地震、火山等自然灾害伴随着地球内部微弱的应力扰动。通过对应力扰动的监测,有可能对这些灾害性事件起到短临预警的作用。比如,连续监测火山内部及周边区域的应力变化有助于提高对火山喷发的预警能力。
成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室梁春涛研究团队使用地震背景噪声中的瑞利面波信号提取夏威夷基拉韦厄(Kilauea)火山在2018年喷发期间的不同深度波速变化,成功揭示了在东裂谷带1-2 km深度横向狭窄岩浆通道的膨胀和收缩过程(图1-2)。研究发现,在火山喷发的前两个月存在少量的岩浆涌入,并产生了约3.6-14.4 Mpa的应力。该成果成功解释前人观测到的火山喷发前岩浆通道及周边区域波速降低和增加两种相悖的结果,即岩浆打开裂缝会导致岩浆区波速降低,但是产生的压应力加载在周围的地区会导致波速增加。这一成果展示,通过速度变化监测有可能实现对地震、火山等自然灾害发生前后的应力状态进行监测,对这些事件的短临预测与预警起到指导作用。
以上成果发表在美国地球物理联合会(American Geophysical Union)旗舰刊物《Geophysical Research Letters》上。论文的第一作者为成都理工大学地球物理学院2019级博士研究生刘志强同学,通讯作者为成都理工大学地球物理学院梁春涛教授。该研究得到科技部重大专项(2018YFC1503401)和国家自然科学基金项目(41674059,41340009)的联合资助。



参考文献:
Liu, Z., Liang*, C., Huang, H., Wang, C., & Cao, F. (2022). Seismic velocity variations at different depths reveal the dynamic evolution associated with the 2018 Kilauea eruption. Geophysical Research Letters, 49, e2021GL093691. https://doi.org/10.1029/2021GL093691
Liu, Z., Liang*, C., Zhu, Z., Wang, L. Jiang, N., Wang, C., Wu, Z. (2019), The complex velocity variation induced by the precipitation and the 2018 eruption of the Kilauea volcano in Hawaii revealed by ambient noise,Seismological Research Letters,Volume: 90 Issue: 6 Pages: 2154-2164 Published: NOV 2019 DOI:10.1785/0220190053