Vulkansk tremor og deformation ved Kilauea

Kilauea på Hawaii er den bedst overvågede vulkan i verden. 2018-udbruddet var det største i omkring 200 år, at give forskere et væld af nye data til at forstå vulkanens VVS og adfærd. To nye undersøgelser graver i data om vulkansk tremor og deformation for bedre at karakterisere begivenhederne op til og efter 2018-udbruddet.

I en undersøgelse, Soubestre et al. brugte data fra et permanent seismisk netværk og hældningsmåler placeret ved Kilaueas topmøde og afledte modeller af tremorkildeprocesser til at undersøge, hvordan vulkanske rystelser relateret til forsvinden af ​​en lavasø og nedsynkning i Halema'uma'u-krateret i begyndelsen og gennem 2018-udbruddet . Her brugte forfatterne en seismisk netværks-kovariansmatrixtilgang til at forbedre kohærente signaler og udelukke støj for at detektere og lokalisere de vulkanske tremorkilder.

Holdet identificerede tre tidligere uidentificerede rystelseskilder, herunder langvarig rysten i perioden forud for udbruddet forbundet med stråling fra et lavvandet hydrotermisk system på den sydvestlige flanke af Halema'uma'u-krateret. Holdet opfangede to sæt glidende tremor i begyndelsen og slutningen af ​​maj. Modeller viser, at det første sæt var forbundet med indtrængen af ​​et stenstempel i det hydrotermiske system, og det andet var forbundet med ændringer i gasindholdet i magma inden for et dige under krateret, der var påvirket af et dusin kollaps.

Den anden undersøgelse fokuserede på perioden efter 2018-udbruddet. Her Wang et al. brugte GPS og interferometriske syntetiske aperture-radardata til at undersøge deformation omkring calderaen forbundet med vulkanens kendte reservoirer - det lavvandede Halema'uma'u reservoir (HMM) og det dybere South Caldera reservoir (SC) - efter udbruddet sluttede i august 2018 De dokumenterede inflation på den nordvestlige side af calderaen og deflation på den sydøstlige side af calderaen, hvilket indikerer, at toppens magmakamre er hydraulisk adskilte. Den samtidige East Rift Zone (ERZ) inflation indikerede dynamisk magmaoverførsel mellem toppen og ERZ.

Forfatterne præsenterede en ny fysik-baseret model, der bruger differentialligninger til at beskrive reservoirtryk og magma-flux mellem vulkanens reservoirer for at simulere potentielle magmatiske forbindelser mellem reservoirerne og ERZ. De brugte en dynamisk inversion af postkollaps GPS-tidsrækken af ​​overfladeforskydning til at estimere ledningsevnen af ​​potentielle magmatiske veje.

Holdet fandt ud af, at den primære forbindelsesvej i postkollapsperioden, der bedst passer til GPS-dataene, er en overfladisk forbindelse mellem HMM og ERZ. Undersøgelsen udelukker ikke en direkte vej mellem SC- og ERZ-reservoirerne, men antyder, at hvis den eksisterer, den var signifikant mindre aktiv i løbet af undersøgelsesperioden.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.