伯克利地震学家创建了地球深层的3D地图



来自加利福尼亚州伯克利的专家对地球上的某些区域进行了“计算机断层扫描”,绘制了包括深层在内的三维火山图。到目前为止,该地图并未覆盖整个地球,仅覆盖了萨摩亚,夏威夷,冰岛等地区。使用来自NERSC的超级计算机进行“计算机断层摄影”。该系统对深层进行了建模,显示了地震活跃区域的结构。

如果使用X射线对人体进行计算机断层扫描,那么科学家就不会扫描地球,而是研究地震波通过地壳深层和近地表层的过程。这些波不是由人产生的,而是由地震产生的。专家们监测了20年的273次强烈地震。



以前,地震学家已经尝试创建岩浆地幔柱的三维地图。但是直到现在,还不清楚这些柱子是连接到已知的火山还是被隔离。

新的高分辨率地幔图不仅显示了岩浆柱与外部通道(火山)的连接,还显示了在大约1000 km的深度处,“岩浆湖”的规模可以达到600-1000 km。这是预期的五倍。岩浆柱的温度比周围岩石的温度高约400度。

研究参与者之一斯科特·弗朗西(Scott French)说:“在我们之前,还没有人看到过这些连接住地幔上下两层的圆柱状物体。另一位团队成员指出,并非所有支柱都直接与火山相连-通常,所有这些更像是三角洲。据研究人员称,岩浆的柱子在接近地幔上层时会变窄。


地幔中岩浆池和岩浆柱位置的一个例子(图片:Scott French)

科学家们还试图创建岩浆柱和池的位置的近似图,以显示全球范围内收到的信息。


事实证明,大多数火山与岩浆储层相关,岩浆储层位于金属岩心和地幔之间,深度约为2800 km。

有趣的是,超级计算机无法检测到黄石火山与岩浆柱之间的连接。也许这个地方的支柱太小,根本无法使用现有方法进行识别。

为了创建地图本身(“计算机断层扫描”),科学家使用了地震波在地幔中传播的非常精确的模型,并使用了地震仪和世界各地其他传感器的数据。最终模型的创建需要NERSC超级计算机300万小时的处理器时间。所有这些花了大约两个星期。

现在,专家计划创建一个更精确的地幔深层结构图。也许,起初,科学家们将尝试为单个区域创建一个地图,然后为整个地球创建一个地图。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN383865/


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