纽约和佛蒙特州不稳定的岩石限制了地震的摇晃

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五块巨石由冰川运送过来，微妙地平衡在纽约州北部和佛蒙特州的岩石基座上，有助于确定该地区地震的长期最大震动强度。
地震学家检查不稳定平衡岩石（PBR）的脆弱性，以确定将它们从其位置上移开所需的震动强度。岩层的年龄可以提供有关特定区域上一次经历这种程度的震动的时间的信息。
据《美国地震学会公报》报道，纽约州和佛蒙特州的五个PBR的数据与美国地质调查局2023年国家地震危险模型预测的该地区地震地面震动平均水平基本一致。
仅在纽约蓝岭路测量的一次 PBR 表明附近地区的中位危险度可能降低。美国地质调查局的 Devin McPhillips 和 Thomas Pratt 表示，该 PBR 的持续“存活”可能排除了阿迪朗达克山脉大部分地区和尚普兰湖南部山谷的 7.0 级地震震源。
然而，作者指出，整体 PBR 数据将允许北部阿迪朗达克山脉或尚普兰湖谷发生 6.5 至 7.0 级地震。
研究人员还绘制了一张地图，显示了可能存在大型地震源且不会推翻特定 PBR 的最小距离。这样的地图有助于确定该地区活跃断层的位置。
普拉特说，地震学家曾利用其他记录震动的地质特征，如新马德里和弗吉尼亚中部地震带的液化现象，来帮助确定美国东部的地震危险。但之前使用 PBR 确定地震危险的大部分工作来自新西兰、澳大利亚和美国西部等地。
“我认为主要原因是这个领域才刚刚开始成熟。迄今为止，有限的工作集中在危险和风险最大的地方，”麦克菲利普斯解释说。“另一个可能的原因是早期关注的是基岩核心石风化和侵蚀形成的不稳定平衡岩石。这一过程在东北部没有形成许多不稳定岩石，但事实证明其他过程会形成。”
麦克菲利普斯和普拉特研究的所有 PBR 都是冰川漂砾，即冰川捡起并留下的巨石。这些巨石在冰川运动冲刷和刻蚀的岩石基座上保持平衡。最后一块冰盖在 15,000 至 13,000 年前从该地区消退，表明 PBR 大约在那个年龄。
崎岖且森林茂密的地形使该地区脆弱的 PBR 很难被识别，“所以我们需要当地的知识，”麦克菲利普斯说。
“当汤姆发现这些记录有趣岩石的业余爱好者书籍时，这个项目才真正开始。[纽约徒步旅行指南] 罗素·邓恩在纽约特别有帮助，而佛蒙特州的简和克里斯蒂·巴特勒在那里编写了一本出色的指南。登山者也在 Mountain Project 等论坛上获得一些有用的信息。”
研究人员利用地面激光雷达、现场观测和地震响应对五座 PBR 进行测量，量化了它们的脆弱性。在确定了巨石、基座和两者之间的接触点后，McPhillips 和 Pratt 能够计算出巨石从其高处倾倒的概率，该概率与峰值地面加速度以及峰值地面速度与峰值地面加速度之比有关。
研究人员表示，研究结果将有助于更好地确定美国东部这一地区的地震危险性。纽约州北部和佛蒙特州西北部由于历史上地震活动频繁，地震危险性高于美国东部大部分地区。
这一历史包括 1944 年 5.7 级马塞纳地震、1983 年 5.1 级纽科姆地震和 2002 年纽约 5.3 级奥塞布尔地震。附近的魁北克西部地震带和夏洛瓦地震带在 1663 年发生了 7.3 至 7.9 级地震。
麦克菲利普斯很高兴地看到，他们的数据与美国地质调查局的地震危险模型一致，特别是“我们能够计算出比任何以前可用的数据长几个数量级的时间间隔内的震动强度约束。”
他补充道：“我期待找到更多的 PBR——我们可能会做得比本文开始时提出的五个更好。”