陆海实验将追踪阿拉斯加半岛的地震

国家科学基金会正在资助阿拉斯加半岛迄今最大的海洋地震监测工作,阿拉斯加半岛是一个地震和火山活动频繁且多样的地区。涉及飞机和舰艇的新阿拉斯加两栖社区地震实验将由位于纽约伊萨卡的康奈尔大学与华盛顿大学及其他七个研究机构合作。

“这项工作将真正改变我们有我们所掌握的理解俯冲带的地震特性的信息,说:”艾米莉罗兰,海洋学华盛顿大学助理教授,对项目九名主要研究者之一。

紫色圆圈显示了陆上地震仪在阿拉斯加半岛,科迪亚克岛和较小岛屿上的位置。深蓝色圆圈显示了将为15个月的实验推出的海底地震仪的位置。阿拉斯加两栖社区实验

该实验将在435英里长的海岸上和外放置地震仪器,其中包括科迪亚克(Kodiak),鲑鱼王(King Salmon)和沙角(Sand Point)社区。这些仪器将从明年春季开始部署,记录时间为15个月,横跨两个夏季。

罗兰说:“我们对俯冲带所了解的大部分来自陆地-我们在陆地上有仪器,而且我们向海望去。” “但是,除非您在断层之上具有观测能力,否则很难解决一些大问题。”

大约80台海底地震仪将被降落到离海300英里的地方,其中25台具有拖网渔具的保护,使其可以在浅水中工作。海底研究区将穿越阿留申海沟,这是太平洋和北美构造板块碰撞的确切位置。

半岛和附近岛屿将同时放置约30个陆基地震仪。陆基仪器将补充国家可移动阵列和阿拉斯加火山天文台中现有的地震仪器。

之前的实验“卡斯卡迪亚倡议”在2011年至2015年之间,在北加利福尼亚和西北太平洋附近的陆地和海上部署了许多相同的地震仪。新的实验就是以此为模式的,两个数据集将是互补的。

罗兰德说:“我们可以认为这是与卡斯卡迪亚俯冲带相似的板块边界,但在许多方面它的行为都大不相同。” 她说,这些对比可能揭示出可以应用于所有俯冲带断层的见解。

这些仪器计划于明年春季推出,首批数据将于2019年夏季恢复。

康奈尔大学首席研究员盖夫·艾伯斯(Geoff Abers)表示:“我很长时间以来一直希望这样做。” “自1990年以来,我一直在阿拉斯加半岛附近工作,很明显,使这种规模的东西工作的唯一方法是采用这种协作模式。”

太平洋板块跌落至北美板块下方的阿拉斯加俯冲带,是威胁西雅图的同一类型的沿海断层。阿拉斯加是美国断层中最活跃,最不稳定的部分:美国所有地震中的百分之九十都发生在这里,这是美国唯一定期发动8级和9级地震的断层。该大陆大多数已知的火山喷发都发生在断层以北的阿留申岛链上。

但是,尽管处于如此活跃的地质区域,但偏远地区却没有得到很好的监控,尤其是在海底。

最近对地震技术和可靠性的改进为这样做提供了机会。精确记录地震波在不同地方的传播方式可以精确地确定板块的组成。

阿伯斯说:“我们将使用我们记录的地震信号来尝试并了解更多有关地震产生的东西的信息。” “火山中出现的岩浆是从哪里来的?它们形成在地壳之下的某个地方,关于该过程是什么有很多争论。那实际上是如何触发火山的?为什么它们在原地?”

研究人员还希望了解为什么研究区域的最西端部分(靠近Shumagin群岛)是几十年来唯一没有记录到大地震的区域。

罗兰德说:“根据陆地观察,我们认为下面的板块一直在不断移动并缓解压力,我们不希望它在不久的将来产生大地震。”

在过去的一个世纪中,研究区的东部靠近阿拉斯加,共发生了8级和9级地震。她说,地质学家认为,断层的部分可能被锁定,以与安静的卡斯卡迪亚俯冲带相同的方式增加了应力。

罗兰德说:“因此,这使得它成为观察微地震的一个非常有趣的地方,这可能使我们能够了解应力如何释放以及断层结构如何影响地震行为。”

为进行实验做准备,研究小组已为每个海底地震仪确定了最佳的下落位置,目前正在与研究船队协调部署时间表。该小组与阿拉斯加的土地所有者,教育工作者和飞行员合作,就陆上位置进行谈判。从2019年开始,数据将通过位于西雅图的IRIS数据管理中心向整个科学界公开提供。

Abers说:“数据令人兴奋和期待。”

该项目由美国国家科学基金会(National Science Foundation)提供了150万美元的资助,合作伙伴组织还承担了约300万美元的费用。其他参与机构是加利福尼亚大学圣克鲁斯分校;科罗拉多大学;纽约市的哥伦比亚大学;圣路易斯华盛顿大学;位于阿尔伯克基的新墨西哥大学;纽约州高露洁大学;和美国地质调查局。伍兹霍尔海洋研究所和哥伦比亚大学的拉蒙特-多尔蒂地球观测站提供了海底地震仪。

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