深部低頻地震表明岩漿流體在拉切西火山下遷移

深部低頻地震表明岩漿流體在拉切西火山下遷移

岩漿可能從上地幔上升到拉切西火山(萊茵蘭-普法爾茨)下面的中地殼和上地殼。這是德國西南地震調查局(Erdbebendienst Sudwest)、GFZ德國地球科學研究中心、卡爾斯魯厄理工學院(KIT)和北萊茵-威斯特法倫省地震調查局共同進行的一項研究的結果。科學家們首次提出證據,證明拉切西火山下的岩漿運動導致了深度和低頻地震。然而,目前沒有跡象表明在不久的將來會有任何火山活動。“探測到的地震是在大深度產生的,其特徵是頻率異常低。它們的大小低於人類感知的極限,”KIT地球物理研究所(GPI)的Joachim Ritter教授解釋說。科學家們稱之為“深層低頻”地震。它們是在地殼和上地幔10至40多公里深處形成的。它們的主要振盪頻率在1至10赫茲之間,這大大低於同等震級的構造地震。

“DLF地震在世界範圍內被認為是岩漿流體在極深處運動的標誌,”GFZ地震和火山物理學部門負責人Torsten Dahm教授解釋說。“在活火山下面,例如冰島、日本或堪察加半島,可以經常觀察到這種地震。”在東埃菲勒地區的研究結果表明,來自地球上地幔的岩漿流體可能會上升到拉切西火山下面的地殼中。這可以解釋為火山下面地殼岩漿房的存在和持續緩慢補給的跡象。

德國地球科學研究中心的科學家在他們的研究中,裝備,,Erdbebendienst Sudwest——萊茵蘭-普法爾茨州的聯合地震服務和巴登-符騰堡州和北萊茵-威斯特法倫州的國家地震局服務確定這些偶然發生地震組狹隘有限的時間和空間,沿直線排列10至45公里深度科學家們得出結論:液體和岩漿,即熔融的岩石,可能從上地幔上升到拉切西火山下面的中地殼和上地殼。

“由於萊茵蘭-普法爾茨州及其鄰近地區的地震監測網絡的廣泛改進,2013年可以首次在拉切西火山(Laacher See Volcano)下方記錄到深度低頻地震,”該研究的負責人馬丁·亨施博士(Martin Hensch)說。“在過去的五年裡,總共在東埃菲勒地區發現了四組空間上受到很好限制的DLF地震群。”集群對齊沿著東南約80°傾斜線南部Laacher看到火山。除了空間上的分離,DLF地震的時間發生也受到了極大的限制:到目前為止,專家們已經觀測到8次持續時間在40秒到8分鐘之間的DLF地震。

然而,研究人員並沒有將觀測到的DLF地震解釋為近期火山活動的直接前兆信號。岩漿進入淺層地殼通常伴隨著大量的高頻地震。這種活動還沒有在東部艾費爾觀察到,”約阿希姆·裡特報道。“此外,地球表面沒有任何變形的跡象,在大規模岩漿上升過程中應該可以清楚地探測到,”託斯滕·達姆補充說。對上一次12900年前噴發時所產生的岩漿年代測定表明,拉切西火山下岩漿上腔的充填和分化可能發生在真正噴發前的3萬年左右。這意味著,岩漿作用需要很長時間才能爆發。由於東埃菲勒地區DLF地震的探測和定位技術要求在近幾年才達到足夠的質量,因此無法追溯該地區DLF地震發生的時間。可以假設在2013年之前就已經是這樣了。在2013年首次觀測到深部地震之後,KIT、GFZ和Erdbebendienst Sudwest建立了一個地震研究網絡。現在聯合使用地震記錄可以對微震活動性進行詳細的科學分析。

為了更好地研究東埃菲勒地區DLF地震與可能的岩漿活動之間的相互關係,研究人員建議加強地球化學監測,分析釋放的氣體,並通過重複大地測量來探測地球表面可能的變形。還應進行具體的地球物理調查,以繪製和確定拉切西火山下可能的岩漿儲集層的特徵。此外,科學家建議重新評估艾費爾火山的火山危害。

深部低頻地震表明岩漿流體在拉切西火山下遷移


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