GPR은 모래 언덕 구멍의 미스터리를 해결하는 데 도움이됩니다.
산. Indiana Dunes National Lakeshore의 동부에있는 Baldy는 미시간 호수 남부 해안선을 따라 가장 큰 활동적인 사구이며 지역 주민과 관광객을위한 인기있는 휴양 시설입니다 (그림 1). 2013 년 6 월, 모래 언덕을 걷고있는 3 세 소년이 갑자기 그 아래에 열린 구멍에 빠졌습니다. 그는 긴급 구조 대원이 그를 구하기 위해 파헤칠 때까지 수면 아래 2m 이상 몇 시간 동안 갇혀있었습니다 (그림 2013). 그 후, 형성 과정이나이 구멍이 나타내는 위험의 정도와 중요성이 알려지지 않았기 때문에 Mt Baldy는 XNUMX 년에 보행이 금지되었으며 오늘날에도 그대로 유지됩니다.
그림 1 : Baldy 산의 위치
그림 2 : 모래 언덕의 구멍에 갇힌 소년의 구조 (Arizona Daily Star)
이러한 공극의 발달을 이해하기 위해 인디애나 지질 조사국 (Indiana Geological Survey)에서 사구의 구조에 대한 연구를 수행했습니다. 1 인디애나 대학교 지질 과학부 2 GPR 및 솔리드 어스 코어를 사용합니다. 중앙 주파수가 50MHz 및 100MHz 인 pulseEKKO PRO GPR 시스템과 Noggin 250MHz 시스템 (그림 3)을 사용하여 해안선에 수직이고 모래 언덕의 퇴적물 이동 방향에 수직 인 측량선을 수집했습니다 (그림 4). 사구는 많은 지형을 가지고 있기 때문에 다양한 레이어와 피처의 실제 기하학을 재구성하기 위해 후 처리에서 고도 변화에 대한 GPR 라인을 수정해야했습니다.
그림 3 : 100MHz 안테나가있는 pulseEKKO PRO (왼쪽)와 Noggin SmartCart가있는 (오른쪽)
그림 4 : 250m 80 개와 XNUMXm GPR XNUMX 개가 조사를 위해 수집되었습니다.
GPR transects 및 cores의 데이터는 네 가지 주요 층층 지평을 정의하는 데 사용되었습니다. 여기에는 상부 및 하부 사구가 포함되며, 하부 사구의 꼭대기에서 발달 한 팔레 오솔 (고대 토양 지평선)로 구분됩니다 (그림 5). 20 세기에 형성된 상부 사구는 오늘날의 Mt. Baldy; 낮은 사구는 마지막 빙하기에서 얼음이 후퇴 한 후 조상이었던 미시간 호수가 홀로 센 중기 수위에서 떨어진 후 3000-4000 년에 형성되었습니다.
그림 5 : 나무가 자라는 고대 토양 (팔레 오솔) 이미지.
이 연구는 Baldy 산을 닫은 공극이 아래쪽 모래 언덕의 표면에서 발생하는 고생물에 뿌리를 둔 나무에 의해 분명히 발생했음을 보여줍니다. 그 나무는 후지산을 구성하는 모래로 묻혀 죽었다. Baldy는 20 년 초반에 육지로 이주했습니다.th 세기. 이 나무와 고생물은 사구가 계속 이동함에 따라 천천히 발굴되고 있습니다. 그들이 발굴 될 때, 나무는 곰팡이 성장을 통해 제자리에서 부패합니다. 이것은 묻힌 나무 줄기와 가지의 직경과 밀도에 따라 다양한 크기, 깊이 및 방향의 공극을 생성합니다. 처음 묻 혔을 때 줄기에있는 곰팡이는 아마도 발굴 될 때 나무를 밑에서 위로 썩게 할 것입니다. 따라서 모래 언덕에서 공극이 열리는 위험은 깊이와 시간에 따라 달라집니다. 매몰 된 나무는 곰팡이가 다시 자라도록 표면에서 3-5m 이내에 있어야하며 매몰과 발굴 사이의 경과 시간이 충분히 짧아서 깊숙이 묻혀도 곰팡이가 죽지 않도록해야합니다.
Nathan의 구멍 (구출 된 소년의 이름을 따서 명명 됨)은 GPR 프로필에서 분명하며, 그를 복구하기 위해 발굴을 통과 한 80m 길이의 횡단면에서 손상된 침구로 볼 수 있습니다 (그림 6). 흥미롭게도, 상부 침대는 발굴 과정에서 분명히 파괴되었지만 구멍 아래의 좁고 강한 수직 반사경은 고생물 표면까지 뻗어나가는 나무 줄기를 나타내며 Nathan이 묻힌 공허의 원인이 될 수 있습니다. 반사경은 아마도 썩어가는 트렁크에서 더 많은 수분을 나타냅니다.
그림 6 : Noggin 80 시스템으로 수집 된 250m 길이의 GPR 프로필. “Nathan의 구멍”의 위치와 그것을 일으킨 해석 된 썩은 나무가 표시됩니다.
처음에 지질 학자들은 사구에 공극을 생성하는 데 자연적인 힘이 어떤 책임이 있는지에 대해 당황했고 이것이 연구자들이 보거나 문서화 한 적이없는 새롭고 알려지지 않은 과정인지 궁금했습니다. 그러나 세심한 연구와 상세한 GPR 이미지는 알려진 자연 과정과 이해가되는 이야기를 모으고 후지산의 구멍의 신비를 해결하는 데 도움이되었습니다. Baldy.
이야기 제공 : William Monaghan1, 토드 톰슨1, 에린 아르 길란2 그리고 Kevin Russell2
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