Uzak bir bölgede, jeofizik yöntemlerin bir karışımı, neden olarak deniz tabanının altındaki magma transferini tanımlar.
Antarktika kıyılarında bile volkanlar bulunabilir. Uzun süredir hareketsiz olan Orca denizaltı volkanında 85,000 yılında 2020'den fazla deprem dizisi kaydedildi, bu bölge için daha önce gözlemlenmemiş oranlara ulaşan bir sürü sarsıntısı. Bu tür olayların, bu kadar uzak ve dolayısıyla kötü donanımlı alanlarda bile dikkate değer ayrıntılarla incelenebileceği ve tanımlanabileceği gerçeği, şimdi dergide yayınlanan uluslararası bir ekibin çalışmasıyla gösterilmektedir. İletişim Dünyası ve Çevre.
Almanya, İtalya, Polonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nden araştırmacılar, Alman Yerbilimleri Araştırma Merkezi (GFZ) Potsdam'dan Simone Cesca tarafından yönetilen çalışmaya katıldılar. Magmanın Dünya'nın mantosundan kabuk-manto sınırına yakın bir yerde hemen hemen yüzeye hızlı transferinin sürü depremine nasıl neden olduğunu belirlemek için sismolojik, jeodezik ve uzaktan algılama tekniklerini birleştirebildiler.
Güney Amerika'nın ucu ile Antarktika arasındaki Orca yanardağı
Sürü depremleri esas olarak volkanik olarak aktif bölgelerde meydana gelir. Bu nedenle, yer kabuğundaki sıvıların hareketinden şüpheleniliyor. Orca seamount, deniz tabanından yaklaşık 900 metre yükseklikte ve taban çapı yaklaşık 11 kilometre olan büyük bir denizaltı kalkan yanardağıdır. Arjantin'in güney ucunun güneybatısında, Antarktika Yarımadası ile Güney Shetland Adaları arasında bir okyanus kanalı olan Bransfield Boğazı'nda yer almaktadır.
"Geçmişte, bu bölgedeki sismisite ılımlıydı. Bununla birlikte, Ağustos 2020'de, yarım yıl içinde 85,000'den fazla depremle orada yoğun bir sismik sürü başladı. GFZ'nin Bölüm 2.1 Deprem ve Volkan Fiziği'nde bir bilim adamı ve şu anda yayınlanan çalışmanın baş yazarı Simone Cesca, orada şimdiye kadar kaydedilen en büyük sismik huzursuzluğu temsil ediyor. Sürüyle aynı zamanda, komşu King George Adası'nda on santimetreden fazla yanal yer yer değiştirmesi ve yaklaşık bir santimetrelik küçük bir yükselme kaydedildi.
Uzak bir alanda araştırmanın zorlukları
Cesca bu olayları Ulusal Oşinografi ve Uygulamalı Jeofizik Enstitüsü - OGS ve Bologna Üniversitesi (İtalya), Polonya Bilimler Akademisi, Leibniz Üniversitesi Hannover, Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) ve Potsdam Üniversitesi'nden meslektaşlarıyla birlikte inceledi. Buradaki zorluk, uzak bölgede sadece iki sismik ve iki GNSS istasyonu (yer istasyonları) gibi birkaç geleneksel sismolojik enstrümanın olmasıydı. Globlu Nhavacılık Suydu Syer yer değiştirmesini ölçen sistem). Bu nedenle ekip, huzursuzluğun kronolojisini ve gelişimini yeniden yapılandırmak ve nedenini belirlemek için ek olarak daha uzak sismik istasyonlardan gelen verileri ve yer yer değiştirmelerini ölçmek için radar interferometrisi kullanan InSAR uydularından gelen verileri analiz etti. Önemli bir adım, verilerin doğru yorumlanması için olayların bir takım jeofizik yöntemlerle modellenmesiydi.
Sismik olayların yeniden yapılandırılması
Araştırmacılar, huzursuzluğun başlangıcını 10 Ağustos 2020'ye geri attılar ve yalnızca 128 deprem içeren orijinal küresel sismik kataloğu 85,000'den fazla olaya genişlettiler. Sürü, azalmadan önce 2 Ekim (Mw 5.9) ve 6 Kasım (Mw 6.0) 2020'de iki büyük depremle zirve yaptı. Şubat 2021'e kadar sismik aktivite önemli ölçüde azalmıştı.
Bilim adamları, sürü depreminin ana nedeni olarak daha büyük bir magma hacminin göçü olan bir magma müdahalesini tanımlarlar, çünkü sismik süreçler tek başına King George Adası'nda gözlemlenen güçlü yüzey deformasyonunu açıklayamaz. Hacimsel bir magma müdahalesinin varlığı, jeodezik veriler temelinde bağımsız olarak doğrulanabilir.
Başlangıcından başlayarak, sismisite önce yukarı ve sonra yanal olarak göç etti: daha derin, kümelenmiş depremler, üst mantodaki veya kabuk-manto sınırındaki bir rezervuardan dikey magma yayılımına tepki olarak yorumlanırken, daha sığ, kabuklu depremler KD-GB uzanır. yaklaşık 20 kilometre uzunluğa ulaşan yanal olarak büyüyen magma setinin tepesinde tetiklenir.
Sismisite, serinin Mw 6.0 büyüklüğündeki en büyük depremlerinin meydana gelmesine karşılık olarak, yaklaşık üç aylık sürekli aktivitenin ardından Kasım ortasına kadar aniden azaldı. Sürünün sonu, büyük bir fayın kaymasına eşlik eden magma setindeki basınç kaybıyla açıklanabilir ve deniz tabanı patlamasının zamanlamasını işaret edebilir, ancak bu henüz başka verilerle teyit edilememiştir.
Bilim adamları, GNSS ve InSAR verilerini modelleyerek, Bransfield magmatik müdahalesinin hacminin 0.26-0.56 km³ aralığında olduğunu tahmin ettiler. Bu, bu bölümü aynı zamanda Antarktika'da jeofiziksel olarak izlenen en büyük magmatik huzursuzluk haline getiriyor.
Sonuç
Simone Cesca şu sonuca varıyor: "Çalışmamız, sismoloji, jeodezi ve uzaktan algılama tekniklerinin bir arada uygulanmasının deprem süreçlerini ve yetersiz enstrümantasyonlu magma taşınımını anlamak için kullanıldığı, Dünya'nın uzak bir yerindeki sismo-volkanik bir huzursuzluğun yeni başarılı bir araştırmasını temsil ediyor. alanlar. Bu, magmanın üst mantodan veya kabuk-manto sınırından sığ kabuğa girmesini gözlemlemek için jeofizik araçları kullanabileceğimiz birkaç durumdan biridir - sadece birkaç gün süren magmanın mantodan neredeyse yüzeye hızlı bir şekilde aktarılması. ”
Referans: Simone Cesca, Monica Sugan, Łukasz Rudzinski, Sanaz Vajedian, Peter Niemz, Simon Plank, Gesa Petersen, Zhiguo Deng, Eleonora Rivalta, Alessandro Vuan, Milton Percy tarafından “Antarktika, Bransfield Boğazı'ndaki magmatik saldırı tarafından yönlendirilen büyük deprem sürüsü” Plasencia Linares, Sebastian Heimann ve Torsten Dahm, 11 Nisan 2022, İletişim Dünya ve Çevre.
DOI: 10.1038/s43247-022-00418-5
