簡(jiǎn)介:原文標(biāo)題:什么?火山下的巖漿網(wǎng)這樣的?》久之前,我曾經(jīng)介紹過山的相關(guān)基知識(shí),介紹火山的分類火山的形成火山的分布想必大家對(duì)山有了一定了解了,如還沒有一定解的話,出右轉(zhuǎn)看看之的推文去!指路??湯加山爆發(fā)后,應(yīng)該了解的山故事?。?)、湯加火爆發(fā)后,你該了解的火故事!(二)分布在世的各地火山或多或少都為了著名旅景點(diǎn),比如本富士山,國(guó)的長(zhǎng)白山池,以及美的太平洋珍 —— 夏威夷。今天我就來聊聊這著名度假景、旅游勝地同樣也是地科學(xué)研究的點(diǎn)(真?熱,與地幔柱關(guān))。夏威風(fēng)光(來源知乎 @huanqiuqby)夏威夷位于太平洋部,由 132 個(gè)島嶼組成,這些島由火山爆發(fā)形成,因此洋中火山爆是可以造陸。早在上個(gè)紀(jì),板塊理提出之后,們發(fā)現(xiàn)夏威島并不在板邊緣,那么什么會(huì)存在么大范圍的山分布呢?界祖師爺約?圖佐?威遜 (John Tuzo Wilson) 這時(shí)候提出了一個(gè)妙的想法,就是熱點(diǎn)理,熱點(diǎn)理論為即使不在塊邊界,板內(nèi)部的單個(gè)定地幔柱也形成火山。了 2003 年,研究人員發(fā)現(xiàn)其實(shí)點(diǎn)不是固定,而是移動(dòng),也就是說威夷島現(xiàn)在分布形狀是于熱點(diǎn)移動(dòng)成的。對(duì)于威夷島的研從來沒有斷,研究越來細(xì)也越來越入。夏威夷置不久前,Science 上發(fā)布了一篇文章,文題目是:The magmatic web beneath Hawai'i. 頂尖期刊文章的題目是這樣簡(jiǎn)潔力,意思就夏威夷底下巖漿網(wǎng)。由技術(shù)手段的制,人們無直接的看到下的結(jié)構(gòu),總不可能把球來個(gè)切片?這活,可就“三體人干的動(dòng)。以前我們?nèi)祟?科學(xué)水平還辦不到的,竟就算鉆井最多 12km,地殼都沒鉆透,就更想研究地幔。因此就發(fā)更多的間接究技術(shù),用最多的就是球 CT 技術(shù) —— 地震!地震的普相當(dāng)多了大家可以自搜羅。我們道利用地震息可以研究球內(nèi)部結(jié)構(gòu)甚至是地核因此,更多地震數(shù)據(jù)可幫助我們獲更精細(xì)的地結(jié)構(gòu)。這里還有更多的析方向,比說獲得地下震波速度結(jié)進(jìn)行研究,及利用地震位的數(shù)據(jù)進(jìn)研究。這兩都是研究地結(jié)構(gòu)的地震利器,著重方向不一樣速度結(jié)構(gòu)強(qiáng)的是整體的構(gòu)分析,比哪一塊低速對(duì)應(yīng)什么構(gòu),哪一塊高體又對(duì)應(yīng)什構(gòu)造;而地定位更容易斷某些邊界者構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地方比如說 Benioff zones(貝尼奧夫帶,就是俯沖片的構(gòu)造。層地震帶 —— 貝尼奧夫帶(Tatsumi and Eggins, 1995)既然地震定位數(shù)據(jù)夠判斷構(gòu)造活躍的地帶那么火山底的這些巖漿肯定就是其之一了。上提到的這篇章就是利用震定位的數(shù)進(jìn)行巖漿網(wǎng)識(shí)別判定,過還需要加其他作料,個(gè)作料就是度學(xué)習(xí)算法深度學(xué)習(xí)等 AI 算法現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用在了各個(gè)業(yè)和領(lǐng)域,人駕駛汽車等,在地球學(xué)領(lǐng)域近幾也呈現(xiàn)了井式的相關(guān)論數(shù)量增長(zhǎng)。