I.    Reminder:

● exam  1  is  one week from today

o make sure  that you  bring  a#2 pencil  (or 2),an  eraser,and a photo  ID

o  please  be  on  time!

o come talk to me during office hours if something is not making sense

o I will show a few example questions at the start of Wednesday's lecture

II.Earthquakes

●  what  are  earthquakes  (EQs)?

o ground  movement caused  by the  release  of seismic  energy

o seismic energy is caused by the brittle failure of rocks under stress

·    always a  relevant topic due to the  number of deadly EQs around the world

Earthquakes in CA/NV for one week: http://earthquakes.usgs.gov

·    important  hazards  to  understand:

o kills the most people per year (>1 million in total over the past century)

o  commonly  strike  without  precursors  or  warning

■  not time for evacuation

o not a linear trend

·    1000s large EQs every year

and 80%of all the fatalities

Descriptor   Magnitude        Average Annually      

Light        4-4.9             6,200(estimated)

Minor        3-3.9             49,000(estimated)

Very Minor   2-3               about 1,000 per day

1-2               about 8,000 per day

o recall:most of the fastest growing cities lie on the Pacific Rim

■  these are most threatened by large EQs

Ⅲ.Earthquakes  Background

·    where and how do they occur?

o sudden release of stored energy as the result of rapid movement between two blocks (can be plate boundaries or simply at a fault)

o stress stored because of plate movement +friction

■  release point is called the  focus  or hypocenter energy radiates out in all directions

■  point on the surface directly above the focus is the epicenter

■  fault trace: line where the fault/fracture intersects the surface

●  fault  terminology:

o    headwall: rock layers above the fault plane

o   footwall: rock layers below the fault plane

o  fault  types:

■   normal (also called 'extensional'

due to tensional stress ←   →

generally,the smallest  EQs

hanging wall moves down with respect to the footwall

■  reverse  (also  called thrust'or 'compressional')

due  to  compressional  stress→←

generally,the largest magnitude EQs

▶but  can  also  be  deep,which weakens  the  amount of energy  reaching  the surface

normal fault                                              thrust fault

lateral(side  to  side)movement

caused by shearing stress

not as strong as thrust faults

therefore,a total movement =600 km (but not at a constant rate!) large jumps of meters occur during the largest EQs

IV.Measuring  EQs

● detection:

O     seismograph

■  instrument that detects and records ground motion

■  includes the seismometer and the data(called a seismogram)

o   seismometer:

■  device that measures the

ground vibrations

■  anchored to bedrock and moves

with the ground motion

complex version of a mass

hanging from a wire

can be set up to measure both horizontal and vertical motion

■  typically transmits data digitally very sensitive

can measure movement to 1 x10-8cm (equivalent to the   depression of a car driving    by several blocks away)

■ the physical or digital recording of the seismic waves

on paper (originally)or digitally(most common now)

●  measurement scales:

o two scales are used to describe an EQs size:

o  Magnitude  Scale(Richter  Scale)

quantitative measurement

■ relates ground motion on a seismogram to a number

■ log scale (not linear)

example: a M5.0 EQ has 10 times more ground motion but 48 times more energy released than an M4.0 EQ

and a M8.0 EQ has 2.8 million  times more energy than a M4.0!

■ open ended scale (no theoretical upper limit)

but rocks are not strong enough to keep accumulating strain that results in magnitudes much greater than the middle 9s

■  limitations:

expensive to set up and operate seismometers

cannot describe historic or very distant smaller EQs

qualitative measurement based on human perception and property

damage

only scale available before 1935    good for assessing and describing historical EQs

■  12 levels of detailed descriptions of damage

based on these,an EQ is assigned a   Mercalli  value(I-XII)

lines of equal Mercallivalues are known as isoseismal maps

■  limitations:

bias toward populated regions (need humans and man-made structures)

subjective human opinions

local geology is not considered

V.Earthquake Distribution (in 2-D)

●  in  the  US:

o  of  the  10  largest  EQs  in  US  history

o  9  were  in  Alaska  and  only  1  was  in  the  continental  US

■  despite  the  attention,CA  is  not  as  hazardous  as  most  think

■  however,the  population   is   much   higher!