home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1995 / TIME Almanac 1995.iso / time / 082492 / 0824300.000 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1994-03-25  |  11.5 KB  |  229 lines

  1. <text id=92TT1869>
  2. <title>
  3. Aug. 24, 1992: News From the Underground
  4. </title>
  5. <history>
  6. TIME--The Weekly Newsmagazine--1992               
  7. Aug. 24, 1992  George Bush: The Fight of His Life    
  8. </history>
  9. <article>
  10. <source>Time Magazine</source>
  11. <hdr>
  12. SCIENCE, Page 54
  13. News from the Underground
  14. </hdr><body>
  15. <p>Recent quakes in California may have stirred the San Andreas
  16. Fault, setting it up for the long-dreaded Big One
  17. </p>
  18. <p>BY J. Madeleine Nash Landers
  19. </p>
  20. <p>     "Talk about bad luck!" says Caltech geologist Brian
  21. Wernicke, squinting through a telescopic eyepiece at an aerial
  22. photo of Landers, California, a small town in the middle of the
  23. Mojave desert. "Wham! Right through this house. Wham! Right
  24. through that house. The funny thing is, there aren't that many
  25. houses out here."
  26. </p>
  27. <p>     In more ways than one, the earthquake that rumbled through
  28. this desolate region on June 28 was an ominous force. In a few
  29. fearsome seconds, it rerouted roads, realigned parking lots and
  30. reconfigured the landscape in countless capricious ways,
  31. miraculously taking only one life. Rather than rupture a single
  32. fault line, it swiped a 70-km (45-mile) diagonal slash through
  33. several, at one point heaving up a raw ridge of rock roughly the
  34. size and shape of a stegosaurus' spine.
  35. </p>
  36. <p>     For weeks afterward--even this past week--the region
  37. has been rocked by thousands of nerve-racking aftershocks, and
  38. the quake ignited mysterious swarms of smaller earthquakes in
  39. volcanic zones hundreds of kilometers away. But most alarming
  40. of all, this quake, the largest to hit Southern California in
  41. 40 years, appears to have substantially altered subterranean
  42. stress fields. In the process, it may have awakened a fitfully
  43. sleeping dragon--the mighty San Andreas, the nation's biggest
  44. and most dangerous fault.
  45. </p>
  46. <p>     With a mixture of excitement and dread, scientists with
  47. the U.S. Geological Survey in Pasadena are rushing to augment
  48. an already extensive seismic network with portable
  49. instrumentation. "Before the San Andreas goes," reflects
  50. geologist Ken Hudnut somberly, "maybe we'll catch a precursor."
  51. A hot wind swoops across the desert as Hudnut retrieves a
  52. plastic box from under an oleander bush and pops the lid to
  53. reveal the small satellite receiver it shields from blowing
  54. sand. Nearby, a tripod-mounted antenna straddles a survey pipe
  55. like a spindly sentinel. Coded signals beamed down by orbiting
  56. satellites, Hudnut explains, serve to pinpoint the location of
  57. the pipe. The slightest shift in the pipe's position, and Hudnut
  58. will know the earth around it is on the move.
  59. </p>
  60. <p>     The southernmost section of the San Andreas has made
  61. scientists jumpy for some time now. Between 1948 and 1986, the
  62. region adjacent to the fault experienced only one earthquake of
  63. magnitude 5.8 or higher.* Since then there have been seven,
  64. including the Landers quake, which weighed in at an impressive
  65. 7.5. Moreover, this surge in seismicity appears to be occurring
  66. on a worrisome schedule. Excavations of old lake-bed sediments
  67. by Caltech paleoseismologist Kerry Sieh in the mid-1980s
  68. indicate that large earthquakes have roared through this section
  69. of the San Andreas at not quite 300-year intervals. The last
  70. such quake took place circa 1680. "It's just a gut feeling,"
  71. ventures Sieh, who is 41 years old, "but I think I'll witness
  72. a great earthquake on the southern San Andreas in my lifetime."
