En omfattande studie av förkastningar längs norra sidan av Olympic Mountains i delstaten Washington betonar den betydande seismiska faran för den norra Puget Lowland-regionen. Studien undersökte Lake Creek-Boundary Creek och Sadie Creek förkastningarna längs den norra flanken av Olympic Mountains, och drar slutsatsen att det fanns tre till fem stora, ytbrytande jordbävningar längs förkastningarna inom de senaste 13, 000 år.
Studien publicerades den 27 september i Bulletin från Seismological Society of America uppskattar att de två senaste jordbävningarna på förkastningarna, en som inträffade för cirka 2900 år sedan och en som inträffade för 1300 år sedan, var sannolikt av magnituden 7 och magnituden 6 till 7, respektive. Baserat på en analys av förkastningar kartlagda med luftburna lidarbilder (en fjärranalysmetod som används för att undersöka jordens yta) och dateringen av jordbävningsstratigrafi i skyttegravar, felslirhastigheter är cirka en till två millimeter per år, och så mycket som 56 kilometers längder av förkastningarna kan ha spruckit under jordbävningar.
Även om förekomsten av stora jordbävningar i regionen inte är förvånande, med tanke på den pågående tektoniska deformationen i regionen, sa Alan Nelson och Steve Personius från U.S. Geological Survey, Lake Creek-Boundary Creek förkastningen, och andra unga, aktiva fel som det, utgör en betydande jordbävningsrisk för den norra Puget Lowland-regionen. Puget Lowland inkluderar Seattle och sträcker sig genom västra Washington från Bellingham i norr till Olympia och Tacoma i söder.
Hotet om en jordbävning på magnituden 8 till 9 megathrust och tsunami i nordvästra Stilla havet vid Cascadia-subduktionszonen offshore, där Juan de Fuca tektoniska plattan skjuts under den nordamerikanska plattan, stjäl ofta strålkastarljuset för seismiska faror i regionen. Men mycket grundare, jordbävningar på den övre plattan kan också orsaka kraftiga markskakningar och skador. Minst nio aktiva fel på den övre plattan, som Lake Creek-Boundary Creek förkastningen, har dokumenterats i Puget Lowland, sa Nelson.
"Om du överväger faran från dessa övre plåtfel, vars jordbävningsepicenter är bara 10 eller 15 kilometer djupa, framtida jordbävningar på den övre plattan kommer att vara mycket närmare stora befolkningscentra i Puget Lowland-regionen, Nelson sa, "än större jordbävningar på plattgränsen för Cascadia-subduktionszonen."
Även om tidsintervallen mellan jordbävningar på varje övre plattförkastning är tusentals år, Nelson noterade, "när du lägger ihop alla dessa fel, risken för en skadlig jordbävning på ett av dessa många förkastningar är högre än för en megathrust-jordbävning, åtminstone i genomsnitt, under de senaste tusentals åren."
Forskarna studerade luftburna lidarbilder som samlades in 2002 och 2015 för att identifiera förkastningar längs de kraftigt skogsbevuxna områdena Lake Creek-Boundary Creek och Sadie Creek förkastningen. Kartläggning och datering av stratigrafin i fem diken över bränderna av den östra delen av förkastningen visar att det har förekommit minst tre jordbävningar under de senaste 8000 åren, och lidar-kartläggningen visar också bevis för flera jordbävningar på den västra delen av förkastningen.
För att få en bättre förståelse för åldern, siffra, och omfattningen av jordbävningar på förkastningarna, Elizabeth Schermer vid Western Washington University och hennes kollegor planerar ytterligare nedgravning av förkastningsbränder och kärnborrning av sumpiga områden längs några branter senare i år.
Den nya BSSA-studien tyder på att de olympiska bergen har rört sig västerut, i förhållande till Coast Range och Puget Lowland, sedan sent Pleistocen, sa Schermer.
Under detta scenario, även om en växande kil i jordskorpan under de olympiska bergen skjuts österut, bergen bildar också ett triangulärt block mellan Lake-Creek-Boundary-Creek förkastningen i norr och förkastningarna på deras sydöstra flank. Eftersom det olympiska blocket håller på att klämmas mellan Oregon Coast Range som rör sig norrut och Vancouver Island, blocket flyttar eller "rymmer" västerut. De två typerna av rörelser som arbetar tillsammans producerar höjningen som skapade bergskedjan, noterade hon.
Denna "flykt"-modell västerut för OS "förutsäger olika glidhastigheter och därför olika storlekar och frekvenser av jordbävningar på andra förkastningar som interagerar med varandra i regionen, sa Schermer.
Data om historien om Lake-Creek-Boundary Creek-förkastningen och andra i regionen kan hjälpa seismologer att testa sina modeller av hur dynamiken i Cascadia-subduktionszonen och den norra rörelsen av Oregon Coast Range kan påverka jordbävningar på den övre plattan i Puget Lowland.
"Vi tittar på en liten del av ett komplext pussel med Lake Creek-Boundary Creek-felet, men vi måste ta reda på glidhastigheter och jordbävningshistorik på många olika delar för att verkligen kunna få ihop allt, " sa Schermer.
