地震地域とBransfield海峡に最も近い地震計をホストするKing George IslandのCarlini基地。 クレジット: Milton Percy Plasencia Linares
孤立した地域では、地球物理学的方法を混合して、海底の下へのマグマ移動を原因として識別します。
南極大陸沿岸でも火山を見つけることができます。 2020年に85,000回以上の地震が連続して記録された深海火山オルカ（Orca）は、長い間不活性状態であり、この地域で以前に観察されなかった割合に達した群れ地震です。 そのような出来事が遠く離れていて、機器が正しく装備されていない地域でも驚くほど詳細に研究され記述されているという事実は、ジャーナルに発表された国際チームの研究によって示されています。 コミュニケーション地区と環境。
ドイツ地球科学研究センター（GFZ）ポツダムのシモンセスカ（Simone Cesca）が率いるドイツ、イタリア、ポーランド、アメリカの研究者たちがこの研究に参加しました。 彼らは地震学、測地学、遠隔検知技術を組み合わせて、地殻 – マントル境界付近の地球のマントルからほぼ表面にマグマがどのように急速に移動して群集地震を引き起こしたかを確認することができました。
南アメリカの端と南極大陸の間のオルカ火山
群集地震は、主に火山活動が活発な地域で発生します。 したがって、知覚の流体の移動が原因であると疑われます。 オルカ海山は海底高さ約900m、基底径約11kmの大型海底盾火山です。 それは南極半島とアルゼンチン南端の南西にあるサウスシェットランド諸島の間の海峡であるブランズフィールド海峡に位置しています。
Antacticaの地震活動地域のイラスト。 クレジット：Cesca et al。 2022年。 Nature Commun Earth Environ 3、89（2022）; doi.org/10.1038/s43247-022-00418-5(CC BY 4.0)
「過去に、この地域の地震は中程度でした。 しかし、2020年8月、そこで強力な地震群が始まり、半年間で85,000回以上の地震が発生しました。 それはそこに記録された最大の地震の不安を表しています。 群れと同時に隣接するキングジョージ島では、10センチメートル以上の横地盤変位と約1センチメートルの小さな隆起が記録されました。
孤立地域での研究課題
Cescaは、OGSおよびボローニャ大学（イタリア）、ポーランド科学アカデミー、ライフニッツ大学ハノーバー、ドイツ航空宇宙センター（DLR）、ポツダム大学の国立海洋学および応用地区物理学研究所の同僚と一緒にこれらの出来事を研究しました。 問題は、遠隔地に従来の地震計がほとんどないことでした。 つまり、2つの地震観測所と2つのGNSS観測所（地球の地上観測所）だけでした。 Gロヴァル N航法 S衛星 S地盤変位を測定するシステム）。 不安の年代と展開を再構築し、その原因を特定するために、チームはさらに遠い地震観測所のデータとInSAR衛星のデータをさらに分析しました。 このデータはレーダー干渉計を使用して地上変位を測定します。 重要なステップは、データを正しく解釈するためにいくつかの地球物理学的方法でイベントをモデル化することでした。
地震事件の再構築
研究者たちは、2020年8月10日に所要の開始を遡って、128の地震だけを含む元の世界地震カタログを85,000以上のイベントに拡張しました。 群れは2020年10月2日（Mw 5.9）と11月6日（Mw 6.0）の2つの大規模地震で頂点を撮影した後に沈みました。 2021年2月までに地震活動が大幅に減少しました。
科学者たちは、地震過程だけでキングジョージ島で観察された強い表面変形を説明することができないため、マグマ侵入、すなわちより多くのマグマが移動することを群れ地震の主な原因として識別します。 体積マグマ侵入の存在は、測地データに基づいて独立して確認することができる。
震源地から始まり、地震は最初に上に移動し、次に側面に移動します。 より深い群集地震は、上部マントルまたは地殻 – マントル境界の貯水池で垂直マグマ伝播に対する応答として解釈され、浅い地殻はNE-SWに拡張されます。 長さが約20kmに達する側に成長するマグマ堤防の上で触発されました。
震度は、規模Mw 6.0のシリーズの中で最大の地震発生に対応して、約3ヶ月間の継続的な活動の後、11月中旬に突然減少しました。 群れの端は、大きな断層の滑りを伴うマグマ堤防の圧力損失として説明することができ、他のデータではまだ確認できない海底爆発の時期を表示することができます。
GNSSとInSARデータをモデル化し、科学者たちは、Bransfieldマグマ侵入の体積が0.26〜0.56km³の範囲にあると推定しました。 それはこのエピソードを南極大陸で地球物理的に観察された最大のマグマ的不安にします。
結論
Simone Cescaは次のように結論を下しました。 「私たちの研究は、地震学、測地学、遠隔検知技術の組み合わせ適用が適切に装備されていない地域の地震過程とマグマの動きを理解するために使用される地球上の遠隔地での地震火山の不安の新しい成功した調査を示しています。 。 地域。 これは、地球物理学的ツールを使用して上部マントルまたは地殻 – マントル境界から浅い地殻へのマグマ侵入を観察することができるいくつかのケースの1つです。 つまり、マントルからほぼ表面へのマグマの急速な移動をわずか数日で観察することができます。 」
参照: Simone Cesca, Monica Sugan, Łukasz Rudzinski, Sanaz Vajedian, Peter Niemz, Simon Plank, Gesa Petersen, Zhiguo Deng, Eleonora Rivalta, Alessandro Vuan, M Plasencia Linares, Sebastian Heimann および Torsten Dahm, 2022年 4 通信地区と環境。
DOI：10.1038/s43247-022-00418-5
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