  73. </p>
  74. <p>     About 1,300 km (800 miles) long, the San Andreas Fault
  75. system separates two sections of the earth's crust known as
  76. plates. Like giant rafts, these plates glide across an expanse
  77. of superheated rock, viscous as tar, that surrounds the planet's
  78. molten outer core. At the rate of nearly 5 cm (2 in.) a year,
  79. the Pacific plate to the west of the San Andreas is slowly
  80. pushing north, past the North American plate on the east. One
  81. possible result: 60 million or so years from now, a sliver of
  82. the California coast that includes the megalopolis of Los
  83. Angeles could become beachfront property in Alaska.
  84. </p>
  85. <p>     Getting there, however, will not be fun. The slip of the
  86. plates is not constant along the fault. The southern San Andreas
  87. bends like a river and splits into multiple branches. Because
  88. of this contortion, the Pacific and North American plates cannot
  89. slip in a straightforward way but must strain against each
  90. other like two sumo wrestlers. The battle of the plates has
  91. created numerous smaller fault lines along the San Andreas,
  92. giving the region the look of a smashed windshield. Over the
  93. millenniums, the Mojave shear zone to the east may offer a path
  94. of less resistance to the giant plates and replace the San
  95. Andreas as a new plate boundary, suggests geophysicist Amos Nur
  96. of Stanford.
  97. </p>
  98. <p>     Only four years ago, scientists gave the stuck plates
  99. along the southernmost section of the San Andreas a 40% chance
  100. of snapping sometime in the next 30 years. At the same time,
  101. they warned that a rupture of this part of the fault could
  102. trigger earthquakes along neighboring segments, possibly as far
  103. west as San Bernardino and nearly as far north as Bakersfield.
  104. Result: the long-feared Big One--an earthquake of magnitude
  105. 8, five times as powerful as Landers--on the doorstep of the
  106. populous Los Angeles Basin. Now, in the seismic spoor of the
  107. Landers earthquake, scientists have found reason to suspect that
  108. the timetable for this disaster may have been fast-forwarded.
  109. </p>
  110. <p>     A fateful chain reaction, seismologists believe, started
  111. in April, when an earthquake of 6.3 magnitude rattled the
  112. vicinity of Palm Springs and Joshua Tree National Monument. On
  113. a map, the fault that was then broken looks like a shotgun
  114. taking dead aim at Landers, and in fact it was. Two months
  115. later, a minor earthquake started on a fault with no name. For
  116. a few seconds, this temblor rattled at a magnitude of 3.
  117. Suddenly, seismometer readings soared as the fracture unzipped
  118. a sequence of larger faults nearby. Then three hours after the
  119. Landers earthquake shivered to a stop, a 6.6 aftershock
  120. terrified the environs of Big Bear Lake, collapsing chimneys and
  121. toppling buildings.
  122. </p>
  123. <p>     Why Big Bear? In recent weeks research teams at the U.S.
  124. Geological Survey in Menlo Park have put this question to two
  125. different computer models. The results, while differing in
  126. detail, are strikingly similar. Before the effects of the
  127. Landers earthquake are taken into account, neither model flags
  128. the region around the Big Bear fault as particularly menacing.
  129. But as soon as scientists factor in the degree of ground
  130. movement and its direction, it pops up on their computer
  131. screens, color-coded red for danger.
  132. </p>
  133. <p>     Of late, the two teams have begun to use their computer
  134. models to peer into the future. What they see in these high-tech
  135. crystal balls is unsettling. "To relieve the stress Landers
  136. placed on it," says geophysicist Ross Stein, "the southern San
  137. Andreas would have to produce a 6.5-magnitude earthquake of its
  138. own."
  139. </p>
  140. <p>     The type of stress that has increased on the southern San
  141. Andreas is known as shear stress. It runs parallel to the fault,
  142. enhancing its tendency to slip. There is, however, another kind
  143. of stress, clamping stress, which retards slippage. It runs
  144. perpendicular to the fault, pinning the sides together like an
  145. invisible row of staples. "The situation we worry about most,"
  146. says UCLA geophysicist David Jackson, "is when the shear stress
  147. increases and the clamping stress decreases. This is precisely
  148. what we think has happened."
