Comparison with the Seismic-Refract

Comparison with the Seismic-Refraction Model
The basin floor, modeled from the gravity, is deepest in the middle of the seismic line (at a
model distance of 500 m; fig. 3). The basin shallows more steeply to the north than to the south.
Velocity contours also deepen in the center of the seismic model below depths of about 100 m (fig. 3).
A mapped strand of the Smoke Tree Wash fault bisects this low-velocity area. A steep gravity gradient
coincides with the northern margin of the low-velocity area, and may reflect a fault strand that bounds
the basin. About 50 m north of the water well, another fault strand coincides with slightly lower
velocities at depths of about 100 m. Lower velocities within a fault zone, which result from decreases in
the bulk and shear moduli caused by shearing and fracturing of the rock, are consistent with numerous
empirical and laboratory studies (Stierman and Kovach, 1979; Moos and Zoback, 1983; Brocher, 2005).
However, because gravity values are largely unchanging across this part of the profile, there are not
significant changes in density within the fault zone.
There is no obvious relation between the basement surface inferred from the gravity inversion
and the velocity of the rocks corresponding to the gravity-inferred basement depth. If the gravityderived
basin model is accurate, the velocity model suggests that there are density variations within the
valley-fill deposits. Using the relation of Gardner and others (1974) the variation in valley-fill density,
inferred from the velocity model, may be as much as 120 kg/m3
. Such a density contrast implies a
porosity change of 5 percent.
Uncertainty in the density and velocity of the basement rocks leads to multiple plausible
interpretations of the gravity and seismic models. The highest velocity within the velocity model is
about 2,600 m/s, which is inconsistent with the velocity of unweathered and unfractured granite
(Brocher, 2008) and more typical of sedimentary rocks. In other seismic-refraction studies in southern
California, velocities of 4 km/s or higher in the near surface have been interpreted as basement rocks
(Catchings and others, 2000, 2002, 2008, 2009). Thus, one interpretation is that the seismic profile did
not image the basement surface and that the gravity-defined basement surface is actually too shallow,
implying that the density contrasts used in the inversion (table 3) are too large. Alternatively, the
basement rocks may be sheared along the Smoke Tree Wash fault zone and may be characterized by
significantly lower velocities than typical for basement rocks; velocity and density measurements from a
well 600 m deep within quartz diorite about 1 km away from the San Andreas Fault (Stierman and
Kovach, 1979) indicate velocities of 2,000–3,500 m/s and densities of 2,390–2,620 kg/m3
, compared to
4,500–6,500 m/s and 2,660–2,740 kg/m3
, respectively, in unfractured quartz diorite.
Regardless of the uncertainty in the basement surface, the models indicate a low-density, lowvelocity
region that is bisected by at least one strand of the Smoke Tree Wash fault. One interpretation
is that this Smoke Tree Wash fault strand is the youngest strand. The basin shape inverted from the
gravity data implies a pull-apart basin; sandbox models (Dooley and McClay, 1997) indicate that
faulting in pull-apart basins evolves such that younger fault strands commonly bisect the basin. Another
interpretation is that the low-velocity region in the middle of the model represents a thick weathered
regolith—both residual and slightly transported—that was a widespread feature regionally developed on
granitic rocks that were exposed in the Tertiary (see Powell and Matti, 2000; Powell and others, 2015).
In this scenario the irregular pattern of velocity distribution in the 2,200–2,300 m/s range might reflect
14
lateral variability produced during the regolith weathering process. These two interpretations are not
mutually exclusive. A longer seismic profile that extends onto basement outcrops and samples deeper
beneath the fault zone would help to refine the interpretation of the geophysical data.
