利用人工震源实验揭示日本樱岛火山之下结构演变

摘要

通过人工震源实验,研究地震反射率变化用于监测活火山之下结构演变,认为其与岩浆卸载有关。樱岛火山是日本最活跃的火山之一,也是目前研究的主要目标。每年在火山区域开展人工震源实验,共计完成6期实验。通过对每期实验的数据进行分析,获取了两个地震反射剖面。实验清晰地反映出樱岛东北部深度6.2 km处的地震反射率年变化情况。2009年12月首次岩浆入侵时出现最大反射率,随后逐渐下降,直到2013年12月,与樱岛火山膨胀压缩周期相一致。反射率变化发生在地壳深部嵌入的明显反射区内。位于中间层的夹层结构被作为反射区模型。低速岩浆嵌入中间层及其后续波速的增加可用于解释反射率的变化范围。这也解释了地壳深部岩浆喷发与温度下降的关系。该研究描述了一种用于即时获取岩浆特性以及监测活火山的新方法。