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阿苏火山阻止了一场地震扩展

(2016-10-21 16:49:58)
标签:

阿苏火山

熊本地震

火山口

断层带

火山灰云

分类: 《科学》摘译
阿苏火山阻止了一场地震扩展
日本阿苏火山
阿苏火山阻止了一场地震扩展
海豆芽译 原文载Science网科学新闻栏目 2016.10.20 原作者

地震破裂在造成火山心脏(岩浆房)破坏之前,必然会因熔岩而停止,这是一项新研究的结论。该研究报告说日本2016年的熊本地震扩展可能受到阻止,原因是阿苏活火山下方的岩浆房。该研究提出了地震与火山相互之间相互影响的深刻见解,也可能有助于解释本月的阿苏火山喷发。
作为构造板块缓慢运动的产物,大地震和活火山是紧密相关的现象,通常接连发生。大地震可能触发火山喷发(甚至在相当远的距离内),而地下岩浆体的存在可能影响火山地区地质断裂带的类型和破裂。除这些联系之外,研究地震—火山相互作用的机会相当罕见,地质观测的缺乏意味着一直很少了解火山可能如何影响一次地震破裂。
这就是产生今年年初袭击日本九州岛地震的原因。4月16日那次的造成广泛破坏的里氏7.1级地震及其余震,波及了西南方仅30公里的阿苏火山。该火山是世界最大的活火山之一,最特征的是其直径大约22公里的火山口,一个坍塌火山形成的熔炉似的火山洼地。
通过抓住了这次罕见的机会,日本京都大学地质学家林爱明(Aiming Lin)和同事急忙在主震之后的当天赶到震中,调查地震断层的破裂和对火山口的影响。研究人员结合Google地球的卫星图像实地观测破裂的道路和河道以查明断层线附近地表的移动,即被称为位移的一种度量。他们还利用地震成像研究地面之下地壳的结构。
该团队发现,这次地震沿先前存在的日奈久—二川(Hinagu-Futagawa)断层带产生了40公里长的地面破裂,水平位移多达2.45米,向上垂直位移达0.9米。他们还发现了一套新的断层,从南西向东北切过阿苏火山口。可是,靠近火山口的东北边缘,地面破裂发生了改变。那里,破裂受到垂直运动的制约,而后突然停止。

阿苏火山阻止了一场地震扩展

地面破裂切过阿苏火山口的边坡

阿苏火山下方区域的地震成像揭示,地下的破裂在6公里深处终止,那是一种不寻常的截止。而且恰好是火山的地下岩浆房上部界线。
林爱民说,“我们发现,同震线的破裂在火山停止了,到了火山口的内部,”说明部分地熔融的岩浆房可能没有被地震破坏。他说,如果岩浆房不存在,地震破裂的延展很可能会更长。反之,岩浆房的存在赶到了改变其周围岩石应力场的作用,导致了产生垂直断裂运动的张应力。
但林爱民提醒,火山口下方产生的新破裂可能成为岩浆溢出的新管道,可能导致未来像10月8日爆发出11公里高火山灰云一样的喷发。随着他们最初的研究完成,研究人员希望收集更多的数据,以研究火山可能究竟受到地震破裂怎样的影响。
控制地震破裂的因素是非常有待研究的事情,因为起重要作用的断层带的力学特性千变万化,英国诺丁汉市的英国地质调查所的地球物理学家Margarita Segou解释说,她并未涉及此项研究。她还解释说,此外,岩浆房对浅层地壳特性的影响是另一可能的相关因素,比如爱流体控制的低地震速度带的存在。
她还说,“未来,因时而为的冒着地震危险的研究(包括地震和火山预报)有望涵盖活动应力场的更现实的表现,以确认来自复杂根源的关键扰动的存在。”


阿苏火山阻止了一场地震扩展
阿苏火山口
 
阿苏火山阻止了一场地震扩展
熊本市  阿苏火山

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