La falla de Meers es una falla en Oklahoma que se extiende desde el condado de Kiowa hasta el condado de Comanche . Está marcada por un escarpe de falla notable de 22 a 26 kilómetros (14 a 16 millas) de largo , pero la falla se extiende más allá de los extremos de este escarpe. La falla de Meers es parte de un grupo de fallas que se encuentran entre la cuenca de Anadarko y las montañas de Wichita .
Si bien la falla estuvo activa durante el Pérmico - Cámbrico , durante el Holoceno se produjo un movimiento posiblemente acompañado de terremotos que formó el escarpe de la falla, y hace menos de 2000 años se produjo un terremoto. Actualmente no hay sismicidad en la falla, pero se considera un peligro sísmico .
La falla de Meers corre a lo largo del lado norte del valle de Meers [1] a través del condado de Comanche y el condado de Kiowa y cerca del condado de Caddo [2] en dirección este-sureste a norte-noroeste. Las ciudades cercanas a la falla son Cooperton , Meers , Apache , Fort Sill , [3] Treasure Island y Elgin ; [4] la carretera estatal de Oklahoma 19 , la carretera estatal de Oklahoma 115 , la carretera estatal de Oklahoma 58 y la ruta estadounidense 281 cruzan la falla [3] y la carretera estatal de Oklahoma 44 también podría hacerlo. [5] El escarpe de la falla se encuentra en terrenos privados; [6] la parte sureste atraviesa tierras de cultivo y la parte noroeste atraviesa terreno montañoso. [1]
La falla de Meers es una falla inversa [7] (al principio se interpretó como una falla normal [8] ) con un recorrido recto a pesar de una topografía variable; [9] probablemente toma la forma de una dislocación amplia en lugar de un plano [10] y su expresión varía dependiendo de la roca del sustrato. [11] Bajo tierra, la falla puede tener más de 100 kilómetros (62 mi) de largo. [9] Se inclina primero hacia el noreste [12] pero más profundamente se vuelve vertical o hacia el suroeste, [13] pero ciertamente empinada en profundidad. [14] Una interpretación es que la falla de Meers es un "empuje hacia atrás" que se inclina hacia el norte. [15] A diferencia de muchas otras fallas, no hay evidencia de segmentación en la falla de Meers. [16]
Un notable [17] escarpe de falla de 5 metros (16 pies) de alto y 26 kilómetros (16 mi) [18] –22 kilómetros (14 mi) de largo justo al norte de las montañas Wichita se puede notar en Google Earth ; [17] se ha formado en la parte Holocena de la falla [18] y continúa hacia el sureste en forma de escarpes más sutiles [12] aunque puede no coincidir exactamente con la trayectoria de la falla. [19] Debido a que el escarpe no está presente a lo largo de toda la longitud de la falla, se subdivide en una sección sureste en el condado de Comanche y una sección noroeste en el condado de Kiowa, y solo la sección sureste presenta un escarpe. [12] [20] El escarpe marca la sección Holocena de la falla. [18] La falla de Meers es el único escarpe de falla del Medio Continente [21] y ha sido llamada el escarpe "más fino" de su tipo al este de las Montañas Rocosas . [1]
En fotografías con un ángulo de sol bajo se pueden observar escarpes y extensiones adicionales. [13] Los patrones de erosión/sedimentación [22] [23] y la ruta de drenajes [10] como Canyon Creek pueden haber sido influenciados por el movimiento a lo largo de la falla, [24] y las crestas topográficas están desplazadas. [9] Finalmente, también se han reconocido plegamiento dúctil , [25] variaciones de vegetación y forma del terreno en la falla de Meers. [26] En algunas formaciones rocosas, el fallamiento ha llevado principalmente a deformaciones, en lugar de desplazamientos frágiles [27] y en varios sitios la evidencia del fallamiento parece estar oculta por la sedimentación de la llanura de inundación . [28]
La falla separa rocas ígneas del Cámbrico - Proterozoico [29] de carbonatos gruesos del Cámbrico - Ordovícico [3] al noreste. [3] Las rocas ígneas pertenecen al levantamiento Amarillo-Wichita y son mucho más magnéticas que los carbonatos; esto se ha utilizado para rastrear la falla con técnicas aeromagnéticas aunque las rocas ígneas también reducen su visibilidad en estudios de sismología de reflexión . [3] La naturaleza de las rocas circundantes también influye en la expresión de la falla de Meers, ya que tiene un escarpe más pronunciado en unidades de roca resistentes a la erosión. [31]
La falla de Meers es una de las estructuras tectónicas más importantes de la región. [21] Otras fallas en la zona son la falla Blue Creek Canyon, que está conectada a la falla de Meers en su extremo noroeste, el complejo de fallas de Broxton al noreste y la falla de Mountain View al norte [3] que se cruza con [32] y también está conectada a la falla de Meers. [13] Otras fallas en la región son las fallas de Cement, Cordell y Duncan-Criner. [33]