  149. </p>
  150. <p>     The Landers and Big Bear earthquakes cut through faults
  151. that form two sides of a triangle. When these faults fractured,
  152. the huge block of earth contained within the triangle shifted
  153. about a meter to the north, unclamping the San Andreas at the
  154. triangle's base. In deference to the menace posed by this
  155. singular geometry, Jackson calls the area the "Bermuda
  156. Triangle."
  157. </p>
  158. <p>     What everyone who lives in Southern California wants to
  159. know, of course, is not whether the southern San Andreas is
  160. going to slip, but when. To their frustration, scientists cannot
  161. answer that. The most careful calculations of stress transfer
  162. are based on the assumption that faults separate large blocks
  163. of earth, which stretch and compact in predictable ways. But the
  164. Southern California crust is so crisscrossed with faults that
  165. the material between them may behave more like sand. "Squeeze
  166. a block of wood," muses UCLA'S Jackson, "and it will become
  167. longer. But sand will behave in unforeseen ways."
  168. </p>
  169. <p>     In addition, scientists can only guess how much total
  170. stress accumulated along the southern San Andreas prior to the
  171. Landers earthquake. Geophysicist Geoffrey King of the Institut
  172. de Physique du Globe in Strasbourg, France, compares the
  173. predicament to trying to push a car uphill while blindfolded.
  174. Will the car move or not? "One person won't accomplish much,"
  175. he observes, "but 10 people might. Our problem is that we don't
  176. know how many other people are already pushing on the car."
  177. </p>
  178. <p>     Indeed, scientists still do not know how much stress is
  179. required to start an earthquake in the first place. In
  180. laboratory experiments, explains University of Nevada, Reno,
  181. seismologist James Brune, two blocks of granite forced past each
  182. other generate a tremendous frictional heat. But earthquakes
  183. apparently do not. "Nature," says Brune, "has figured out an
  184. easier way of moving things around." After all, when carpet
  185. installers try to move a rug, they do not attempt to drag it all
  186. at once. "Instead," says Tom Heaton of the U.S. Geological
  187. Survey in Pasadena, "they put a little ripple in it. As the
  188. ripple moves from one end of the rug to the other, the rug moves
  189. with it."
  190. </p>
  191. <p>     What might cause such a ripple to spread across a fault
  192. remains a mystery. Numerous ideas have been suggested. Brune
  193. believes sliding rock physically deforms like tires squealing
  194. on pavement. In this case, what greases the skid is an invisible
  195. air pad that prevents the two surfaces from establishing
  196. frictional contact. Just last week, in a paper published by the
  197. science journal Nature, a team of researchers from the U.S.
  198. Geological Survey in Menlo Park offered an alternative
  199. possibility. Groundwater, they theorized, trapped under high
  200. pressure, might also serve to pry faults apart, allowing them
  201. to slip with a minimum expenditure of energy.
  202. </p>
  203. <p>     Yet another mechanism capable of inducing fracture has
  204. been suggested by the Landers earthquake. Because the quake
  205. triggered scores of sympathetic vibrations in volcanic and
  206. geothermal regions, some scientists have speculated that the
  207. Landers event shook underground magma chambers as though they
  208. were big cans of soda. The gas that fizzed forth could, in turn,
  209. have forced open a gap that eased the slip of surrounding rock.
  210. Whatever the mechanism, experts agree, it has only hastened the
  211. fracture of a fault zone that was already stressed up and ready
  212. to go.
  213. </p>
  214. <p>     What scientists fear is that the southern San Andreas has
  215. reached a similarly critical threshold. "If the Landers
  216. earthquake put a little stress on the San Andreas," exclaims
  217. Allan Lindh, chief seismologist of the U.S. Geological Survey,
  218. "then what about the accumulated stress of 300 years of plate
  219. motion?" For Lindh and other experts, the Landers quake and its
  220. resulting tremors are all too reminiscent of the increased
  221. seismic activity that preceded the great San Francisco blowout
  222. of 1906. "I mean," says Lindh, with a dramatic pause, "how much
  223. more on the edge of our chairs can we be?"
  224. </p>
  225.  
  226. </body></article>
  227. </text>
  228.  
  229.