流行的犹他州攀岩点随着地球 风和海浪而震动

2019-08-29 15:31:55　来源：新媒体传播网

犹他大学的科学家们首次对犹他州的柱状砂岩地层进行了详细的地震测量，称为 卡斯尔顿塔。[ 修正 ]根据美国地震学会公报的一篇新论文，该结构以两个关键的共振频率振动。这意味着它可能承受低到中等强度的地震。犹他州团队开发的方法也可以应用于其他天然岩石结构，以确定它们对地震和其他类似活动的脆弱程度。

“我们经常将这些宏伟而突出的地貌视为我们景观的永久特征，而实际上，它们在不断地移动和发展，” 共同作者，犹他大学的研究生Riley Finnegan说。“因为没有什么是真正静止的，所以在整个地球上总是存在能量传播，这可以作为岩石的恒定振动源。”

该研究团队的整个网页专门的地震记录 中的自然共振(振动)来自犹他州的拱门。拱门是令人印象深刻的红色岩层，距离摩押镇约10英里，团队将录音加速成可听见的声音。这些结构可以响应于许多因素而弯曲，摇摆和摇晃：阵风，远处的地震震动，热应力，局部交通等等。如果频率恰到好处，拱门通常会放大通过它们的能量。了解这些动态对于能够预测结构在发生地震或类似中断时如何响应至关重要。然而，尽管对人造土木结构进行了大量研究，但多年来一直没有做太多的努力。

研究拱门的主要挑战之一是获得进行这些振动测量所必需的通道。要么形成受限制(为子孙后代保留它们更好)，要么将传感器放置在地层上难以到达的地方就太困难了。这就是120米(393英尺)卡斯尔顿塔的环境振动新数据集如此重要的原因。

“就像几年前一样，现在几乎没有这种测量方法，” 负责这项研究的犹他大学地质学家共同作者杰夫摩尔说。“因此，我们衡量的每一个功能都是新的。”

Finnegan和他的同事在两位经验丰富的攀岩者的帮助下成功收集了他们的数据。他们能够爬上塔楼并将地震仪放置在关键位置：在结构的底部(作为参考)和另一个在顶部。当记录数据时，登山者在仪器中停留了三个小时，然后爬下来将其返回给研究人员。

犹他团队已经从之前的工作中已经知道，像卡斯尔顿塔这样的较高结构的独特几何形状将在较低的共振频率下比较小的那些振动 - 就像厚吉他弦的音高低于薄琴弦。研究人员的分析显示，在0.8和1.0 Hz的数据中分别有两个强烈，明显的峰，它们被确定为结构的前两个共振频率。这使得该结构易受强震级地震的影响，幸运的是，该地区非常罕见。来自交通，建筑机械或其他环境因素的较小地震或轻微振动不太可能引发塔的自然共振。

也就是说，“虽然人类创造的一些力量可能看起来很小，但我们的研究正在解决这些力量随着时间的推移对侵蚀和结构退化的长期影响，”摩尔说。他和他的学生为Castleton Tower开发的模型也应该适用于其他天然岩层，同时考虑到高度，细长度和材料成分等因素。这将有助于监控结构完整性随时间的任何变化。

“我希望登山者和任何有幸站在这座石头巨人阴影下的人都能以新的方式向前看，” 另一位犹他州研究生Paul Geimer说。“与它所居住的沙漠景观一样，卡斯尔顿大厦充满活力，充满活力，巧妙地应对周围环境的变化。”

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