原標(biāo)題:中國科大利用大地電磁成像揭示火山奧秘 研究發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)尾山火山處于相對活躍狀態(tài)
巖漿“藏在”火山里面,如何才能獲得巖漿囊的分布形態(tài)?近日,記者從中國科大獲悉,包括該??蒲腥藛T在內(nèi)的我國學(xué)者利用大地電磁成像技術(shù),研究發(fā)現(xiàn)位于我國東北地區(qū)的尾山火山正處在相對活躍狀態(tài)。該成果對于我國東北地區(qū)的火山研究具有重要的推動(dòng)作用。
我國東北地區(qū)是中國新生代火山最多的地區(qū),包括著名的長白山火山和五大連池火山區(qū)。五大連池火山區(qū)包括14座火山,最近的火山噴發(fā)發(fā)生于1719~1721年。最新的地球物理成像研究發(fā)現(xiàn),長白山火山和五大連池火山的形成具有一定的關(guān)聯(lián)性。
為深入理解五大連池火山區(qū)的活動(dòng)性,中國科大地球和空間科學(xué)學(xué)院、地震與地球內(nèi)部物理實(shí)驗(yàn)室張海江教授研究組和中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心合作,利用布設(shè)在尾山火山錐周圍密集分布的大地電磁臺(tái)站,通過大地電磁成像技術(shù),首次獲得了五大連池火山區(qū)尾山火山下方深達(dá)20公里的高分辨率三維電阻率結(jié)構(gòu)。
研究人員發(fā)現(xiàn),在火山錐下方大約3~4公里以下,存在非常明顯的低電阻率異常。根據(jù)低電阻率異常的分布,進(jìn)一步刻畫了火山下方的巖漿囊空間分布。發(fā)現(xiàn)在上地殼和中地殼,各存在一個(gè)巖漿囊,二者之間通過一些細(xì)的垂直通道相連接,即中地殼的巖漿囊通過這些通道給上地殼的巖漿囊輸送巖漿。新的三維電阻率模型很好地支持了跨地殼巖漿系統(tǒng)模型。
同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合噪聲成像得到的速度模型和大地電磁成像得到的電阻率模型,估算了中上地殼巖漿囊中的巖漿部分熔融程度至少為15%。“尾山火山上一次噴發(fā)在大約50萬年前,如果沒有巖漿補(bǔ)給的情況下,火山錐的下方應(yīng)該處于冷卻狀態(tài),沒有部分熔融狀態(tài)的巖漿存在,電阻率會(huì)對應(yīng)呈現(xiàn)出高電阻率異常。”研究人員表示,因此,可以推斷尾山火山下方存在巖漿的補(bǔ)給,即尾山火山正處在相對活躍狀態(tài)。通過分析尾山火山周圍布設(shè)的臨時(shí)和固定地震臺(tái)站數(shù)據(jù),研究發(fā)現(xiàn),在巖漿囊周圍存在地震和火山顫動(dòng)信號,進(jìn)一步證實(shí)了尾山火山的活躍性。
研究揭示,雖然尾山火山巖漿囊的部分熔融程度還未達(dá)到噴發(fā)所需要的臨界值(約40%),但是有必要加強(qiáng)該地區(qū)的火山監(jiān)測,更好地預(yù)測未來火山噴發(fā)的可能性。(記者 黎靜)