地球の表面から約90マイル（150km）下に何が起こっていますか？ 良い無料の写真を介して画像。

オレゴン大学のMiles Bodmerとオレゴン大学のDoug Toomeyによって

太平洋岸北西部は、ビール、音楽、神話の大きな足の生き物など、多くのことで知られています。 ほとんどの人は地震とそれを関連付けませんが、彼らはすべきです。, カリフォルニア州北部からカナダのバンクーバー島まで600マイル(966km)走るカスカディア-メガスラスト断層があり、シアトルとオレゴン州ポートランドを含むいくつかの大都市圏にまたがっています。

この地質断層は、最近の記憶では比較的静かでした。 カスカディアの巨大地震に沿って多くの広く感じられた地震はなく、確かに、カリフォルニアの活動中のサンアンドレアスに沿った1989年のロマ-プリータ地震のような破catastrophな出来事に匹敵するものは何もありませんでした。 それはしかし、それは静かに滞在することを意味しません。, 科学者達は、マグニチュード9ほどの大地震の可能性があることを知っています。

地球物理学者は、カスカディアメガスラスト断層のすべての部分が同じように動作するわけではないことを十年以上にわたって知られています。 北部と南部のセクションは、中央のセクションよりもはるかに地震活動が活発です–住民がしばしば気づかない頻繁な小さな地震や地盤変形があります。 ではなぜこの違いがあるのかがですか。,

私たちの研究は、断層の下90マイル（144km）以上の地球の奥深くで起こっていることの画像を構築することによって、これらの質問に答えようとし 私たちは、カスカディア断層に沿って観測可能な違いにつながっていると思うこれらの活発なセクションの下に上昇している領域を特定しました。

カスカディアと”本当に大きなもの”

カスカディア沈み込み帯は、二つの構造プレートが衝突している領域です。 小さな海洋プレートであるフアン-デ-フカは、米国大陸が座っている北アメリカプレートの下に押し込まれています。,

フアン-デ-フカプレートは、カスカディア断層の下にある北米プレートと出会っています。 USGS経由の画像。

沈み込みシステム–一つの構造プレートが別の上にスライドする–世界最大の既知の地震を生成することができます。 その代表的な例は、日本を揺るがした2011年の東北地方太平洋沖地震です。

カスカディアは、他の沈み込み帯に比べて地震学的に非常に静かです–しかし、それは完全に不活性ではありません。 研究は、断層がマグニチュード9.0で1700年に破裂したことを示しています。, それは最大の予測されたサンアンドレアス地震よりも約30倍強力です。 研究者らは、私たちが別の大きなカスカディアイベントが発生する可能性があるおよそ300-500年の期間内にいることを示唆しています。

カスカディア北部と南部では、毎年多くの小さな損傷を受けていないと感じられないイベントが行われます。 しかし、オレゴン州のほとんどの根底にあるカスカディア中部では、地震活動はほとんどありません。 同じ障害が異なる地域で異なる動作をするのはなぜですか？,

最後の十年にわたって、科学者たちは、断層に沿って変化を強調するいくつかの追加の観察を行いました。

一つは、断層に沿ってストレスが蓄積している場所を教えてくれるプレートロックと関係があります。 構造プレートが固定されている–すなわち、本当に一緒にくっついて、お互いを過ぎて移動することができない–ストレスが増大する。 れるストレスを発表するとして急速に、地震の規模によってどのようにパッチの断層が破壊する。

ワシントンのGPSジオセンサー。, Bdelisle経由のイメージ。

地質学者は最近、お互いを過ぎてスライドするプレートの無力から生じる微妙な地面の変形を記録するために、カスカディア全体に数百のGPSモニターを展開することができました。 ちょうど歴史的な地震活動のように、プレートの固定は、カスカディアの北部と南部でより一般的です。

地質学者はまた、震えとして知られている検出困難な地震のうずきを観察することができるようになりました。 これらのイベントは、典型的な地震よりもはるかに長い時間を取って、数週間まで数分の期間にわたって発生します。, うな大きな地震動もスターを大量のエネルギーです。 研究者は過去15年間でこれらの信号を発見しただけですが、恒久的な地震観測所は堅牢なイベントのカタログを構築するのに役立っています。 震えもまた、断層の北部と南部に沿ってより集中しているように見えます。