體的 AI 算法如何助地球科學(xué)領(lǐng),我們會(huì)在續(xù)其他推文單獨(dú)聊聊。人駕駛汽車來源:環(huán)球)現(xiàn)在來看威夷的巖漿,文章的中結(jié)論就是通深度學(xué)習(xí)算等得到的地定位數(shù)據(jù),地幔重構(gòu)成一個(gè)巨大的床,規(guī)模達(dá) 15km 長(zhǎng),并通過長(zhǎng)的地震活帶(25km)和火山相接,另外還連通到淺部一些巖床等這些結(jié)構(gòu)充證實(shí)了地幔這個(gè)巨大巖是地下巖漿輸?shù)臉屑~,一步證實(shí)了漿網(wǎng)的連通。地震定位果分布圖 A 平面圖,B 三維分布(Wilding et al., 2022)至于具體是怎么做,我們大致述下:首先所有的定位據(jù)都是從 2018 年基拉韋厄火山(Kīlauea)坍塌后開始的,總數(shù)據(jù)量達(dá)到 20 萬個(gè),為什么會(huì)有么多,得益地震學(xué)觀測(cè)段的進(jìn)步(震臺(tái)網(wǎng)和流臺(tái)站的廣泛設(shè))。自從拉韋厄火山坍塌和爆發(fā),地震活動(dòng)得更加強(qiáng)烈研究者利用個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),過深度學(xué)習(xí)手段進(jìn)行了理,并獲得精細(xì)的地震錄(空間和間上都更加細(xì))。更加細(xì)的地震目是進(jìn)行結(jié)構(gòu)析的基礎(chǔ),樣的地震目在空間和時(shí)上會(huì)更加準(zhǔn),也更能反地震活動(dòng)的間和時(shí)間演規(guī)律。研究通過對(duì)數(shù)據(jù)空間分布和空演化的研分析后,識(shí)出 Pāhala 的結(jié)構(gòu),也就是地中的巨大巖結(jié)構(gòu)。在 2018 年后的 3.5 年內(nèi),這個(gè)域總共記錄了 192000 次地震,可謂數(shù)量人。在進(jìn)行類分析后,究者們發(fā)現(xiàn)主要是離散層狀近水平構(gòu),整體水延展 17 公里,向西斜約 25°,各簇厚度達(dá) 300m。在時(shí)間演上,各簇在活躍時(shí)間也現(xiàn)了明顯的同,顯示了巖漿活動(dòng)的律。左圖 AB 為 Pāhala 的地震定位結(jié)以及聚類結(jié),右圖 ABCD 為針對(duì)左圖四個(gè)五星區(qū)域地震果的時(shí)間演規(guī)律(Wilding et al., 2022)研究者們通結(jié)合深度學(xué)的算法對(duì)地數(shù)據(jù)進(jìn)行了細(xì)的處理,借此對(duì)夏威火山地下巖網(wǎng)進(jìn)行了精的成像,獲了明確的巖網(wǎng)結(jié)構(gòu),這一篇異常精的研究文章也推進(jìn)了人對(duì)于火山的動(dòng)性有了進(jìn)步的認(rèn)識(shí)。來我們?nèi)祟?使作為蟲子是會(huì)積極思的蟲子!(帶一提,大快去看三體視劇,哈哈ReferenceTatsumi Y., Eggins S. Subduction zone magmatism. Cambridge: Blackwell Science, Inc. 1995. 1-49Wilding, J. D., Zhu, W., Ross, Z. E., & Jackson, J. M. (2022). The magmatic web beneath Hawai ‘i. Science, eade5755.本文來自微信公眾:石頭科普作室 (ID:Dr__Stone),作者:行?