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地 震 地 热 说 应 用
火山成因之4——西汤加的火山研究
Seisman
西汤加的研究区位于太平洋西南隅(9°~25°S,163°~177°E)。
西汤加地震地幔柱的基础资料见图1和表1。
图1是地震地幔柱的三维立体图像,包含1963年至2011年5月14日M≥4.0的地震。由图1可见,西汤加地震地幔柱是树型构造,深度可达735km。西汤加在350~550km深度层地震比较缺失,应该是为暴发型的构造。图1表明,西汤加地震地幔柱在50~200km深度内存在着熔岩囊。
图2是地震地幔柱内20世纪内喷发过的火山平面分布图像,图3是1606~1900喷发过的火山平面分布,图4是未能确定喷发时间和喷发状态的火山平面分布图像,图5右下角是本文研究区的海底地貌图像。
比较图2至图5,发现图2至图4上的火山均沿着新赫布里底海沟、维提亚之海沟和斐济海台东侧的海沟分布。其中,新赫布里底海沟正处于熔岩囊的顶部,维提亚之海沟处在地震地幔柱柱底的顶部,而斐济海台东侧的海沟则远离熔岩囊。斐济海台往下也有少量200~550km深度的地震活动,但没有发育的熔岩囊。
西汤加地震地幔柱的火山分布,似乎与地震地幔柱的构造类型有关。
通常,熔岩囊比较发育的地震地幔柱,属于渐进型的地震地幔柱。它们从地幔深部来的能量会累积在熔岩囊内,通过熔岩囊的中转而在壳内渐进式地释放和调整。
熔岩囊不发育的地震地幔柱,属于暴发型的地震地幔柱。它们从地幔深部来的能量可以不通过熔岩囊的中转而直冲壳内。
由此看来,西汤加地震地幔柱似乎是这两种类型的复合型构造,东部和北部可能属于暴发型的构造,而西部沿着新赫布里底海沟的部分则可能属于渐进型的构造。
大自然是千奇百怪的。
作者逐个地来考察这些地震地幔柱,正是为了积累资料,积累经验,因此要严格地面对现实,面对大自然。
大自然是我们最好的老师!
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,谨致谢意。
(2011.6.13 初稿)
图1 西汤加地震活动的立体三维图像
图2 西汤加20世纪喷发过的火山
图3 西汤加5150 BC~1900喷发过的火山
图4 西汤加喷发时间和喷发状况未知的火山
图5 西汤加周边的海底地貌
(节自地矿所情报组《海底地貌概述》中所给出的太平洋海底地貌图,原载中国地质科学研究院地质矿产所
《地质矿产研究》1974年第一期(总第一期),内部刊物)
表1 西汤加火山喷发的历史记录
Volcano |
Location |
Coordinate |
Last Known Eruption |
Max VEI |
Santa Cruz Islands |
10.38°S, 165.80°E |
2008 Sep 19 (?) |
3^ | |
Banks Islands (SW Pacific) |
13.67°S, 167.67°E |
|
| |
Banks Islands (SW Pacific) |
13.80°S, 167.47°E |
1965 Aug 9 |
2 | |
Banks Islands (SW Pacific) |
14.27°S, 167.50°E |
2009 Sep 27 |
3 | |
Banks Islands (SW Pacific) |
14.45°S, 168.05°E |
1606 |
| |
Vanuatu |
15.40°S, 167.83°E |
2005 Nov 27 |
2 | |
Vanuatu |
16.25°S, 168.12°E |
2008 May 23 1950 Dec 6 50 AD ± 100 years |
3 4+ 6+ | |
Vanuatu |
16.507°S, 168.346°E |
2008 Feb 24 |
3 | |
Vanuatu |
16.68°S, 168.37°E |
2004 Feb 16 |
3 | |
Vanuatu |
16.829°S, 168.536°E |
1980 Aug 20 |
3 | |
Vanuatu |
16.992°S,1 68.592°E |
|
| |
Vanuatu |
17.47°S, 168.353°E |
|
| |
Vanuatu |
18.75°S, 169.23°E |
1959 |
0 | |
Vanuatu |
19.53°S, 169.442°E |
1774 (in or before) |
3 | |
Vanuatu |
20.20°S, 169.78°E |
|
| |
Southwestern Pacific Ocean |
20.98°S, 170.28°E |
1996 Feb 18 |
1 | |
Southwestern Pacific Ocean |
22.33°S, 171.32°E |
1976 Nov 27 |
2 | |
Southwestern Pacific Ocean |
22.40°S, 172.05°E |
1983 Mar 9 (on or before) |
0 | |
Southwestern Pacific Ocean |
25.78°S, 168.63°E |
1963 Sep 11 |
0 | |
Tonga Islands |
21.38°S, 175.65°W |
1932 Dec 1 ± 30 days |
0 | |
Tonga Islands |
21.15°S, 175.75°W |
|
| |
Tonga Islands |
20.85°S, 175.53°W |
1999 Jan 8 (on or before) |
1 | |
Tonga |
20.57°S, 175.38°W |
2009 Mar 17 (?) |
2 | |
Tonga Islands |
20.32°S, 175.42°W |
1970 Jan 3 |
3 | |
Tonga Islands |
19.75°S, 175.07°W |
2009 Mar |
2 | |
Tonga Islands |
19.67°S, 175.03°W |
|
| |
Tonga Islands |
19.18°S, 174.87°W |
1995 Jun 6 |
2 | |
Tonga Islands |
18.992°S, 174.775°W |
2006 Aug 7 |
3? | |
Tonga Islands |
18.806°S, 174.65°W |
1854 |
2 | |
Tonga Islands |
18.325°S, 174.365°W |
2001 Sep 27 |
2 | |
Tonga Islands |
18.02°S, 174.325°W |
1974 Feb 16 1846 Jun 11 (?) |
2 4? | |
Tonga Islands |
15.85°S, 173.72°W |
|
| |
Tonga Islands |
15.62°S, 173.67°W |
1979 May 14 |
3 | |
Tonga Islands |
15.60°S, 175.63°W |
1985 Mar 21 1886 Aug 31 |
2 4? | |
Tonga Islands |
15.37°S, 174.23°W |
2008 Nov (?) |
0 | |
Tonga Islands |
15.10°S, 173.75°W |
2008 Nov (on or before) |
0 | |
American Samoa (SW Pacific) |
14.215°S, 169.058°W |
2003 ± 2 years Apr |
0 | |
American Samoa (SW Pacific) |
14.23°S, 169.454°W |
|
| |
American Samoa (SW Pacific) |
14.175°S, 169.618°W |
1866 Sep 12 |
2 | |
American Samoa (SW Pacific) |
14.295°S, 170.70°W |
|
| |
Samoa (SW Pacific) |
13.935°S, 171.72°W |
|
| |
Samoa (SW Pacific) |
13.612°S, 172.525°W |
1905 Aug 4 |
2 | |
West of Samoa (SW Pacific) |
13.30°S, 176.17°W |
|
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