yang berjarak dekat untuk menangkap perubahan penting dalam struktur secara lateral di seluruh cekungan. Array geophone menawarkan cara yang murah dan layak untuk mengumpulkan data ini di daerah perkotaan yang padat penduduk, dibandingkan dengan komplikasi dan biaya pemasangan seismometer broadband, kata Persaud.

Masing-masing dari 202 node yang ditempatkan dalam penelitian ini, dalam tiga garis yang membentang di cekungan utara, berukuran seukuran kaleng kopi. “Beratnya sekitar enam pon dan memiliki pencatat data, baterai, dan perekam semua dalam satu wadah,” Persaud menjelaskan. “Untuk menempatkannya di tanah, kami menggali lubang kecil yang akan memungkinkan simpul-simpul itu ditutupi dengan tanah sekitar dua inci setelah mereka ditanam dengan kuat. Sebagian besar penduduk Los Angeles meminta kami untuk meletakkannya di mana pun kami inginkan, beberapa bahkan membantu kami menggali lubang; jadi kami memilih situs di yard mereka dan dalam waktu sekitar lima menit kami memiliki node di tempat dan merekam. "

Dalam kebanyakan kasus, pemilik properti "sangat ramah dan membantu" selama studi saat ini, kata Persaud. “Yang menarik, kami mendapat respon positif hampir seketika. Penduduk Los Angeles sangat sadar akan bahaya seismik yang meningkat di wilayah ini, dan sering kali ingin tahu tentang studi kami dan simpulnya, dan mereka ingin mengetahui lebih lanjut. Beberapa menawarkan untuk menyebarkan berita tentang studi kami melalui media sosial dan mendorong teman dan tetangga mereka untuk berpartisipasi juga. ”

Node mengumpulkan data terus menerus selama 35 hari. Saat ini, mereka mendeteksi gerakan tanah dari skala 6 dan gempa bumi yang lebih besar yang terjadi ribuan kilometer dari Los Angeles. Data bentuk gelombang seismik dari gempa teleseismik ini dapat digunakan dengan metode yang disebut teknik fungsi penerima untuk memetakan ketebalan kerak dan struktur kerak dangkal di bawah stasiun seismik. Fungsi penerima yang dihitung dari susunan nodal mirip dengan yang dihitung dari data broadband, para peneliti menyimpulkan, tetapi susunan nodal menawarkan tampilan resolusi yang lebih tinggi pada struktur kerak seperti batas antara kerak bumi dan mantel serta antarmuka antara sedimen dan batu basement di seberang cekungan.

Musim panas ini, tim peneliti kembali ke California menempatkan titik-titik "di sepanjang garis baru yang dimaksudkan untuk mengisi setiap area di mana mungkin ada perubahan bentuk cekungan," kata Persaud. “Kami baru saja menerapkan tiga profil baru dan kemudian akan mengumpulkan hasil dari semua profil kami untuk menghasilkan model struktural yang diperbarui untuk cekungan.”


Waktu posting: Sep-02-2020