Hilina Slump

Hilina Slump, na zboczu wulkanu Kīlauea w południowo-wschodniej części wyspy Hawaje, rozciąga się od strefy uskoku Hilina w przybliżeniu na południe od East Rift Zone (ERZ) do krawędzi głębokiej wody.
Szczegóły upadku Hiliny.

Hilina Slump , na południowym zboczu wulkanu Kīlauea na południowo-wschodnim wybrzeżu Wielkiej Wyspy Hawai'i , jest najbardziej zauważalnym z kilku osuwisk otaczających każdą z Wysp Hawajskich. Te osuwiska są środkami, za pomocą których materiał zdeponowany w otworach wulkanu jest przenoszony w dół i do morza, ostatecznie rozlewając się na dno morskie, aby poszerzyć wyspę.

Cała południowa flanka Kīlauea, rozciągająca się do Przylądka Kumukahi, przesuwa się obecnie w kierunku morza, a niektóre części środkowej części (z widokiem na załamanie Hiliny) poruszają się nawet o 10 centymetrów (3,9 cala) rocznie, popychane przez silny wtrysk magmy i ciągnięty przez grawitację.

Obecny ruch załamania Hiliny i niedawna aktywność wulkaniczna , w połączeniu z dowodami masywnych osunięć łodzi podwodnych w przeszłości geologicznej, doprowadziły do ​​twierdzeń, że megatsunami może nastąpić, jeśli południowa flanka Kīlauea nagle zawiedzie. [ potrzebne źródło ]

Geologia

Uproszczony przekrój przez wulkany Kīlauea (szary) i Mauna Loa (oraz krawędź Mauna Kea), pokazujący 1) sposób, w jaki każdy wulkan leży na zboczu starszych wulkanów, oraz 2) niskie zbocza typowe dla wulkanów tarczowych. Wysokość w kilometrach, bez przesady w pionie. Zapad pod literą „K” odpowiada widokowi pokazanemu poniżej.
Hilina Pali (klif) na południowej flance wulkanu Kīlauea jest widocznym dowodem stromego systemu uskoków Hilina. Pod tym systemem leży płaski uskok, który nie ma widocznej ekspresji na powierzchni, ale spowodował kilka dużych trzęsień ziemi w ciągu ostatnich 200 lat.

Wyspy Hawajskie to wulkany, najnowsza część hawajsko-cesarskiego łańcucha gór podwodnych , powstałe w wyniku erupcji magmy z hawajskiego hotspotu . Gdy płyta Pacyfiku , przesuwając się na północny zachód, przenosi istniejące wulkany z dala od gorącego punktu, na południowo-wschodnim krańcu tworzą się nowe wulkany. Najnowszą i największą wyspą jest Big Island of Hawaiʻi, utworzona z połączenia siedmiu wulkanów. Największym, na skraju spływu wyspy, jest wulkan Mauna Loa , a na jego zboczu od strony morza młodszy Kīlauea , z wciąż zanurzonymi Kama'ehuakanaloa Seamount (dawniej Lō'ihi) tuż przy brzegu.

Wulkany hawajskie to wulkany tarczowe , różniące się od bardziej znanych stratowulkanów większą szerokością i niższym nachyleniem. (Np. średnie nachylenie Kilauea na wschód wynosi tylko 3,3°, a południowe nachylenie od szczytu do dna oceanu tylko 6°.) Kiedy wulkan znajduje się nad gorącym punktem, obfite zapasy magmy pozwalają mu zbudować szeroką tarczę ; kiedy traci zapas magmy, umiera i ulega erozji z powrotem do poziomu morza.

Podobnie jak reszta, Kīlauea składa się z naprzemiennych strumieni lawy podziemnej i podwodnej, pękniętych przez szczeliny chłodzące i przeplatanych słabszymi skałami, osadami i tefrą , co skutkuje tym, co zostało scharakteryzowane jako spękana masa skalna . Te nieciągłości tworzą strefy osłabienia, które prowadzą do zniszczenia zbocza. Ciężar górotworu powoduje wydłużanie się (rozciąganie) w dół stoku, sprzyjając powstawaniu struktur pionowych, np . uskoki i strefy ryftowe, równoległe do zbocza. Odłączają one górotwór od górnego zbocza, kładąc większy nacisk na wszelkie niepionowe płaszczyzny osłabienia, które mogą zawieść i utworzyć strefę poślizgu.

