地震分析表明,在 Cumbre Vieja 爆发前 4 年就能检测到动荡迹象

追踪微小的地震群有助于改善未来的火山爆发预报。
科学家们追踪了夏威夷基拉韦厄火山和西西里埃特纳火山等定期活跃的火山的地震信号,以研究喷发间隔与火山重新激活所需时间之间的关系。图片来自 Pixabay

9月19日,加那利群岛的卡布里埃尔火山开始爆发,目前仍未有平息的迹象。一系列地震仅提前了约一周发出预警,此次灾难已迫使约6400名居民疏散,并摧毁了价值超过4.5亿美元的基础设施。

但对地震数据的初步分析表明,导致此次喷发的动荡实际上在火山爆发前四年就已经可以探测到。纽约皇后学院的火山学家 Marc-Antoine Longpré 表示,了解这座沉寂了50年的火山是如何重新激活的,将有助于改进未来的喷发预报和火山灾害评估。他于12月2日在《科学》杂志上发表了这一发现

“这就是我们研究它的原因——希望将来火山再次苏醒时……我们能更好地预测可能会发生什么,以及在多长时间内发生。”他说。

科学家们追踪了夏威夷基拉韦厄火山和西西里埃特纳火山等定期活跃的火山的地震信号,以研究喷发间隔与火山重新激活所需时间之间的关系。但对于像卡布里埃尔火山这样长期处于休眠状态的火山,则更难做到这一点。卡布里埃尔火山位于大西洋的拉帕尔马岛。尽管它是加那利群岛中最活跃的火山,但在过去500年里仅爆发过六次。

[相关:海地地震的余震为何可能极具破坏性]

自1971年火山上次喷发以来,西班牙国家地理研究所和加那利火山研究所建立了地震监测网络,以记录卡布里埃尔火山及群岛其他地区的地震数据。“这是我们第一次用现代仪器观测到它的重新激活,”Longpré说。

他仔细研究了这些数据,发现自2000年以来每月发生的地震次数,直到2017年10月发生了一次地震群,地震活动才略有增加。2018年2月又发生了一次地震群。随后,经过数年的间歇期,地震群在2020年和2021年再次活跃起来。Longpré说,这些地震大多小到地表的人们感觉不到,但它们标志着火山开始为喷发做准备的最早迹象。

他表示,这种缓慢的苏醒与通常在这种基性火山上观察到的较短的爆发前兆期形成鲜明对比。一些长期休眠的火山也可能存在微妙但漫长的预警期。

“火山有自己的‘个性’,所以下次它可能会表现得有点不同,”Longpré说。“但至少现在我们有了先例。”

这些微小的地震是由于数英里深处的岩浆开始侵入并撕裂火山下方的岩石引起的。在喷发开始前的仅仅八天,随着岩浆接近地表并导致地面膨胀,地震活动加速。“这是岩浆正在移动并且非常接近火山的一个额外迹象,”Longpré说。

在最后一周,地震仪捕捉到的地震活动每天增加到数百次,规模大到足以引起居民注意,并向西北方向迁移。最后,在火山西北侧靠近El Paraèso村的地方,出现了两条长200米(219码)的裂缝,开始喷出熔岩和火山灰。

在接下来的六周里,熔岩流摧毁了约2600座建筑物、70多公里的道路和2.3平方公里的农作物。与此同时,火山灰高达海平面以上6公里(3.7英里)——比研究人员从以往加那利群岛火山喷发记录中预期的要高——一个月内,在某些地区积聚的火山灰厚度达到60厘米(23.6英寸)。

Longpré表示,未来通过分析卡布里埃尔火山喷出的岩石化学成分和更仔细地检查地震记录,可以揭示更多关于火山如何为此次剧烈喷发做准备的细节,这将有助于研究人员和官员为未来的事件做好准备。

“喷发预报是一门不精确的科学,”他承认。“我们观察到的非常有用,但这并不意味着将来像卡布里埃尔火山这样的火山重新激活时,它们[可能]不会表现得不同。”

 

更多优惠、评测和购买指南

 
Kate Baggaley Avatar

Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


© .