Acknowledgments
The National Park Service and the National Cooperative Geologic Mapping and Earthquake
Hazards programs of the U.S. Geological Survey provided funding for this study. We gratefully
acknowledge Luke Sabala, physical scientist for Joshua Tree National Park, for logistical assistance and
support. Tom Brocher and Bob Jachens provided helpful reviews, which substantially improved the
report.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Comparison with the Seismic-Refraction ModelThe basin floor, modeled from the gravity, is deepest in the middle of the seismic line (at amodel distance of 500 m; fig. 3). The basin shallows more steeply to the north than to the south.Velocity contours also deepen in the center of the seismic model below depths of about 100 m (fig. 3).A mapped strand of the Smoke Tree Wash fault bisects this low-velocity area. A steep gravity gradientcoincides with the northern margin of the low-velocity area, and may reflect a fault strand that boundsthe basin. About 50 m north of the water well, another fault strand coincides with slightly lowervelocities at depths of about 100 m. Lower velocities within a fault zone, which result from decreases inthe bulk and shear moduli caused by shearing and fracturing of the rock, are consistent with numerousempirical and laboratory studies (Stierman and Kovach, 1979; Moos and Zoback, 1983; Brocher, 2005).However, because gravity values are largely unchanging across this part of the profile, there are notsignificant changes in density within the fault zone.There is no obvious relation between the basement surface inferred from the gravity inversionand the velocity of the rocks corresponding to the gravity-inferred basement depth. If the gravityderivedbasin model is accurate, the velocity model suggests that there are density variations within thevalley-fill deposits. Using the relation of Gardner and others (1974) the variation in valley-fill density,inferred from the velocity model, may be as much as 120 kg/m3. Such a density contrast implies aporosity change of 5 percent.Uncertainty in the density and velocity of the basement rocks leads to multiple plausibleinterpretations of the gravity and seismic models. The highest velocity within the velocity model isabout 2,600 m/s, which is inconsistent with the velocity of unweathered and unfractured granite(Brocher, 2008) and more typical of sedimentary rocks. In other seismic-refraction studies in southernCalifornia, velocities of 4 km/s or higher in the near surface have been interpreted as basement rocks(Catchings and others, 2000, 2002, 2008, 2009). Thus, one interpretation is that the seismic profile didnot image the basement surface and that the gravity-defined basement surface is actually too shallow,implying that the density contrasts used in the inversion (table 3) are too large. Alternatively, thebasement rocks may be sheared along the Smoke Tree Wash fault zone and may be characterized bysignificantly lower velocities than typical for basement rocks; velocity and density measurements from awell 600 m deep within quartz diorite about 1 km away from the San Andreas Fault (Stierman andKovach, 1979) indicate velocities of 2,000–3,500 m/s and densities of 2,390–2,620 kg/m3, compared to4,500–6,500 m/s and 2,660–2,740 kg/m3, respectively, in unfractured quartz diorite.