作者:珍妮特·莱思罗普，马萨诸塞州阿姆赫斯特大学 示意图显示了典型俯冲带的几何形状和弧形火山的产生
信用:杨晓涛 在地震学家中，阿拉斯加从阿留申群岛到东南部富含地震和火山的海岸的地质令人着迷，但并不为人所知
现在，利用比以前更复杂的工具，马萨诸塞州阿默斯特大学的一个小组报告了该地区构造板块及其与火山关系的意想不到的新细节
板块构造——大陆和海洋大陆架不断的地下运动，通常以板块碰撞的“俯冲带”为特征，一个板块通常在另一个板块下面滑动
许多都是地震和火山爆发的多发地区
第一作者杨晓涛说，“长期以来，整个阿拉斯加中部地区被认为只有一个简单的俯冲板块
我们发现实际上有两个主要的俯冲板块
令人惊讶的是，我们看到了这两个板块和相关地幔物质之间的差异
杨说，总的来说，新的研究表明，“还有许多我们以前没有看到的微妙之处和变化
" 杨，曾与合著者高在美国麻省理工学院阿姆赫斯特分校从事这项研究，现在是普渡大学的教员
他们在《地球物理研究杂志:固体地球》中写道，阿拉斯加中部是“研究俯冲分段及其与火山分布相关性的理想场所”，因为“人们还不清楚是什么控制着弧形火山的分布”
" 杨说，他们的研究强调了俯冲带的复杂性，以及这种复杂性如何控制火山的分布
这也有助于澄清地震学中一个长期存在的问题:是什么决定了火山是否存在，它们是呈线性弧状，还是呈簇状
杨说，这部分取决于俯冲板块上方地幔深处的岩石是否熔化成岩浆，以及岩浆是如何储存在地壳中的
在他们的研究中，杨和高使用了一种强大的地震成像技术，杨说这种技术类似于医学上对地球的猫扫描
用它，他们构建了一个从地壳到最上地幔的阿留申-阿拉斯加边缘的详细的地震速度模型
地震速度是指地震波穿过岩浆或地壳等物质的速度
例如，与周围的岩石相比，波浪在低密度、低速度的物质中传播得更慢，他说
他们写道，研究人员的新模型揭示了多个下行板块，具有不同的地震速度、厚度和倾角
杨补充道，“当我们第一次以真正精确的方式观察阿拉斯加中部的两座火山时，我们看到的是一个比我们之前知道的要复杂得多的俯冲系统
这些关于复杂性的新信息帮助我们了解阿拉斯加火山的分布
这一切都比工具之前向我们展示的要复杂得多，”他补充道
杨说，他们的发现有助于解释为什么在称为德纳里火山间隙的火山弧中有一个断裂
在它下面是一个楔形的高地震速度区域，位于俯冲板块之上，地幔之下
它相对寒冷干燥，没有融化，这解释了为什么这个地区没有火山
图解模型显示了阿拉斯加俯冲带跨越主要火山区和德纳里火山间隙的不同岩浆作用
这些模型基于我们的速度模型的主要地震观测，对应于垂直速度剖面
这个数字是根据作者提供的已发表论文中的图11修改的
信用:杨晓涛 相比之下，兰格尔火山区的火山群没有相同的特征，他补充道
兰格尔火山在地壳中有明显的低地震速度物质
杨说，这是一个相当大的岩浆库，这可能解释了为什么它们在一个星团里而不是在一个弧里，尽管“它在那里的事实有助于解释过去喷发的岩浆来自哪里
" 这项研究是由美国国家科学基金会(NSF)在阿拉斯加的地震传感器阵列实现的，它是地球观测可移动阵列计划的一部分
台阵
org)，杨注
他的合著者高获得了UMass Amherst的启动资金和NSF CAREER的资助
他们还使用了位于霍尔约克的马萨诸塞州绿色高性能计算中心的计算资源
杨说，他们的工作增加了地震学家对太平洋西北部、南美和南太平洋喀斯喀特火山分布的了解
他希望能对地壳中的岩浆库、火山是如何形成的，尤其是阿留申火山的地壳中是否有岩浆进行更详细的分析
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