W swoim artykule z 1999 roku Smith i Malahoff omówili „przeciskanie magmy” jako główną przyczynę zniszczenia zbocza w Hilinie. Przeciskanie magmy występuje, gdy świeża magma jest wtryskiwana do wcześniej istniejących pęknięć lub słabej skały. Ciśnienie wstrzykniętej magmy służy do rozbicia skały, co prowadzi do zniszczenia zbocza. Smith i Malahoff zasugerowali również, że status Kīlauea jako wtórnej struktury wulkanicznej na zboczach większej Mauna Loa czyni ją bardziej podatną na katastrofalne zawalenie. Zaobserwowali, że ten trend jest prawdziwy w przypadku wielu historycznych osuwisk obserwowanych w łańcuchu wysp hawajskich.

Wektory pokazujące ilość i kierunek ruchu stacji Global Positioning System w różnych miejscach na południowej flance Kīlauea, 2003-2006, w stosunku do reszty wyspy. Pomiary dla innych lat są bardzo podobne. Ciemne pasma to klify Hilina Pali.

Na flance Kīlauea od strony morza (gdzie nie opiera się o Mauna Loa) tendencje te są widoczne, gdzie magma sącząca się z kaldery skręca na wschód i zachód, tworząc Strefę Szczeliny Południowo-Zachodniej (SWRZ) i Strefę Szczeliny Wschodniej (ERZ), obie równoległe do brzegu, a także na klifach Hilina Pali – co zbiegło się z uskokami poślizgowymi systemu uskoków Hilina – które tworzą skarpę czołową, gdzie duży blok skalny osunął się w dół i na zewnątrz.

Strefy ryftowe umożliwiają transport lawy na dziesiątki kilometrów od kaldery (co widać w obecnej erupcji dolnej Puny ). Służą również jako kliny, zmuszając południową flankę Kīlauea do opadania w poprzek décollement – ​​prawie poziomego uskoku, w którym osady wulkaniczne spoczywają na skorupie oceanicznej – na głębokości około 8 do 10 km. Połączenie szczelin i grawitacyjnego opadania powoduje ruch w kierunku morza całej południowej flanki (patrz zdjęcie), zwłaszcza wokół Hilina Pali, z ruchami w kierunku morza do 10 centymetrów (3,9 cala) rocznie.

Hilina Slump

W centralnej części południowego zbocza Kīlauea wysokie na tysiąc stóp klify Hilina Pali i podobne skarpy zostały rozpoznane już w 1930 roku jako skarpy głowy wynikające z osuwania się wybrzeża. Hilina Pali to skarpa głowy Hilina Slump, rodzaj osuwiska, w którym duży i względnie nienaruszony blok ślizga się po wklęsłej powierzchni, opadając pionowo na głowę, z czubkiem często rozciągającym się w górę i na zewnątrz. Hilina Slump rozciąga się w kierunku morza od oba końce Hilina Pali na głębokość 5000 metrów (16 404 stóp). Czy to załamanie jest płytkie, czy sięga do dekoltu który leży u podstaw całej południowej flanki Kīlauea, jest nadal przedmiotem dyskusji.

Wraz z odkryciem pod koniec lat 80. XX wieku, że cała południowa flanka Kīlauea jest objęta osuwiskami podmorskimi, niektórzy naukowcy zastosowali termin „spadek Hiliny” na szerszy obszar.

Załamanie Hiliny przesuwa się w kierunku morza na szczycie południowej flanki wulkanu Kīlauea ze średnią prędkością 10 cm / rok (3,9 cala / rok). Kīlauea to południowo-wschodnia część, około 13,7% Wielkiej Wyspy Hawajów. W porównaniu z objętością Kīlauea od 25 000 do 35 000 kilometrów sześciennych (6 000 do 8400 cu mil), zjeżdżalnia podwodna ma od 10 000 do 12 000 kilometrów sześciennych (2400 do 2900 cu mil), co stanowi około 10% wyspy. Wyniki modelowe oparte na obecnym nachyleniu i poziomie morza sugerują, że przyspieszenia sejsmiczne silniejsze niż około 0,4 do 0,6 g są wystarczające do przekroczenia współczynnika tarcia statycznego, co skutkuje poślizgiem po powierzchni zniszczenia. Jednak ostatnie pomiary podmorskie pokazują, że podmorska „ławka” utworzyła przyporę na czele Załamania Hiliny, a „ta przypora może zmniejszać prawdopodobieństwo przyszłego katastrofalnego oderwania”.

Trzęsienia ziemi

Trzęsienia ziemi w Kilauea
[Interaktywna mapa pełnoekranowa]
Zobacz też: Lista trzęsień ziemi na Hawajach

Trzęsienia ziemi na Hawajach są wynikiem ruchu magmy lub przesuwania się wulkanicznych budowli, które składają się na wyspy. Część poślizgu flanki w kierunku morza występuje asejsmicznie, bez zauważalnych trzęsień ziemi. Innym razem następuje szarpnięcie, powodujące trzęsienie ziemi o sile 6 lub większej.

