Un nuevo enfoque para analizar datos sísmicos revela zonas verticales profundas de baja velocidad sísmica en el sistema de plomería subyacente al volcán Cleveland de Alaska, uno de los más activos de los más de 70 volcanes aleutianos. Los hallazgos se publican en Informes científicos por Helen Janiszewski, recientemente de Carnegie, ahora en la Universidad de Hawai? I en M? Noa, y Lara Wagner y Diana Roman de Carnegie.
Los volcanes de arco como Cleveland se forman sobre los límites de las placas donde una placa tectónica se desliza debajo de otra. Están unidos al manto de la Tierra por complejas estructuras subterráneas que cruzan todo el grosor de la corteza del planeta. Estas estructuras son más complejas que las grandes cámaras de fundiciónroca que se asemeja a la ilustración de un libro de texto de un volcán. Más bien, comprenden una matriz entrelazada de roca sólida y una mezcla "blanda" de roca parcialmente fundida y cristales sólidos.
Resolver esta arquitectura subterránea es crucial para la planificación de emergencias y salvar vidas humanas. Pero estas regiones han sido difíciles de imaginar.
Dado que es imposible para los humanos observar directamente las profundidades del interior de nuestro planeta, los científicos necesitan instrumentos que les ayuden a visualizar lo que está sucediendo allí. Tradicionalmente, se despliegan una variedad de enfoques geofísicos y geoquímicos para determinar las estructuras que existen debajo de un volcán.
Por ejemplo, las ondas sísmicas causadas por los terremotos pueden usarse como un ultrasonido para mapear el interior de la Tierra. Pero para que esto funcione, las ondas deben alcanzar las estructuras subterráneas que los científicos quieren estudiar. Aunque Cleveland tiene frecuentes emisiones de gases,explosiones y depósitos de cenizas en su superficie, hay muy poca evidencia de actividad sísmica en las profundidades del volcán. Esto hace que la imagen de la arquitectura de la corteza inferior y media debajo de Cleveland sea muy desafiante.
Hasta ahora, la cantidad de instrumentos necesarios para usar ondas sísmicas que viajaban desde terremotos más distantes para obtener imágenes era prohibitiva.
En este trabajo, Janiszewski demostró una técnica novedosa que utiliza ondas sísmicas provenientes de terremotos distantes, pero aísla solo la parte de ellos que se ve afectada al moverse a través del límite entre el manto y la corteza terrestre. Esto permitió a Janiszewski construir modelos que distinguieran mejorlas regiones parcialmente fundidas de la roca sólida circundante en estas profundidades difíciles de alcanzar debajo del volcán Cleveland sin requerir un número mucho más extenso de estaciones sísmicas en la superficie.
"Revelamos la profunda estructura subterránea del volcán con detalles nunca antes vistos, utilizando menos instrumentos por un orden de magnitud que el típico para la obtención de imágenes sísmicas detalladas en los volcanes", dijo Janiszewski.
A diferencia de los experimentos de imágenes sísmicas típicas que despliegan docenas de sismómetros, este estudio usó solo ocho. Seis de estas estaciones se desplegaron como parte del experimento de las Islas de las Cuatro Montañas financiado por el NSF entre agosto de 2015 y julio de 2016. Dos fueron el volcán permanente de AlaskaEstaciones de observatorio.
"La técnica permitirá obtener imágenes de estructuras debajo de volcanes donde solo hay unas pocas estaciones, o donde la falta de terremotos profundos en las cercanías dificulta otros métodos", agregó Janiszewski.
Este trabajo fue apoyado por el programa NSF GeoPRISMS [otorgar EAR-1456939 a DCR] y el Observatorio del Volcán de Alaska.
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Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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