Falla alpina - Alpine Fault

Falla alpina
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El movimiento a lo largo de la falla alpina está deformando el continente de Zealandia , con la parte sur (en la placa del Pacífico ) deslizándose más allá y ligeramente hacia la parte noroeste (en la placa indoaustraliana ).
Isla Sur Blizzard 2003.jpg
La nieve delinea el acantilado formado por la Falla Alpina a lo largo del borde noroeste de los Alpes del Sur , cerca de la costa oeste de la Isla Sur . Esta imagen de satélite muestra las secuelas de una tormenta de nieve que azotó la isla en julio de 2003.
Etimología Alpes del Sur
País Nueva Zelanda
Región Costa Oeste y Sur de California Regiones
Caracteristicas
Distancia Alpes del Sur
Largo 480 km (300 millas)
Huelga NE-SW
Desplazamiento 30 mm (1,2 pulg.) / Año
Tectónica
Lámina Indoaustraliano , Pacífico
Estado Activo
Temblores 1717 prehistórico
Tipo Falla de deslizamiento
Movimiento Dextral / convergente, lado este hacia arriba
Edad Mioceno - Holoceno
Orogénesis Kaikoura

La Falla Alpina es una falla geológica que recorre casi toda la longitud de la Isla Sur de Nueva Zelanda (c. 480 km) y forma el límite entre la Placa del Pacífico y la Placa Indoaustraliana . Los Alpes del Sur se han elevado sobre la falla durante los últimos 12 millones de años en una serie de terremotos. Sin embargo, la mayor parte del movimiento en la falla es de deslizamiento (de lado a lado), con el distrito de Tasmania y la costa oeste moviéndose hacia el norte y Canterbury y Otago hacia el sur. Las tasas de deslizamiento promedio en la región central de la falla son de unos 38 mm al año, muy rápidas para los estándares mundiales. El último gran terremoto en la falla alpina fue en c. 1717 d.C., la probabilidad de que ocurra otro en los próximos 50 años se estima en alrededor del 75 por ciento.

Extensión geográfica y movimiento de la placa

Mapa del extremo norte de Alpine Fault y Marlborough Fault System.

El límite de la placa del Pacífico y la placa indoaustraliana forma la zona de falla de Macquarie en la fosa de Puysegur frente a la esquina suroeste de la isla sur y llega a la costa como la falla alpina al norte de Milford Sound. La Falla Alpina luego corre a lo largo de la Isla Sur, justo al oeste de los Alpes del Sur, hasta cerca de Lewis Pass en la sección central norte de la isla. En este punto, se divide en un conjunto de fallas más pequeñas conocidas como el Sistema de fallas de Marlborough . Este conjunto de fallas, que incluye la falla de Wairau , la falla de Hope , la falla de Awatere y la falla de Clarence , transfieren el desplazamiento entre la falla alpina y la zona de subducción de Hikurangi hacia el norte. Se cree que Hope Fault representa la continuación principal de la Alpine Fault.

La Placa Indoaustraliana se subduce hacia el este al sur de la Isla Sur y la Placa del Pacífico se subduce hacia el Oeste al norte. En el medio, la falla alpina es un límite de transformación y tiene tanto un movimiento de deslizamiento dextral (lateral derecho) como un levantamiento en el lado sureste. El levantamiento se debe a un elemento de convergencia entre las placas, lo que significa que la falla tiene un componente oblicuo inverso de ángulo alto significativo en su desplazamiento.

La falla alpina tiene la mayor elevación cerca de Aoraki / Mount Cook en su sección central. Aquí, el movimiento relativo entre las dos placas tiene un promedio de 37 a 40 mm al año. Esto se distribuye en 36 a 39 mm de movimiento horizontal y de 6 a 10 mm hacia arriba en el plano de la falla por año.

Origen y evolución geológica

Nueva Zelanda antes de la activación de la falla alpina (30 Ma).
Afloramiento que muestra cataclasita alterada hidrotermalmente en verde, dentro de la zona de falla alpina, río Waikukupa.
Afloramiento de la falla alpina que muestra cataclasita y brecha con bandas , río Waikukupa.