1868

Trzęsienie ziemi, które miało miejsce 2 kwietnia 1868 r. , nawiedziło południowo-wschodnie wybrzeże Hawajów o sile szacowanej na 7,25–7,75. To wywołało osuwisko na zboczach wulkanu Mauna Loa , pięć mil (8,0 km) na północ od Pāhala , zabijając 31 osób. Tsunami pochłonęło 46 dodatkowych istnień ludzkich. Wioski Punaluʻu , Nīnole , Kāwāʻa, Honuʻapo i Keauhou Landing zostały poważnie uszkodzone. Według jednej relacji tsunami „przetoczyło się po wierzchołkach palm kokosowych, prawdopodobnie na wysokości 60 stóp (18 m)… w głąb lądu na odległość ćwierć mili [0,4 km] w niektórych miejscach, wypływając na morze kiedy wrócił, domy, mężczyźni, kobiety i prawie wszystko ruchome”.

1975

Hilina Slump
czas UTC 1975-11-29 14:47:40
wydarzenie ISC 722344
USGS- ANSS ComCat
Lokalna data 29 listopada 1975 ( 29.11.1975 )
Ogrom M w 7,7
Głębokość 9 km
Epicentrum

Podobne trzęsienie ziemi miało miejsce 29 listopada 1975 roku o sile 7,2. Szeroki na 40 mil (64 km) odcinek Hilina Slump zsunął się na 11 stóp (3,4 m) do oceanu, poszerzając pęknięcie o 26 stóp (7,9 m). Ruch ten spowodował również tsunami, które osiągnęło maksymalną wysokość 47,0 stóp (14,3 m) w Keauhou Landing. Nieruchomości nad oceanem zostały zmyte z fundamentów w Punaluʻu. W Halape zgłoszono dwa zgony, a 19 innych osób zostało rannych. Linia brzegowa w zatoce Keauhou została radykalnie zmieniona.

2018

Hilina Slump
czas UTC 2018-05-04 22:32:55
wydarzenie ISC 611928827
USGS- ANSS ComCat
Lokalna data 4 maja 2018 ( 04.05.2018 )
Czas lokalny 12:33 HST
Ogrom 6,9 mln Ww
Głębokość 2,1 km
Epicentrum

Trzęsienie ziemi o sile 6,9 ​​w skali Richtera, które miało miejsce 4 maja 2018 r., Spowodowało, że osuwisko przesunęło się o około 2 stopy (0,6 m). Wydaje się, że zostało wytrącone przez wibracje spowodowane ruchem magmy we wschodniej strefie ryftowej Kīlauea, a z kolei trzęsienie ziemi poprzedziło dalszą aktywność wulkaniczną. Mogłoby to pasować do modelu korelacji między trzęsieniami ziemi a erupcjami opisanymi dla trzęsień ziemi w 1868 i 1975 roku.

osuwiska

Szerokie i łagodne zbocza młodych wulkanów tarczowych , takich jak Kīlauea, kontrastują ze stromymi, malowniczymi klifami (pali), głęboko wciętymi kanionami i wąskimi grzbietami typowymi dla starszych wysp i przez długi czas pozostawało tajemnicą, jak ten ostatni dostał się w ten sposób. W 1930 roku zasugerowano, że (przynajmniej w niektórych przypadkach) może to być wynikiem dużych osuwisk. W 1964 roku zauważono, że niektóre obszary dna morskiego o bardzo blokowej topografii opadały w dół od czegoś, co wydaje się być gigantycznymi amfiteatrami (duża miska pozostawiona na czele osuwisk), co sugeruje możliwość gigantycznych osuwisk . Jednak takie ruchy masowe była wszechobecną cechą hawajskiej geologii, nie została rozpoznana, dopóki systematyczne mapowanie dna morskiego pod koniec lat 80. nie zidentyfikowało 17 obszarów na zboczach wysp, które wydają się być pozostałościami dużych osuwisk. Niektóre aspekty tych zjeżdżalni - takie jak duża objętość (szacowana na 5000 kilometrów sześciennych (1200 cu mil) dla zjeżdżalni Nuuanu), transport dużych („dziesiątek kilometrów”) bloków o długości 50 kilometrów (31 mil) lub więcej , oraz dowody na szybki transport – sugerują, że niektóre z tych osuwisk były rzeczywiście gigantyczne i mogły wywołać gigantyczne tsunami. Jednym z takich obszarów jest południowa flanka Kīlauea, w tym załamanie Hilina, które jest obecnie w ruchu. Wzbudziło to obawy, że awaria południowej flanki Kīlauea może wywołać tsunami, które „może zagrozić miastom w regionie Pacyfiku”, a nawet stosunkowo niewielkie przemieszczenie Hiliny Slump „byłoby naprawdę katastrofalne dla życia i mienia na Hawajach wyspa, reszta archipelagu i prawdopodobnie Pacyfik”.

