科學(xué)家調(diào)查索科羅巖漿體以增進(jìn)對火山的了解
(a)新墨西哥索科羅巖漿體地震延伸的地形圖(Balch等人，1997年；萊因哈特和桑福德，家調(diào)進(jìn)對1981)，查索在北美西南部(插圖)。巖漿第四紀(jì)斷層(洋紅色線)、體增三個連續(xù)的火山GPS站(紅色菱形)和La Ristra地震站的位置(黑點(diǎn))(West等人，2004年)以供參考。科學(xué)科羅橙色多邊形描繪了中地殼低地震波速度的家調(diào)進(jìn)對西北-東南范圍(20千米深度的相對Vs小于5%，來自West等人(2004年))。查索(二)。巖漿從2017年7月1日到2021年12月21日，體增SMB的火山InSAR測量顯示了觀察到的草帽式表面變形。GPS站(紅色)和SMB輪廓(純黃色)如(a)所示。科學(xué)科羅黃色橢圓(長虛線)描繪了壓力源，家調(diào)進(jìn)對較大的查索黃色圓圈(短虛線)顯示了SMB現(xiàn)實(shí)模型中CR的地圖范圍。學(xué)分:uux.cn/地球物理研究快報(2023)。DOI: 10.1029
（神秘的地球uux.cn）據(jù)新墨西哥大學(xué)（Dani Rae Wascher）：盡管人們已經(jīng)對火山進(jìn)行了廣泛的研究，但揭開潛在的巖漿運(yùn)輸之謎仍是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的工作。新墨西哥大學(xué)物理與天文學(xué)系的研究生格蘭特·布洛克(Grant Block)最近對新墨西哥州索科羅的索科羅巖漿體(SMB)進(jìn)行了一項(xiàng)徹底的研究，該研究為火山活動中重要的巖漿過程提供了一個窗口(盡管SMB上方?jīng)]有這樣的活動)。
Block和他的博士生導(dǎo)師Mousumi Roy教授與位于費(fèi)爾班克斯的阿拉斯加大學(xué)合作，以加深對SMB的理解。這項(xiàng)名為“異質(zhì)地殼中的加壓巖漿:美國新墨西哥索科羅巖漿體的案例研究”的研究最近發(fā)表在《地球物理研究快報》雜志上。
本文模擬了地殼中的巖漿如何儲存在巖漿體(主要是液態(tài)巖漿的區(qū)域)和“糊狀”(主要是固態(tài)晶體和一些液態(tài)巖漿)中。糊狀區(qū)被認(rèn)為太粘而不會噴發(fā)，但很可能比周圍的巖石更脆弱。
本項(xiàng)目的目的是試圖更好地理解在SMB上方表面觀察到的引起中央隆起和周邊下沉(稱為“草帽變形”)模式的機(jī)制。SMB是中地殼巖漿體，其上沒有巖漿運(yùn)輸或火山作用，這使它成為研究中地殼巖漿體動力學(xué)的理想“實(shí)驗(yàn)室”。
“加深我們對中地殼巖漿體的了解將有助于我們更好地理解它們所在的完整地殼巖漿運(yùn)輸系統(tǒng)。正是這些系統(tǒng)滋養(yǎng)了地球上的每一次火山爆發(fā)，所以研究它們至關(guān)重要，”布洛克說。
具體來說，布洛克和他的團(tuán)隊(duì)對“糊狀物”在這些系統(tǒng)中的作用很感興趣。糊狀物是已經(jīng)結(jié)晶到粘度太大而無法噴發(fā)的巖漿，但仍然比周圍的巖石更容易變形。它被認(rèn)為在巖漿庫(如SMB)的動力學(xué)和演化中很重要。
本項(xiàng)目利用索科羅巖漿體(SMB)的表面變形來研究巖漿-巖漿相互作用。SMB先前的地表變形測量顯示了長期的“草帽”變形。
“我們這個項(xiàng)目的目標(biāo)是使用SMB上方的表面變形測量來更好地理解SMB中糊狀物的作用。這可能會增加地球科學(xué)家對地殼巖漿運(yùn)輸系統(tǒng)的整體理解，”布洛克說。
Block的研究是計算性的，這意味著他在UNM研究計算中心(CARC)開發(fā)了一個簡化的SMB系統(tǒng)的計算機(jī)模擬。這些模擬的發(fā)展是由位于費(fèi)爾班克斯的阿拉斯加大學(xué)的合作者分析的衛(wèi)星雷達(dá)數(shù)據(jù)提供的。布洛克證明，他的模擬與從雷達(dá)數(shù)據(jù)中觀察到的地表運(yùn)動模式吻合得很好，這些數(shù)據(jù)是由位于費(fèi)爾班克斯的阿拉斯加大學(xué)分析的。
“這個協(xié)議允許我們使用來自我的模型的參數(shù)，例如SMB周圍的糊狀或柔性區(qū)域的幾何形狀和粘度，來預(yù)測實(shí)際的SMB系統(tǒng)(這很難直接觀察到)。我們發(fā)現(xiàn)的這些參數(shù)可能會在以后的研究中得到進(jìn)一步的驗(yàn)證。
新的衛(wèi)星雷達(dá)測量結(jié)果與先前報道的模式一致，證實(shí)了這種變形在近100年中保持了顯著的恒定。Block和Roy認(rèn)為，這是由于SMB周圍有一個大而弱的柔順區(qū)域，它可能是糊狀的。
他們的計算機(jī)模型再現(xiàn)了一種持久一致的草帽變形模式，這種模式取決于糊狀物的性質(zhì)以及巖漿體的加壓，作者認(rèn)為這些因素可以解釋為什么這種模式相對罕見。
科學(xué)家們能夠發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們具有比以周期性不對稱方式加壓的SMB源周圍的背景結(jié)構(gòu)更低粘度的柔順區(qū)域時，他們的模擬能夠與數(shù)據(jù)具有良好的一致性。該柔順區(qū)域可以以其它方式變得模糊或弱化。這個問題將是今后工作的主題。
“新墨西哥州沒有人受到來自SMB或該州任何其他地方的火山動亂的緊迫威脅。然而，就在我們腳下是一個理想的試驗(yàn)場，它將幫助科學(xué)家了解世界各地的火山。除了SMB，新墨西哥豐富的自然景觀和歷史在很大程度上是由巖漿活動形成的——從Valles Caldera到El Malpais再到Bandelier。”
“我們生活在一個由火山塑造的國家，現(xiàn)在我們的國家可以在理解和保護(hù)人們遠(yuǎn)離火山方面發(fā)揮重要作用。這是每個新墨西哥人都可以引以為豪的事情，”布洛克說。
研究人員能夠得出結(jié)論，非對稱加壓源周圍的(潛在糊狀)柔順區(qū)域是SMB力學(xué)的合理近似，用地表速度數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
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