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地震地热说应用:火山成因之1——意大利的火山研究

已有 2882 次阅读 2011-6-6 12:49 |系统分类:科研笔记|关键词:意大利,style,火山成因| style, 意大利, 火山成因

 

地 震 地 热 说 应 用

火山成因之1——意大利的火山研究

Seisman

 

意大利活火山少,休眠火山多,是一个研究火山成因的好地方。

意大利的研究区位于地中海北岸(36°~43°N10°~18°E)。我们姑且把这里称为意大利地震地幔柱,属于20号中地中海地震地幔柱的主树。

意大利地震地幔柱的基础资料见图1~图3、表1和表2..

1是地震地幔柱在地表的投影,包含1963年至2011514M4.0的地震和大于6级的壳内强震(表1),还包括近50年来有过喷发、且最大喷发指数VEI21座活火山即意大利埃特纳Etna)火山,以及14座历史火山,包括著名的意大利维苏威Vesuvius火山(表2)。图2是地震地幔柱内M4.0地震的三维图像。图3是意大利地震地幔柱M4.0地震的震源深度时序图。

由图1和图2可以看到,意大利地震地幔柱是单树型构造,只有一个树根、树干和树冠,最大震源深度可达514km

对比这3张图,可以解读如下几点:

1)按照我们关于地震地幔柱类型的划分,本地震地幔柱属于高温高压暴发性的地震地幔柱。其特点是,50200km的地震活动较少,200km以下的热能积蓄可以直冲到达壳内,引起壳内强震和火山的活动。

21960年代初期,400km以下基无地震,壳内地震与火山活动也极少,70年代以后,随着400km以下地震活动的增强,200400km深度层的地震变得异常活跃,壳内地震与火山也十分活跃起来。由此可见,壳内强震和火山的活动完全受到深部地震活动的影响与制约。这是地震地幔柱的正常工作规律。

3)该地震地幔柱目前的出地点大约处在3839°N1516°E的位置上。Etna火山正处在该区域的边缘。二者的密切关系说明,现代火山的喷发活动完全受到意大利地震地幔柱的控制。

4)由图1可以看到,目前已休眠火山的最后喷发时间,距离出地点越远时间就越早。这是一个很有趣的现象。由此我们可以设想,在2000年以前,沿着意大利的西海岸,曾经存在一个规模很大的熔岩囊,由于某种原因,或许与地震地幔柱的生成机制有关的原因,从100BC开始,这个熔岩囊由西北向东南方向逐渐萎缩,20世纪初期萎缩至3741°N1316°E的位置上,20世纪70年代以后萎缩至当前的出地点,即3839°N1516°E的位置上。随着熔岩囊的萎缩,那些历史火山就像灯枯油尽一样相继地熄灭,或者休眠了。

5)其中有一座Palinuro火山,最后喷发时间8040BC,似乎表明这种萎缩的过程是复杂的,有反复的,或者还有局部构造的差异问题。

6)建议意大利的地震同行和火山工作者引为注意,如果400km以下的地震活动减弱,则这种萎缩过程仍将继续,并有加速萎缩的趋势;如果200400km深度层的地震活动向西北方向扩展,则历史的熔岩囊存在复苏的可能性。由于地球在不停地运转,复苏不是不可能的。这是一种很微妙的事情。为了便于意大利的同行们能看到这个建议,本文将翻译成英文,适当的时候另行发表。

 

本文是有关火山成因的第一篇,也是20号中地中海地震地幔柱的姊妹篇。

 

本文所采用的地震资料取自http://www.ncedc.org/ 网页的ANSS地震目录,火山资料取自http://www.volcano.si.edu/网页的GVP火山月报,谨此致谢。

 

2011.6.6 初稿)

 

 

 

 

1  意大利地震活动的地表平面投影

 

 

 

2  意大利地震活动的立体三维图像

 

 

 

3  意大利地震震源深度的时间进程

 

 

1  意大利M6地震目录(1963-2011.5.14

 

地震年月日

 

 

 

震源深度

19801123

40.91

15.36

6.9

10

19960905

42.80

17.93

6.0

10

20020906

38.38

13.70

6.0

5

20090406

42.33

13.33

6.3

8

 

 

2  意大利火山喷发的历史记录

 

Volcano

Country

Coordinate

Last Known Eruption

Max VEI

Alban Hills

Italy

41.73°N, 12.70°E

114 BC

 

Amiata

Italy

42.90°N, 11.63°E

?

 

Campi Flegrei

Italy

40.827°N, 14.139°E

1538  Sep 29

5

Campi Flegrei Mar Sicilia

Italy

37.10°N *, 12.70°E

1911  Sep 30

3

Etna

Italy

37.734°N, 15.004°E

2010  Aug 25

1787

122 BC

3

4

5

Ischia

Italy

40.73°N, 13.897°E

1302  Jan 18

3

s Larderello

Italy

43.25°N, 10.87°E

1282 (in or before)

3?

Lipari

Italy

38.48°N, 14.95°E

1230 ± 40 years

 

Palinuro

Italy

39.48°N, 14.83°E

8040 BC ± 100 years

 

Panarea

Italy

38.63°N, 15.07°E

?

 

Pantelleria

Italy

36.77°N, 12.02°E

1891  Dec

1

Stromboli

Italy

38.789°N, 15.213°E

1934  Feb 2

3

Vesuvius

Italy

40.821°N, 14.426°E

1913  Jul 5 

472 AD  Nov 5

203 AD

 79 AD  Oct 24 (?)

3

5

P**

5?

Vulcano

Italy

38.404°N, 14.962°E

1968  Jul 11

4

Vulsini

Italy

42.60°N, 11.93°E

 104 BC

 

** Eruptions associated with caldera collapse are normally large (probably VEI >4), and those for which data are lacking to assign a specific VEI are indicated by a "C" in the VEI column. Likewise, Plinian eruptions in the absence of more quantitative data are marked with a "P" in the VEI column.

 

 



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