โดยไม่คำนึงถึงความไม่แน่นอนของผิวดิน รุ่นระบุมีความหนาแน่นต่ำ lowvelocityภูมิภาคที่ bisected โดยสาระอย่างน้อยหนึ่งข้อบกพร่องล้างควันต้นไม้ ตีหนึ่งคือว่า สาระข้อบกพร่องนี้ล้างควันต้น สาระอายุน้อยที่สุด รูปทรงอ่างคว่ำจากการแรงโน้มถ่วงข้อมูลหมายถึงการแบ่งลุ่มน้ำ รุ่น sandbox (Dooley และ McClay, 1997) ระบุว่าไม่ถูกต้องในแอ่งแบ่งวิวัฒนาการเช่นที่น้องบกพร่องเส้น bisect อ่างทั่วไป อื่นตีความว่า ภูมิภาคที่ความเร็วต่ำกลางแสดงโมเดลแบบหนาตากแดดตากฝนregolith — ทั้งเหลือ และถูกขนส่งเล็กน้อย — ที่มีแพร่หลายในระดับภูมิภาคพัฒนาบนหินหินที่ถูกเปิดเผยในตติย (ดูพาวเวลล์และโดยไม่มี 2000 พาวเวลและอื่น ๆ 2015)ในสถานการณ์สมมตินี้รูปแบบผิดปกติของการกระจายความเร็วใน 2,200-2,300 เมตร/s ช่วงอาจสะท้อน 14ความแปรปรวนด้านข้างผลิตระหว่าง regolith ที่ผุกระบวนการ การตีความสองเหล่านี้ไม่ได้ร่วมกัน ต่อไปแผ่นดินไหวโปรไฟล์ที่ไปโผล่ชั้นใต้ดินและตัวอย่างลึกซึ้งภายใต้ข้อบกพร่องที่ โซนจะช่วยปรับแต่งการตีความข้อมูลธรณีฟิสิกส์Acknowledgmentsบริการอุทยานแห่งชาติ และการทำแผนที่ธรณีวิทยาร่วมชาติ และแผ่นดินไหวโปรแกรมอันตรายของการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกาให้ทุนการศึกษานี้ เราควระรับทราบ Sabala ลูกา นักวิทยาศาสตร์ทางกายภาพสำหรับอุทยานแห่งชาติโจชัวทรี จิสติกส์ความช่วยเหลือ และการสนับสนุน ทอม Brocher และ Bob Jachens ให้ความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์ ซึ่งพัฒนารายงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เมื่อเทียบกับแผ่นดินไหวหักเหรุ่น
ชั้นอ่างถ่ายแบบจากแรงโน้มถ่วงเป็นที่ลึกที่สุดอยู่ตรงกลางของเส้นแผ่นดินไหว (ที่
ระยะทางรูปแบบของ 500 ม. รูปที่ 3) อ่างน้ำตื้นมากขึ้นสูงลิ่วไปทางทิศเหนือกว่าไปทางทิศใต้
รูปทรง Velocity ยังลึกมากขึ้นในศูนย์กลางของแผ่นดินไหวรุ่นด้านล่างที่ระดับความลึกประมาณ 100 เมตร (รูปที่. 3)
สาระแมปของควันผิดต้นไม้ล้าง bisects พื้นที่ที่ความเร็วต่ำ แรงโน้มถ่วงลาดชัน
เกิดขึ้นพร้อมกับขอบเหนือของพื้นที่ความเร็วต่ำและอาจสะท้อนให้เห็นถึงสาระความผิดที่ขอบเขต
ลุ่มน้ำ ประมาณ 50 เมตรทางทิศเหนือของกันน้ำ, ความผิดสาระอื่นเกิดขึ้นพร้อมกับลดลงเล็กน้อย
ความเร็วที่ระดับความลึกประมาณ 100 เมตร ความเร็วที่ต่ำกว่าภายในโซนความผิด
ซึ่งเป็นผลมาจากการลดลงของ กลุ่มและแรงเฉือนโมดูลที่เกิดจากการตัดและพร่าของหินที่มีความสอดคล้องกับหลาย
การศึกษาเชิงประจักษ์และห้องปฏิบัติการ (Stierman และ Kovach 1979; Moos และ Zoback 1983; Brocher 2005)
แต่เนื่องจากค่าแรงโน้มถ่วงเป็นส่วนใหญ่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงทั่วส่วนหนึ่งของรายละเอียดนี้มีไม่
เปลี่ยนแปลงที่สำคัญในความหนาแน่นภายในโซนความผิด
ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างพื้นผิวชั้นใต้ดินสรุปจากการผกผันแรงโน้มถ่วงเป็น
และความเร็วของหินที่สอดคล้องกับความลึกของชั้นใต้ดินแรงโน้มถ่วงสรุป ถ้า gravityderived