どうこうした状況の下にオレゴン州の比較的活性が低下すべてのこれらの施策は？ 説明するために、私たちは地球のマントルに、表面の下に100キロメートル（60マイル）以上の深い見なければなりませんでした。,

緑色の点と青色の三角形は、地震監視ステーションの位置を示しています。 Bodmerらによる画像。 2018年、地球物理学研究センターに入所。

遠くの地震を使って地球をイメージングする

医師は、人間の患者を開いて直接見ることなく、骨のような内部構造を”見る”ために電磁波を使 地質学者は地球をほぼ同じ方法でイメージします。 X線の代わりに、遠くのマグニチュード6から放射される地震エネルギーを使用します。,0-プラス地震は、私たちが物理的に得ることができない機能を”見る”のに役立ちます。 このエネルギーは、地球の構造を通って音波のように移動します。 岩がいっそう熱くなるか、少しでも部分的に溶けている時に、地震波は減速します。 地震波の到達時間を測定することによって、地震波が地球の特定の部分をどれだけ速くまたは遅く移動するかを示す3次元画像を作成します。

カスカディアイニシアチブ中に展開されるのを待っている海底地震計。 エミリー-フーフトによるイメージ。,

これらの信号を見るには、地震監視ステーションからの記録が必要です。 より多くのセンサーはより良い解像度とより鮮明な画像を提供しますが、関心のある領域の半分が水中である場合、より多くのデータを収集することは この課題に対処するために、私たちは2011年から米国西部の海底に何百もの地震計を配備した科学者チームの一員でした。 この実験であるカスカディア-イニシアティブは、およそ30マイル(50km)の間隔で計器類で構造プレート全体を覆った初めてのものであった。,

私たちが見つけたのは、地震波が予想よりも遅く移動する断層の下の二つの異常な領域です。 これらの異常は大きく、直径約90マイル(150km)であり、断層の北部と南部のセクションの下に現れます。 覚えておいてください、それは研究者がすでに活動の増加を観察しているところです：地震活動。 興味深いことに、異常は、我々が活動の減少を見るオレゴン州の下で、断層の中央部の下には存在しない。,

地震波がよりゆっくりと移動した地域は、平均して赤くなりますが、より迅速に移動した地域は青くなります。 地球表面下90マイル(150km)のより遅い異常領域は、衝突するプレートがより固定されており、振動がより一般的である場所に対応していました。 Bodmerらによる画像。 2018年、地球物理学研究センターに入所。だから、これらの異常は正確には何ですか？

地殻変動プレートは、地球の岩のマントル層に浮かんでいます。, マントルが数百万年にわたってゆっくりと上昇している点で、岩は圧縮されます。 それはそのような高温であるので、ほぼ1500℃（2700F）で100km（60mi）の深さで、それはそれほどわずかに溶けることができます。

これらの物理的変化により、異常領域はより浮力が高くなります–溶融した熱い岩は固体の冷たい岩よりも密度が低くなります。 この浮力ると考える影響をどのように断層上での動作. 熱い、部分的に溶融した領域は、ヘリウム風船がその上に覆われたシートに対してどのように上昇するかと同様に、上にあるものを上に押し上げます。, これにより、二つのプレート間の力が増加し、それらがより強く結合され、より完全にロックされると信じています。

私たちの結果は、この沈み込み帯、およびおそらく他のものが何百万年もの地質学的時間枠にわたってどのように振る舞うかについての新しい洞察 残念ながら、我々の結果は、次の大きなカスカディア巨大地震がいつ発生するかを予測することはできません。, これには、短期的な現象を捉えるために地震とGPSのようなステーションを使用して、陸上と沖合の両方の沈み込み帯のより多くの研究と密なアクティブなモニタリングが必要になります。

私たちの研究は、プレートがより完全にロックされている断層の北部または南部のいずれかで大きな出来事が始まる可能性が高いことを示唆しており、それが事実である可能性がある理由を与えている。,

一般市民と政策立案者にとっては、沈み込み帯断層との共存に伴う潜在的なリスクについて情報を得ること、および大きな破裂が発生した場合

Miles Bodmer,Ph.D.オレゴン大学地球科学の学生とオレゴン大学地球科学の教授Doug Toomey

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ボトムライン：太平洋岸北西部のカスカディア断層の一部は、他のものよりも地震活動が活発です。 画像データは理由を示唆している。

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