Todas estas fallas se encuentran en el área del sistema de fallas Frontal Wichita, que se encuentra entre la Cuenca de Anadarko al norte y el levantamiento Amarillo-Wichita al sur [3] y separa a los dos. [34] El sistema de fallas, que también incluye la falla Meers [35] como su margen sur, [36] estuvo activo durante el Misisipiense al Pérmico , generando un desplazamiento total de unos 12 kilómetros (7,5 mi). [30] El desarrollo de la falla Meers puede haber sido influenciado por el aulacógeno del sur de Oklahoma . [12] Tanto el empuje de las montañas Wichita [17] como posiblemente una segunda falla están vinculados con la falla Meers, [37] que es la única falla en el sistema de fallas de Wichita con actividad del Holoceno. [38] Se ha propuesto un vínculo con la falla Willow más al oeste, [39] que prolongaría el sistema de fallas a 180 kilómetros (110 mi) de longitud y aumentaría significativamente su peligro. [40]
La falla de Meers ha existido durante la mayor parte del Fanerozoico . Puede haber comenzado como una falla de margen de rift en el Proterozoico - Cámbrico [13] asociada con el Aulacógeno del Sur de Oklahoma [41] pero su máxima actividad tuvo lugar durante el Misisipiense y el Pérmico cuando las Montañas Wichita y las Colinas Slick se desplazaron a lo largo de ella por unos 2 kilómetros (1,2 mi) [13] y el Valle de Meers se formó a lo largo de la falla. [41] Se produjeron más movimientos de falla en el Pérmico y el Pleistoceno [13] aunque no hay formaciones rocosas post- Pérmico en el área que puedan permitir una estimación de los movimientos post- Paleozoico . Sin embargo, los sedimentos del Pleistoceno y el aluvión del Holoceno se han desplazado, lo que indica un movimiento de falla durante este tiempo. [35] Investigaciones recientes han sugerido que toda la falla puede ser de edad cuaternaria con poca actividad durante el Pensilvánico . [42] Durante la historia de la falla se produjo un levantamiento considerable en su lado sur [31] mientras que el movimiento reciente ha generado un movimiento opuesto. [12]
De dos a cuatro terremotos ocurrieron durante el Holoceno en los últimos 6.000 años. [17] Uno de los cuales ocurrió hace 1.100-1.300 años y el otro hace 2.000-2.900 años; [12] otros dos fueron datados entre 4.700-3.110 y 5.960-4.740 años antes del presente. [43] Las fechas se han obtenido a través de la datación por radiocarbono en el suelo en trincheras excavadas en el escarpe de la falla [13] y de depósitos de aluvión desplazados. [35] Parece que se produjo una falla adicional hace más de 12.000 años, pero la evidencia de la misma se erosionó parcialmente durante una época de un clima más húmedo [44] y antes del Holoceno la falla podría haber estado inactiva durante 100.000-130.000 años. [45] [12] Se ha estimado que la tasa de deslizamiento es de 0,02 milímetros por año (0,00079 pulgadas/año), lo que es típico para fallas intraplaca. [46]
La falla de Meers es la única falla en Oklahoma que ha generado una ruptura en la superficie, [47] resultando en aproximadamente 5 metros (16 pies) de desplazamiento vertical [34] en una distancia de 43 kilómetros (27 millas). [17] Es posible que la ruptura de la falla estuviera limitada por estructuras geológicas que ocurren en el extremo noroeste de la falla de Meers [48] donde se extiende. [35] La posibilidad de que la falla continuara por otros 30 kilómetros (19 millas) a lo largo de su extremo noroeste es equívoca [13] con alguna evidencia que indica que la falla reciente se limitó al condado de Comanche; [49] la investigación publicada en 2019 indica que el segmento noroeste no se movió durante el terremoto de 1200 BP , pero estuvo activo en el evento de 3400-2900 BP. [50] La ruptura subterránea, por otro lado, podría alcanzar una longitud de 70 kilómetros (43 millas). [35]
Las reconstrucciones de la intensidad de los terremotos del Holoceno indican magnitudes de M w 6,75-7,25 [18] con intensidades posiblemente similares , [51] con el terreno al norte de la falla desplazándose hacia arriba y hacia la izquierda en relación con el terreno al sur; [18] este último movimiento [35] y la posición de la falla de Meers son consistentes con el patrón de estrés tectónico de América del Norte [7] que favorece el movimiento a lo largo de la falla de Meers [9] a menos que se asuma una rotación de patrones de estrés en el Aulacógeno del Sur de Oklahoma. [52] La relación del movimiento horizontal al vertical es de aproximadamente 1,3-1,5 [14] o aproximadamente 2:1 [12] aunque la cantidad de movimiento horizontal en la falla es controvertida. [53]