อ่างล้างหน้ารุ่นมีความถูกต้อง, รุ่นความเร็วที่แสดงให้เห็นว่ามีการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นภายใน
หุบเขาเติมเงินฝาก
โดยใช้ความสัมพันธ์ของการ์ดเนอร์และอื่น ๆ (1974) ความหนาแน่นของการเปลี่ยนแปลงในหุบเขาเติม สรุปจากรุ่นความเร็วอาจจะมากที่สุดเท่าที่ 120
kg เช่นความคมชัดความหนาแน่นหมายถึง
การเปลี่ยนแปลงพรุนร้อยละ 5
ความไม่แน่นอนในความหนาแน่นและความเร็วของดินหินนำไปสู่การที่เป็นไปได้หลาย
ตีความของแรงโน้มถ่วงและแบบจำลองแผ่นดินไหว ความเร็วสูงสุดที่อยู่ในรูปแบบความเร็วคือ
ประมาณ 2,600 เมตร / วินาทีซึ่งไม่สอดคล้องกับความเร็วของหินแกรนิตและ unweathered unfractured
(Brocher 2008) และอื่น ๆ ตามแบบฉบับของหินตะกอน ในการศึกษาแผ่นดินไหวหักเหอื่น ๆ ในภาคใต้ของ
แคลิฟอร์เนียความเร็ว 4 กิโลเมตร / วินาทีหรือสูงกว่าพื้นผิวใกล้ถูกตีความว่าเป็นดินหิน
(Catchings และคนอื่น ๆ , 2000, 2002, 2008, 2009) ดังนั้น
การตีความหมายก็คือว่ารายละเอียดของแผ่นดินไหวได้ ไม่ภาพพื้นผิวชั้นใต้ดินและที่พื้นผิวชั้นใต้ดินแรงโน้มถ่วงที่กำหนดไว้เป็นจริงตื้นเกินไป
หมายความว่าความหนาแน่นขัดแย้งที่ใช้ในการผกผัน (ตารางที่ 3) มีขนาดใหญ่เกินไป ผลัดกัน
ดินหินอาจจะตัดพร้อมสูบบุหรี่โซนผิดต้นไม้ล้างและอาจจะโดดเด่นด้วย
ความเร็วที่ต่ำกว่าปกติสำหรับดินหิน; ความเร็วและความหนาแน่นของการวัดจาก
กัน 600 เมตรลึกภายในผลึก diorite ประมาณ 1 กิโลเมตรห่างจาก San Andreas Fault (Stierman และ
Kovach, 1979) แสดงให้เห็นความเร็วของ 2,000-3,500 m / s และมีความหนาแน่นของ 2,390-2,620 กก. / m3
เมื่อเทียบกับ
4,500-6,500 m / s และ 2,660-2,740 กก. / m3
ตามลำดับใน diorite ผลึก unfractured
โดยไม่คำนึงถึงความไม่แน่นอนในผิวชั้นใต้ดินรุ่นบ่งบอกว่ามีความหนาแน่นต่ำ lowvelocity
ภูมิภาคที่ก่อตัวขึ้นอย่างน้อยหนึ่งในสาระของการสูบบุหรี่ความผิดต้นไม้ล้าง หนึ่งการตีความ
คือว่าควันนี้ต้นไม้ล้างความผิด Strand เป็นสาระที่อายุน้อยที่สุด รูปร่างลุ่มน้ำคว่ำจาก
ข้อมูลที่แสดงถึงแรงโน้มถ่วงอ่างดึงออกจากกัน; รุ่น Sandbox (Dooley และ McClay, 1997) แสดงให้เห็นว่า
faulting ในอ่างดึงออกจากกันวิวัฒนาการดังกล่าวที่อายุน้อยกว่าเส้นความผิดปกติจะแบ่งครึ่งอ่าง
อีกประการหนึ่ง การตีความคือว่าภูมิภาคความเร็วต่ำในช่วงกลางของรูปแบบหมายถึงหนาตากแดดตากฝน
regolith ทั้งที่เหลือและการขนส่งที่เล็กน้อยเป็นลักษณะอย่างกว้างขวางการพัฒนาในระดับภูมิภาคใน
หินแกรนิตที่ได้สัมผัสในระดับอุดมศึกษา (ดูเวลล์และ Matti 2000 ; พาวเวลและคนอื่น ๆ 2015)
ในสถานการณ์สมมตินี้รูปแบบที่ผิดปกติของการกระจายความเร็วใน m / s ช่วง 2,200-2,300 อาจสะท้อนให้เห็นถึง
14
แปรปรวนด้านข้างที่ผลิตในระหว่างขั้นตอนการผุกร่อน regolith ทั้งสองตีความไม่ได้
พิเศษร่วมกัน รายละเอียดแผ่นดินไหวอีกต่อไปที่ขยายลงบนก้อนหินและชั้นใต้ดินตัวอย่างลึก
ใต้โซนความผิดจะช่วยในการปรับแต่งการตีความข้อมูลธรณีฟิสิกส์ที่
กิตติกรรมประกาศ
กรมอุทยานแห่งชาติและสหกรณ์แห่งชาติธรณีวิทยาแผ่นดินไหวทำแผนที่และ
อันตรายโปรแกรมของการระดมทุนสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐสำหรับการศึกษานี้ เราซึ้ง
รับทราบลุค Sabala นักวิทยาศาสตร์ทางกายภาพสำหรับ Joshua Tree National Park, จิสติกส์เพื่อขอความช่วยเหลือและ
การสนับสนุน ทอม Brocher และบ๊อบ Jachens จัดให้มีการแสดงความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์ซึ่งมีนัยสำคัญปรับปรุง
รายงาน