Med hjälp av en mängd kaffeformade geofoner utplacerade i ungefär en månad på bakgårdar, golfbanor och offentliga parker, forskare samlade in tillräckligt med data för att kunna kartlägga djupet och formen av San Gabriel och San Bernardino sedimentära bassänger i Los Angeles, Kalifornien.

Seismologer tror att dessa sedimentära bassänger kan fungera som en "vågledare" för att fokusera och fånga energi från en jordbävning på södra San Andreas -fel, så att förstå deras struktur är viktigt för att förutse hur väl de kan kanalisera energin från en sådan jordbävning till centrala Los Angeles.

Forskargruppen, ledd av Patricia Persaud från Louisiana State University och Robert Clayton från California Institute of Technology, kunde kartlägga de två bassängerna mer detaljerat än tidigare studier, visar att San Gabriel -bassängen är djupare än San Bernardino -bassängen och att San Bernardino -bassängen har en oregelbunden form. Persaud och kollegor avslöjade också tecken på djupa förskjutningar i lager av jordskorpan som kan relateras till två fel - Red Hill och Raymond -fel - som tidigare har kartlagts i närliggande områden vid ytan.

"Det är för tidigt för tidigt att säga hur våra resultat kommer att förändra hur vi kan tänka oss dessa bassängers förmåga att kanalisera seismisk energi, "Sa Persaud." Men vi samlar in mer data i området som kommer att användas för att ytterligare förfina bassängstrukturen. "

Geofoner är instrument som omvandlar markrörelsens hastighet till spänning som kan användas för att bestämma geometrin hos strukturer under jordens yta. Att visualisera detaljerna i sedimentära bassängstrukturen kräver ett stort antal seismiska stationer som ligger nära varandra för att fånga viktiga förändringar i strukturen i sidled över bassängen. Geofonarrayer erbjuder ett billigt och genomförbart sätt att samla in dessa data i ett tätbefolkat stadsområde, jämfört med komplikationerna och kostnaderna för distribution av bredbandsseismometrar, Persaud noterade.

Var och en av de 202 noder som används i studien, i tre rader som sträcker sig över de norra bassängerna, är ungefär lika stora som en kaffeburk. "De väger cirka sex kilo och har en datalogger, batteri och inspelare allt i en behållare, "Förklarade Persaud." För att placera dem i marken gräver vi ett litet hål som gör att noderna kan täckas med cirka två centimeter jord när de väl planterats. De flesta boende i Los Angeles -området säger till oss att placera dem var vi vill, vissa hjälper oss till och med att gräva hålen; så vi väljer en plats på deras gårdar och om cirka fem minuter har vi noden på plats och spelar in. "

I de flesta fallen, fastighetsägare var "extremt vänliga och tillmötesgående" under den aktuella studien, sade Persaud. "Det som är intressant är att när vi fick ett positivt svar var det nästan omedelbart. Los Angeles -invånarna är mycket medvetna om den förhöjda seismiska faran i denna region, och är ofta nyfikna på vår studie och noder, och de vill veta mer. Vissa erbjuder att sprida ordet om vår studie via sociala medier och uppmuntra sina vänner och grannar att delta också. "

Noderna samlade in data kontinuerligt i 35 dagar. Vid den här tiden, de upptäckte markrörelser från magnitud 6 och större jordbävningar som inträffade tusentals kilometer bort från Los Angeles. Seismiska vågformsdata från dessa teleseismiska jordbävningar kan användas med en metod som kallas mottagarfunktionsteknik för att kartlägga skorpans tjocklek och grunda skorpstrukturer under en seismisk station. Mottagarfunktionerna beräknade från nodalarrayerna liknar de som beräknats från bredbandsdata, forskarna drog slutsatsen, men nodalarrayen erbjuder en högre upplösning på jordskorpans strukturer, såsom gränsen mellan jordskorpan och manteln och gränssnittet mellan sediment och källarsten över bassängerna.

Den här sommaren, forskargruppen är tillbaka i Kalifornien och placerar noder "längs nya linjer som är avsedda att fylla i alla områden där det kan bli en förändring i bassängformen, "sa Persaud." Vi har precis distribuerat tre nya profiler och kommer sedan att sammanställa resultaten från alla våra profiler för att ta fram en uppdaterad strukturell modell för bassängerna. "

Studien publiceras i Seismologiska forskningsbrev .