Hace entre 25 y 12 millones de años, el movimiento en la falla protoalpina fue exclusivamente de deslizamiento. Los Alpes del Sur aún no se habían formado y la mayor parte de Nueva Zelanda estaba cubierta de agua. Luego, la elevación comenzó lentamente a medida que el movimiento de la placa se volvió ligeramente oblicuo al impacto de la falla alpina. En los últimos 12 millones de años, los Alpes del Sur se han elevado aproximadamente 20 kilómetros, sin embargo, a medida que esto ha ocurrido, las montañas han atrapado más lluvia, lo que ha provocado una mayor erosión. Esto, junto con las limitaciones isostáticas , ha mantenido a los Alpes del Sur a menos de 4.000 m.

El levantamiento en la falla alpina ha llevado a la exposición de rocas metamórficas profundas cerca de la falla dentro de los Alpes del Sur. Esto incluye milonitas y el Esquisto Alpino , que aumenta en grado metamórfico hacia la falla. El material erosionado ha formado las llanuras de Canterbury . La falla alpina no es una estructura única, sino que a menudo se divide en componentes puros de deslizamiento y deslizamiento. Cerca de la superficie, la falla puede tener múltiples zonas de ruptura.

Geología de la zona de falla

La zona de falla está expuesta en numerosos lugares a lo largo de la costa oeste, y típicamente consiste en una zona de ranuras de falla de 10 a 50 m de ancho con alteración hidrotermal generalizada. La mayor parte del movimiento a lo largo de la falla ocurre en esta zona. En el afloramiento, la zona de la falla está cubierta por milonitas que se formaron en profundidad y fueron elevadas por la falla.

Temblores

No ha habido grandes terremotos históricos en la falla alpina. Debido a esto, a mediados del siglo XX se especuló que la Falla Alpina se arrastra sin producir grandes terremotos. Sin embargo, ahora se infiere por múltiples líneas de evidencia que la falla alpina se rompe, creando grandes terremotos aproximadamente cada pocos cientos de años.

Prehistórico

Los maoríes llegaron a Nueva Zelanda hacia el 1300, pero nunca alcanzaron una alta densidad de población en la más fría Isla Sur. Por lo tanto, si bien los terremotos son una parte importante de la tradición oral maorí , no se han transmitido historias sobre los terremotos de la Isla Sur. Durante los últimos mil años, se han producido cuatro grandes rupturas a lo largo de la falla alpina, que han provocado terremotos de magnitud aproximadamente 8. Se había determinado previamente que habían ocurrido aproximadamente en 1100, 1430, 1620 y 1717 d.C., a intervalos de entre 100 y 350 años. . El terremoto de 1717 parece haber involucrado una ruptura a lo largo de casi 400 kilómetros (250 millas) de los dos tercios del sur de la falla. Los científicos dicen que un terremoto similar podría ocurrir en cualquier momento, ya que el intervalo desde 1717 es más largo que los intervalos entre los eventos anteriores. Una investigación más reciente llevada a cabo por la Universidad de Otago y la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear revisó las fechas de los terremotos anteriores a 1717 entre 1535 y 1596 (en lugar de 1620), 1374 y 1405 (en lugar de 1430) y 1064 y 1120. (en lugar de 1100). Se identificó que un terremoto anterior ocurrió entre 887 y 965.

Histórico

No ha habido grandes terremotos en la falla alpina en tiempos históricos; sus ramificaciones del sur y del norte , sin embargo, han experimentado terremotos considerables:

Predicción del próximo terremoto

En 2012, los investigadores de GNS Science publicaron una cronología de 8000 años de 24 terremotos importantes en el extremo sur de la falla a partir de sedimentos en Hokuri Creek, cerca del lago McKerrow en el norte de Fiordland. En términos de terremotos, la falla de 850 kilómetros (530 millas) de largo es notablemente consistente, rompiéndose en promedio cada 330 años, a intervalos que van desde 140 años a 510 años. En 2017, los investigadores de GNS revisaron las cifras después de combinar los registros actualizados del sitio de Hokuri con un registro de mil años de otro sitio, a 20 km de distancia en el río John O'Groats, para producir un registro de 27 grandes terremotos durante el período de 8000 años. . Esto dio una tasa media de recurrencia de 291 años, más o menos 23 años, frente a la tasa estimada previamente de 329 años, más o menos 26 años. En el nuevo estudio, el intervalo entre terremotos osciló entre 160 y 350 años, y la probabilidad de que ocurra un terremoto en los 50 años posteriores a 2017 se estimó en un 29 por ciento.