Alternativamente, el movimiento de la falla podría haber ocurrido a través de un deslizamiento asísmico , ya que hay poca evidencia de fuertes sacudidas del suelo en el área [34], así como evidencia contra un fuerte movimiento del suelo [54], aunque los suelos encontrados cerca del rastro de la falla muestran evidencia de un movimiento rápido. [55] En general, la dirección del movimiento de la falla de Meers es controvertida. [56]
La falla de Meers actualmente es en gran parte [14] [57] asísmica, sin terremotos registrados a lo largo de su traza del Holoceno [18] ni evidencia de deslizamiento asísmico [58] aunque se ha registrado sismicidad menor [59] y un terremoto de magnitud 4,2 cerca de Lawton en 1998 está cerca del extremo sureste de la falla de Meers. [60] Asimismo, la sismicidad es escasa en la región más amplia [31] y el análisis fotográfico ha mostrado poca evidencia de movimiento de fallas reciente en otras fallas del sistema de fallas de Wichita. [61]
La región es parte del continente estable y está alejada de los límites de placas y otras áreas tectónicamente activas. [62] Se han observado terremotos en Oklahoma en las áreas del aulacógeno del sur de Oklahoma y del levantamiento de Amarillo-Wichita; en el suroeste de Oklahoma son raros y de intensidad moderada. [18] En el área más amplia alrededor de la falla de Meers, como en el Panhandle de Texas , las montañas Arbuckle y alrededor de Enola, Arkansas, hay evidencia de actividad sísmica y de fallas reciente que puede ser parte de una zona sísmica más grande. [63] La actividad de la falla de Meers y otra sismicidad se ha relacionado con una zona de falla que abarca el continente [64] y también podría haber una relación con la Zona de Brevard en Atlanta . [65]
La evaluación de los riesgos sísmicos en el centro y este de los Estados Unidos se dificulta por la escasez de evidencia geológica de sismicidad, los largos lapsos de tiempo entre terremotos y la brevedad de su registro histórico. [18] Además, los terremotos a menudo solo están débilmente correlacionados con estructuras geológicas como las fallas. [66] La evaluación del potencial de riesgo de la falla de Meers sufre problemas similares [47], pero se considera la mayor fuente de riesgo sísmico del centro de los Estados Unidos [67], ya que tiene el potencial de causar grandes terremotos [31] y los terremotos en el centro de los Estados Unidos generalmente afectan regiones mucho más grandes que las del oeste de los Estados Unidos. [68] En particular, indica que el Medio Continente no está libre de terremotos y que la ausencia de sismicidad reciente no descarta la presencia de fallas activas. [69] Otras fallas regionales, como la falla del valle de Washita, que corre paralela a la falla de Meers, también pueden ser capaces de causar terremotos. [58]
El mapa de riesgo nacional del USGS establece que la falla de Meers tiene un intervalo de recurrencia de 4.500 años [47] pero las estimaciones varían de 100.000 años a 1.300 años. [14] La falla puede generar fuertes terremotos en el futuro; [70] terremotos con magnitudes M w 7,5-8 podrían ser posibles en la falla de Meers [71] y un terremoto similar a los del Holoceno se sentiría en grandes partes del continente, incluyendo Oklahoma y Texas , [58] con intensidades comparables a las del terremoto de Charleston de 1886 y los terremotos de New Madrid de 1811-12 . [68]
La falla fue descubierta durante el trabajo de campo en la década de 1930 [72] -1940 [41] y debe su nombre a la ciudad de Meers; anteriormente se conocía como la "falla Thomas" [21] por un rancho llamado George Thomas Ranch [73] y luego como la "falla del valle de Meers". [17] El escarpe fue descrito como un escarpe de falla pérmica antes de que se descubriera la actividad del Holoceno [74] y se diera a conocer por Gilbert 1983 y Donovan et al. 1983. [62] El descubrimiento de la actividad del Holoceno en la falla de Meers fue una sorpresa para los científicos [75] y atrajo la atención de los geólogos [76] después de que dos publicaciones en 1983 resaltaran los movimientos jóvenes en esta falla. [17] La falla de Meers es la falla mejor investigada al este de Colorado [77] y una de las seis fallas al este de las Montañas Rocosas que aparecen en los modelos nacionales de riesgo sísmico de EE. UU. [78] Una investigación publicada en 2019 ha descubierto que es más largo de lo que se creía hasta entonces. [43]