Podczas gdy archipelag hawajski stoi w obliczu poważnego zagrożenia ze strony nawet stosunkowo niewielkich wydarzeń lokalnych, zagrożenie dla innych regionów trans-Pacyfiku zostało uznane za „przesadzone”. W szczególności większe, potężniejsze i bardziej dramatyczne osunięcia ziemi obserwowane wokół Wysp Hawajskich to rodzaj osuwiska zwanego lawinami gruzowymi , gdzie materiał w szkiełku rozpadł się na kawałki wystarczająco małe, aby płynąć jako stosunkowo wąski - zwykle o szerokości mniejszej niż 50 kilometrów (31 mil) - szybko poruszający się strumień, który może biec nawet do 230 kilometrów (140 mil). Lawiny gruzu lub przepływy „zwykle reprezentują pojedynczy epizod gwałtownej awarii”, w którym energia potencjalna osuwiska jest nagle uwalniana i może spowodować gigantyczne tsunami. Z drugiej strony spadki to w dużej mierze nienaruszone i nieodkształcone bloki, które są szersze - do 110 kilometrów (68 mil) - i grubsze - około 10 kilometrów (6,2 mil) - niż lawiny gruzu i ogólnie poruszają się wolno. Osuwiska zwykle poruszają się po wklęsłej powierzchni, z głową opadającą prawie pionowo (jak widać na Hilina Pali i pokrewnych klifach), a palec u nogi jest skierowany w górę.

Ruch flanki Kīlauea w kierunku morza został w dużej mierze zatrzymany na zachodnim krańcu przez góry podwodne Kama'ehuakanaloa i Papa'u oraz spowolniony na wschód od Załamania Hiliny przez Hohonu Seamount. Dodatkowe podparcie Hiliny Slump zapewnia „Midslope Bench” (szczegółowa mapa powyżej); katastrofalne oderwanie się tego osuwiska jest uważane za mało prawdopodobne, a „straszne prognozy przyszłej ucieczki z załamania Hiliny… mogą być przesadzone”.

Megatsunami

Czy zawalenie się zbocza hawajskiego wulkanu spowodowałoby „wysokie fale uderzające z siłą niezliczonych bomb atomowych w wybrzeża Ameryki Północnej i wschodniej Azji”?

W połączeniu z wiedzą, że wyspy hawajskie są otoczone wachlarzami gruzu, w których duże części różnych wulkanów ześlizgnęły się do morza - objętość załamania Hiliny oszacowano na 10 000 do 12 000 kilometrów sześciennych (2400 do 2900 cu mil) - to wydaje się rozsądne rozważenie ryzyka aktywności wulkanicznej i / lub sejsmicznej na Hawajach, siejącej spustoszenie wokół Pacyfiku.

Pararas-Carayannis doszedł do wniosku, że ani geologia, ani wydarzenia historyczne nie wskazują, że południowa flanka Kīlauea jest „niezwykle niestabilna lub że masowe zawalenie się jest możliwe w dającej się przewidzieć przyszłości”, ale nawet jeśli takie zawalenie miało miejsce, jak postulowano, skutki dalekiego pola powstałego tsunami „zostały znacznie zawyżone”.

Zobacz też

Źródła

  • Armata, Eric C.; Bürgmann, Roland (10 marca 2001), „Prehistoryczne przesunięcia uskoków systemu uskoków Hilina, południowa flanka wulkanu Kilauea na Hawajach”, Journal of Geophysical Research: Solid Earth , 106 (B3): 4207–4219, Bibcode : 2001JGR. ..106.4207C , doi : 10.1029/2000JB900412 .
  • Mader, Charles L. (2001), „Modelowanie tsunami osuwiskowego La Palmy”, Science of Tsunami Hazards , 19 (3): 150–170 .
  •   Nunn, Patrick D. (2009), Zaginione wyspy i ukryte kontynenty Pacyfiku , University of Hawaii Press, ISBN 978-0-8248-3219-3 .

Współrzędne :

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hilina_Slump&oldid=1140258651 ”