Imaging the Deep Subsurface Plumbing of Old Faithful Geyser From Low‐Frequency Hydrothermal Tremor Migration
Imaging the Deep Subsurface Plumbing of Old Faithful Geyser From Low‐Frequency Hydrothermal Tremor Migration
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从低频热液震颤迁移对老忠实间歇泉的深层地下管道进行成像
DOI：
10.1029/2018gl081771
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发表时间：
2019
影响因子：
5.2
通讯作者：
Allam, Amir
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu, Sin‐Mei;Lin, Fan‐Chi;Farrell, Jamie;Allam, Amir
黄石公园的老忠实间歇泉是世界上最著名的热液特征之一。尽管进行了大量的地球物理研究，但老忠实泉地下20米深处的管道系统结构仍然很难确定。通过部署一个临时的密集三分量检波器阵列，我们观察到了源自老忠实泉更深管道的1-5 Hz低频热液震颤。通过应用地震干涉测量和偏振分析，我们跟踪整个喷发/补给周期的地震震源迁移。地震源在喷发后迅速下降到约80米的深度，并逐渐垂直上升到约20米的深度，与之前推断的气泡陷阱位置一致。可能激发的液体/蒸汽相变，所观察到的震颤源迁移可以提供新的约束的补给过程和更深的管道几何形状。结合先前研究中的浅管道结构，这些结果对80 m深度的主要流体通道提供了限制。
Old Faithful Geyser in Yellowstone is one of the most well‐known hydrothermal features in the world. Despite abundant geophysical studies, the structure of Old Faithful's plumbing system beneath ~20‐m depth remained largely elusive. By deploying a temporary dense three‐component geophone array, we observe 1–5 Hz low‐frequency hydrothermal tremor originating from Old Faithful's deeper conduit. By applying seismic interferometry and polarization analyses, we track seismic tremor source migration throughout the eruption/recharge cycle. The tremor source drops rapidly to ~80‐m depth right after the eruption and gradually ascends vertically back to ~20‐m depth, coinciding with the previously inferred bubble trap location. Likely excited by the liquid/steam phase transition, the observed tremor source migration can provide new constraints on the recharge process and deeper conduit geometry. Combined with the shallow conduit structure from previous studies, these results provide constraints on the major fluid pathway down to 80‐m depth.
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