Earthquake collapse mechanisms and periodic, migrating seismicity during the 2018 summit collapse at Kīlauea caldera
Earthquake collapse mechanisms and periodic, migrating seismicity during the 2018 summit collapse at Kīlauea caldera
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2018 年凯劳厄火山口山顶崩塌期间的地震崩塌机制和周期性迁移地震活动
DOI：
10.1016/j.epsl.2021.116819
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发表时间：
2021
影响因子：
5.3
通讯作者：
Okubo, Paul G.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Alvizuri, Celso R.;Matoza, Robin S.;Okubo, Paul G.
摘要2018年下东裂谷带的克塞劳厄火山喷发伴随着山顶地区一系列显着的周期性坍塌。在5月至8月期间，全球观测到54次地震（M5 s），以及超过45，000次地震（M≥ 0）。我们估计了5级地震的全矩张量，并分析了其间地震活动的时空演化。震源集中在0-3 km深度之间，并显示出向外迁移1.300 m（地图视图）和向下迁移1.200 m的弧形带。时间演化揭示了几乎每天都有地震群升级的连续性，然后是M5，然后是一个平静期。力矩张量揭示了一致的崩溃机制与垂直的P轴方向。根据矩张量估算的泊松比起初是可变的（ν= 0.1− 0.3），从6月26日开始收敛到ν = 0.28，与实验室实验中观察到的加载循环相似。较浅的塌陷大致沿着陨石坑的扩张轮廓，而较深的塌陷首先聚集在前一个陨石坑的北部，然后聚集在东部和南部。我们的解释是，岩浆储存复杂的山顶区域下方包括一个分布式丛的裂缝，逐渐撤离，并经历了崩溃的岩浆从山顶区域排出，以养活喷发。
Abstract The 2018 Lower East Rift Zone eruption of Kīlauea volcano was accompanied by a remarkable and periodic succession of collapses in the summit region. Between May-August the eruption and collapse sequence included 54 earthquakes (M∼ 5; M5s) observed worldwide, and over 45,000 intervening earthquakes (M≥ 0). We estimated seismic full moment tensors for the M5s and analyzed the spatiotemporal evolution of the intervening seismicity. The hypocenters were concentrated between 0-3 km depths and reveal arcuate bands that migrated outward by∼ 300 m (map view) and downward by∼ 200 m. The temporal evolution reveals almost daily successions of escalating earthquake swarms, followed by an M5, followed by a quiescent period. The moment tensors reveal consistent collapse mechanisms with vertical P-axis orientations. Poisson's ratios estimated from the moment tensors were variable at first (ν= 0.1− 0.3) and from June 26 onward converged to ν∼ 0.28, similar to loading cycles observed in lab experiments. The shallower collapses approximately follow the expanding contour of the crater, while deeper collapses aggregate first to the north of the previous crater and later to the east and south. We interpret that the magma storage complex beneath the summit region comprises a distributed plexus of cracks that progressively evacuated and underwent collapse as magma drained from the summit region to feed the eruption.
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