Många forskare antar att den södra spetsen av den 1300 km långa San Andreas förkastningszonen (SAFZ) kan vara kärnbildningsplatsen för nästa stora jordbävning på förkastningen, ändå kan geovetare inte utvärdera denna fara förrän platsen och geometrin för förkastningszonen är dokumenterad.

I deras nya tidning för Litosfären , Susanne Jänecke och kollegor använder detaljerad geologisk och strukturell kartläggning av de södra 30 km av San Andreas förkastningszonen i södra Kalifornien för att visa att det är en mycket förkastad bergvolym som är 1-4 km bred och organiserad som en klippt stegliknande struktur i de övre 3-5 kilometerna på jorden.

Denna nyligen identifierade Durmid-stegestruktur är minst 25 km lång, har tiotals master höger-laterala och höger-reverserade förkastningar längs sina kanter och hundratals vänster- och högerlaterala korsförkastningar däremellan. Durmid-stegestrukturen trendar nordväst, sträcker sig från det välkända huvudspåret av San Andreas-förkastningen (mSAF) på nordöstra sidan till en nyligen identifierad East Shoreline-förkastningszon (ESF) på den motsatta kanten.

Många års detaljerad fältstudie validerade teamets hypotes från 2011 om existensen av East Shoreline-stranden av SAFZ nordost om kanten av Saltonhavet, och detta dokument dokumenterar detta tidigare okända aktiva fel med hjälp av geofysiska och geologiska datauppsättningar längs hela den nordöstra marginalen av Coachella Valley, Kalifornien. East Shoreline-felet, säger författarna, förmodligen blir Garnet Hills fel, norr om Palm Springs, och tillsammans är de parallella med mSAF för> 100 km.

Upplyft, starkt vikta och förkastade sedimentära bergarter från pliocen till holocen, bevis för genomgripande förkortning, skadezoner i kartskala, och extremt snabb blockrotation indikerar att konvergensen över Durmid-stegestrukturen i SAFZ är desto mindre, sekundär komponent som åtföljer snabbare höger-laterala rörelser. Små mängder ytlig krypning och utlöst halkning ger regelbundet hårfästesfrakturer längs mSAF och Jänecke och kollegor känner igen identiska egenskaper inom ESF och längs några korsförkastningar i Durmid-stegestrukturen.

Det är inte klart hur tidigare jordbävningar interagerade med denna välorganiserade struktur med flera fel, och, konstaterar Jänecke, detta gör framtida beteende svårt att förutse. mSAF var det enda aktiva felet som geovetenskapsgemenskapen övervägde i detta avgörande område innan vår detaljerade studie.

Nya och publicerade geofysiska datauppsättningar och borrhålsdata i Coachella Valley visar att East Shoreline-förkastningen är en voluminös förkastningszon som sträcker sig i alla tre dimensioner. Det är väl avbildat sydväst om mSAF och verkar fortsätta in i underytan vid sydvästkanten av en blomstruktur som kan konvergera och förenkla på djupet.

I en sådan tolkning, ESF är brant, faller nordost, och är en nyckelstruktur vid utkanten av en asymmetrisk blommelik struktur som identifierats av Fuis et al. (2017) direkt nordväst om detta undersökningsområde. Söderut, Durmid-stegestrukturen vidgas gradvis när den böjs och samverkar med den ännu bredare Brawley Seismic-zonen. Komponenten för att förkorta över den sydligaste San Andreas felzonen ger plats längs strejk till komponenter av förlängning i Brawley Seismic Zone inom en definierad övergångszon. Denna geometri gör det troligt att båda förkastningszonerna kan misslyckas under en enda jordbävning, som föreslagits av tidigare forskning.

Flera kilometer breda slag-slip förkastningszoner, som de södra 30 km från SAFZ, förekommer längs många aktiva förkastningar och ligger bakom storstadsområden. Jordbävningen 2016 Mw 7.8 Kaikoura i Nya Zeeland avslöjade att stegliknande förkastningszoner kan vara enorma (minst 25 km breda och 150 km långa) och misslyckas på ett bitvis sätt. Ytfelsriskerna, marken skakar, och kaskadbrott som kan uppstå från interaktioner mellan fel i aktiva, voluminösa förkastningszoner är inte väl förstådda eller kvantifierade och mycket forskning behövs för att minska risken med denna viktiga typ av struktur.