Efectos proyectados de una ruptura

Las grandes rupturas también pueden desencadenar terremotos en las fallas que continúan al norte de la falla alpina. Hay evidencia de paleotsunami de rupturas casi simultáneas de la falla alpina y de las fallas de Wellington (y / u otras fallas importantes) en el norte que han ocurrido al menos dos veces en los últimos 1,000 años. Un estudio de 2018 dice que una ruptura significativa en la falla alpina podría provocar que las carreteras (particularmente en o hacia la costa oeste) se bloqueen durante meses, como ocurrió con el terremoto de Kaikoura en 2016 , con problemas para abastecer a las ciudades y evacuar a los turistas. Los consejos de distrito a lo largo de la costa oeste y en Canterbury han encargado estudios y comenzado los preparativos para un gran terremoto anticipado en la falla alpina.

Zonas de riesgo de terremotos Nueva Zelanda. Hasta 2011, la falta de terremotos históricos en la falla alpina se interpretó como un riesgo menor.

Historia de la investigacion

En 1940, Harold Wellman descubrió que los Alpes del Sur estaban asociados con una línea de falla de aproximadamente 650 km (400 millas) de largo. La falla fue nombrada oficialmente Falla Alpina en 1942 como una extensión de una estructura previamente mapeada. Al mismo tiempo, Harold Wellman propuso el desplazamiento lateral de 480 kilómetros (300 millas) en la falla alpina. Wellman infirió este desplazamiento debido en parte a la similitud de las rocas en Southland y Nelson a ambos lados de la falla alpina. Los desplazamientos laterales de esta magnitud no podían ser explicados por la geología de la tectónica previa a las placas y sus ideas no fueron inicialmente ampliamente aceptadas hasta 1956. Wellman también propuso en 1964 que la falla alpina era una estructura cenozoica, que estaba en conflicto con la edad mesozoica más antigua aceptada. en el momento. Esta idea, junto con el desplazamiento en la falla, propuso que la superficie de la tierra estaba en un movimiento constante relativamente rápido y ayudó a derrocar la vieja hipótesis geosinclinal a favor de la tectónica de placas.

Richard Norris y Alan Cooper del Departamento de Geología de la Universidad de Otago llevaron a cabo una extensa investigación sobre la estructura y la petrología de la falla alpina, respectivamente, a lo largo del siglo XX y principios del XXI. Fue durante este tiempo que se descubrió y refinó la ciclicidad de los terremotos de la falla alpina y el significado del aumento en el grado metamórfico hacia la falla. Originalmente, se infirió que este aumento regional en la ley se debía al calentamiento por fricción a lo largo de la falla, no al levantamiento de secuencias geológicas más profundas. Richard H. Sibson, de la misma universidad, también usó la Falla Alpina para refinar su nomenclatura de rocas de falla que ganó adherencia internacional.

Proyecto de perforación de fallas profundas

El Proyecto de perforación de fallas profundas (DFDP) fue un intento en 2014 de recuperar muestras de rocas y fluidos y realizar mediciones geofísicas dentro de la zona de la falla alpina en profundidad. Fue un proyecto de investigación internacional de $ 2.5 millones diseñado para perforar 1.3 km hasta el plan de falla en dos meses. El DFDP fue el segundo proyecto en intentar perforar una zona de falla activa y devolver muestras después del Observatorio de fallas de San Andrés en profundidad . Uno de los objetivos del proyecto era utilizar las rocas deformadas de la zona de la falla para determinar su resistencia al estrés. Los investigadores también planearon instalar equipos a largo plazo para medir la presión, la temperatura y la actividad sísmica cerca de la zona de la falla. Fue dirigido por los geólogos de Nueva Zelanda Rupert Sutherland , John Townsend y Virginia Toy e involucra a un equipo internacional de Nueva Zelanda, Canadá, Francia, Alemania, Japón, Reino Unido y Estados Unidos.

En 2017, informaron que habían descubierto debajo de Whataroa , un pequeño municipio en la falla alpina, una actividad hidrotermal "extrema" que "podría ser comercialmente muy significativa". Uno de los investigadores principales dijo que es probable que sea único a nivel mundial.

Ver también

Referencias

Fuentes

Otras lecturas

  • Howarth, Jamie D .; Barth, Nicolas C .; Fitzsimons, Sean J .; Richards-Dinger, Keith; Clark, Kate J .; Biasi, Glenn P .; Cochran, Ursula A .; Langridge, Robert M .; Berryman, Kelvin R .; Sutherland, Rupert (2021). "Agrupación espacio-temporal de grandes terremotos en una falla transformante controlada por geometría". Geociencias de la naturaleza . doi : 10.1038 / s41561-021-00721-4 . ISSN  1752-0894 .

enlaces externos