Forskare undersöker sediment för seismiska signaturer vid Douglas Lakes vintervattenlinje, Tennessee. Kredit:Randel Cox
Eastern Tennessee Seismic Zone (ETSZ), en zon med små seismiska förkastningar som sträcker sig från nordöstra Alabama till sydvästra Virginia, kan ha genererat jordbävningar med magnitud 6 eller mer inom de senaste 25, 000 år, enligt en studie publicerad 27 juni i Bulletin från Seismological Society of America .
ETSZ är den näst mest aktiva naturliga seismiska zonen i centrala och östra USA, bakom New Madrid Seismic Zone i Mississippi River-regionen som orsakade jordbävningarna 1811-1812 magnitud 7+. I historisk tid, ETSZ har inte orsakat jordbävningar större än magnituden 4,8.
ETSZ-regionen är hem för flera kärnkraftverk och vattenkraftsdammar relaterade till Tennessee Valley Authority, tillsammans med stora befolkningscentra som Knoxville och Chattanooga, vilket gör det viktigt att avgöra om regionen är kapabel till en stor skadlig jordbävning.
Randel Cox från University of Memphis och kollegor sökte efter tecken på forntida jordbävningar under Douglas Lakes leriga vattenlinje, en sjö från Tennessee Valley Authority från 1943 skapad genom att beslagta den franska Broad River. Nivån på sjön dras ner på vintern för att ta emot snösmältning, som exponerar flodsediment och tecken på tidigare seismisk aktivitet.
På två platser längs sjön, forskarna upptäckte lerfyllda sprickor, tecken på vätskebildning i jorden och polerade stenskjuvningssprickor som kallas slickenlines, som pekar på minst tre tidigare jordbävningar i området. På en plats, ett dragkraftsfel med en meters förskjutning tyder på att en av jordbävningarna kunde ha varit magnitud 6 eller till och med större.
Lerfylld spricka i sediment vid Douglas Lake, Tennessee. Kredit:Randel Cox
En kombination av funktioner övertygade Cox och kollegor om att de tittade på ett rekord av tidigare jordbävningar snarare än tecken på ett gammalt jordskred. Forskarna samlar nu in data som indikerar att dessa funktioner korsar dalgolv, som "starkt bekräftar resultaten av denna artikel, att dessa egenskaper är relaterade till jordbävningar, sa Cox.
Genom att använda en teknik som kallas optiskt stimulerad luminescens för att tilldela datum till mineralen som finns i sediment som omger dessa seismiska egenskaper, Cox och kollegor minskade de möjliga åldrarna för dessa jordbävningar till mellan 25, 000 och 15, 000 år sedan. Detta skulle placera dem i slutet av Pleistocen, under den senaste nordamerikanska istiden.
"Jag tror att vi har ett ganska bra fall att detta är relaterat till aktiva fel, och att det visar att det åtminstone under perioder i det förflutna har förekommit kraftiga jordbävningar i ETSZ, sa Cox.
Cox sa att det kan vara möjligt att dessa stora jordbävningar bara var aktiva under slutet av Pleistocen, när seismiska spänningar i jordskorpan förändrades med framryckning och tillbakadragande av massiva inlandsisar. "Men vi har inte tillräckligt med data just nu för att säga om det här är någon form av tillfällig eller kanske periodisk aktivitet eller inte, " noterade han.
Sediment efter istiden, som kan berätta mer om den nuvarande potentialen för stora jordbävningar i regionen, är mestadels under vattnet som ett resultat av Tennessee Valley Authority-projekt, Cox tillade.
Cox och kollegor noterar också att deras studie lägger till en mängd forskning som tyder på att Appalacherna genomgår en ny period av höjning. "ETSZ ligger precis längs Smoky Mountains, som är en undergrupp av Appalacherna, "Sa Cox." Vi kan ha hittat ett fel som tar emot höjningen av rökarna. "