Заглядывая в «водопровод» одного из самых активных вулканов Алеутских островов
Новый подход к анализу сейсмических данных выявил глубокие вертикальные зоны низкой сейсмической скорости в магматической системе под вулканом Кливленд на Аляске, одним из самых активных среди более чем 70 вулканов Алеутской дуги. Результаты опубликованы в Scientific Reports Хелен Янишевски (ранее из Института Карнеги, ныне в Гавайском университете в Маноа), а также Ларой Вагнер и Дианой Роман из Института Карнеги.
Вулканы островных дуг, такие как Кливленд, формируются над границами плит, где одна тектоническая плита погружается под другую. Они связаны с мантией Земли сложными подземными структурами, пересекающими всю толщу земной коры. Эти структуры сложнее, чем крупные резервуары расплавленной породы из учебников, и представляют собой переплетение твердых пород и «кашеобразной» смеси частично расплавленной породы и твердых кристаллов.
Изучение этой подземной архитектуры критически важно для планирования действий при чрезвычайных ситуациях и спасения жизней. Однако визуализировать эти области всегда было сложно. Поскольку под вулканом Кливленд практически отсутствует глубокая сейсмическая активность, традиционные методы сейсмической томографии были затруднены, а развертывание десятков станций — дорого.
В этой работе Янишевски применила новую методику, которая использует сейсмические волны от удаленных землетрясений, но изолирует только ту их часть, которая подверглась влиянию при прохождении через границу мантии и коры. Это позволило построить модели, лучше отличающие частично расплавленные области от окружающей твердой породы на труднодоступных глубинах под вулканом, используя лишь восемь сейсмических станций вместо типичных десятков.
«Мы раскрыли глубокую подземную структуру вулкана с беспрецедентной детализацией, используя на порядок меньше инструментов, чем обычно требуется для детальной сейсмической томографии на вулканах», — сказала Янишевски. Она добавила, что этот метод позволит изучать структуры под вулканами, где установлено всего несколько станций или где отсутствие глубоких землетрясений поблизости затрудняет применение других методов.