Christopher DuRoss från USGS uppdaterar kartor över grävväggarna medan han sitter på en av bänkarna som grävts ut över sackungen. Flaggor på väggen betecknar olika sedimentlager som teamet identifierade som rörde sig under tidigare jordbävningshändelser. Kredit:Ryan Gold.
1811 och 1812, regionen runt New Madrid, Missouri, upplevt ett antal större jordbävningar. Den sista och största jordbävningen i denna sekvens inträffade på Reelfoot-förkastningen, och tillfälligt ändrade Mississippiflodens lopp. Dessa jordbävningar beräknas vara bara blyga av magnituden 8,0 och ödelade städer längs Mississippifloden - jord som flytande, hus rasade, och skorstenar störtade.
På grund av jordbävningarna 1811-1812, området New Madrid är erkänt som en högriskzon för potentiella framtida seismiska händelser. Tidigare undersökningar har också hittat bevis för flera, äldre jordbävningshändelser bevarade i det geologiska rekordet.
"Vi vet att det också fanns stora jordbävningar vid ~ 1450 e.Kr. och vid ~ 900 e.Kr. säger Ryan Gold från U.S. Geological Survey (USGS), men frekventa jordskakningar längs förkastningen är kanske inte normen.
"Om jordbävningar inträffar på Reelfoot-förkastningen vart 500:e år, och har gjort det i hundratusentals år, vi skulle förvänta oss att se en bergskedja där - men det gör vi inte, säger Gold. Istället han föreslår att den blygsamma förkastningen som är förknippad med Reelfoot-förkastningen tyder på att jordbävningarna inte har pågått under en lång tidsperiod.
För att testa detta, USGS -forskare ville se bortom de senaste tusen åren. Att bevara långa register över tidigare jordbävningar kan vara en utmaning för Reelfoot-felet eftersom naturliga processer som regn och enstaka översvämningar på Mississippifloden kan konspirera för att radera rekordet av tidigare jordbävningar. "Det är tillsammans med antropogena effekter - massor av jordbruk, skogsbruk, [och] konstruktion, säger Gold.
Istället för att studera felet direkt, USGS -teamet flyttade till de böljande kullarna runt Mississippifloden, öster om Reelfoot-förkastningen. De noterade en hög koncentration av depressioner som kallas sackungen (tyska ord som betyder "sjunka") nära förkastningen, och antog att dessa fall är sprickor i marken orsakade av kraftiga skakningar från stora jordbävningar.
USGS grävde ut en gräv över en av säckarna som hade bildats i Peoria loess - silt som blåstes in under den senaste istiden fram till så sent som omkring 11, 000 år sedan. Gold förklarade hur laget antog att en sackungspricka bildas under en jordbävning, mitten av sprickan faller nedåt, och sediment sköljer in från axlarna – och registrerar därmed tidpunkten för jordbävningen.
Richard Briggs, USGS, tar en närmare titt på väggen i sackungen i diket. Sprickorna från jordbävningen inträffade sedan avsättningen av Peoria-löss> 11, 000 år sedan-det ljusbruna sedimentet som ses här. Upphovsman:Ryan Gold.
Deras dike avslöjade fyra distinkta paket med sediment, säger guld, och tillägger att han var glad över att se ett så långt rekord. "Jag tänkte att vi bara skulle se jordbävningssekvensen 1811 och 1812."
I säcken, de daterade alla fyra paket med sediment och fann att de motsvarade tidigare identifierade jordbävningar som inträffade på Reelfoot-förkastningen:1812 AD, ~1450 e.Kr., ~900 e.Kr., och ~ 2300 f.Kr. Viktigt, de hittade inga bevis för några ytterligare jordbävningar i intervallet från ~ 4, 300 till ~11, 000 år sedan. Om jordbävningsrekordet som finns bevarat i sackungen är komplett, "vårt rekord bekräftar att tempot i jordbävningarna inte har bibehållits, säger Gold.
Guld kommer att presentera sina resultat på tisdagen vid Geological Society of America's årliga möte i Indianapolis, Indiana. "Våra resultat kommer förhoppningsvis att uppmuntra samhället med seismiska risker att överväga möjligheten att förkastningstempot kan variera, ", säger Gold. "Ibland kan det vara mycket långa intervall mellan jordbävningar och ibland kan jordbävningarna vara närmare varandra."
USGS -teamet hoppas att deras nya resultat på New Madrid -sprickor kan ge insikter till dem som modellerar risk och seismisk fara i regionen. Gold säger att förfining och uppdatering av seismiska faror med mer information om hur ett fel kan brista kan hjälpa till med byggkoder - att designa byggnader precis för att hålla oss säkra, men inte överdesignad, som kan slösa med resurser.