Тектоника вулканов - Volcano tectonics

Тектоника вулканов это научная область, в которой используются техники и методы структурная геология, тектоника, и физика анализировать и интерпретировать физические процессы и связанную с ними деформацию в вулканический области в любом масштабе.

Эти процессы могут быть 1) вызваны магмой или, наоборот, 2) контролировать распространение и внедрение магмы. В первом случае процесс имеет локальную протяженность, обычно в пределах вулканической области. Типичные примеры включают развитие кальдер и возрождения, кратеров ям, даек, силлов, лакколитов, магматических очагов, эруптивных трещин, вулканических рифтовых зон и любого типа динамики флангов вулканов, включая обрушения секторов. Во втором случае процесс, контролирующий магму, может иметь региональную протяженность, также за пределами вулканической области. Типичные примеры включают активность региональных разломов и землетрясений вдоль расходящихся, сходящихся и трансформируемых границ плит, таких как континентальные, переходные и океанические рифты, магматические дуги и задние дуги, а также любую внутриплитную структуру, которая может контролировать вулканизм. Изучение этих процессов не ограничивается земной корой. Фактически, все большее количество исследований рассматривает также вулкано-тектонические особенности внеземных тел, включая Венеру, Марс и спутник Юпитера Ио.

Поскольку вулкан состоит, в самом широком смысле, из вулканического сооружения, водопроводной системы и более глубокого резервуара магмы, вулканотектоника не ограничивается поверхностными процессами, но также включает любые подземные процессы в вмещающих породах, связанные с более мелкими и мелкими слоями. более глубокая водопроводная система вулкана. Последние могут быть непосредственно доступны в эродированных частях действующих вулканов или, чаще, в потухших эродированных вулканах.

Общая цель вулкано-тектоники состоит в том, чтобы зафиксировать более мелкую и глубокую структуру вулканов, установить общие отношения напряжения и деформации между магмой и вмещающей породой, чтобы в конечном итоге понять, как вулканы работают в их региональном контексте. Такой подход позволяет определять динамическое поведение действующих вулканов во время периодов волнений и извержений и, таким образом, иметь возможность делать надежные прогнозы относительно вероятных сценариев.

Volcano-Tectonics объединяет знания и опыт широкого диапазона методологий. К ним в первую очередь относятся структурная геология (обычно в масштабе обнажения), тектоника (обычно в региональном масштабе), геодезия по действующим вулканам (GPS, InSAR, нивелир, деформографы, наклономеры), геофизика (сейсмичность, сила тяжести, сейсмические профили), дистанционное зондирование. (оптические и тепловые) и моделирование (аналитические, численные и аналоговые модели). Также используются более вулканологические методологии, включая стратиграфию, петрологию, геохимию и геохронологию.

Однако данные бесполезны, если их нельзя интерпретировать и понимать в рамках разумной модели или теории поведения вулкана. Количественные и проверяемые модели должны, в конце концов, быть связаны с некоторыми физическими теориями и, следовательно, с физикой. В вулканотектонике, как и в геофизике твердых тел в целом, основные используемые физические теории - это те, которые происходят из механики сплошной среды. Для наук о твердой Земле это в основном механика твердого тела, включая механику горных пород, механику разрушения и общую тектонофизику, а также механику жидкости, включая перенос жидкости в трещинах горных пород.

использованная литература

  • Acocella V., 2007. Понимание структуры и развития кальдеры: обзор аналоговых моделей по сравнению с естественными кальдерами. Earth-Science Reviews, 85, 125–160.
  • Acocella V., 2014. Структурный контроль магматизма вдоль расходящихся и сходящихся границ плит: обзор, модель, проблемы. Обзоры наук о Земле, 136, 226–288.
  • Батталья М., Робертс К., Сегалл П., Интрузия магмы под кальдерой Лонг-Вэлли подтверждается временными изменениями силы тяжести. Science, 285, 2119–2122.
  • Борджиа А., Феррари Л., Паскуарэ Г., 1992. Важность гравитационного распространения в тектонической и вулканической эволюции горы. Этна. Природа, 357, 231-235
  • Чедвик, У.В., Ховард, К.А., 1991. Схема круговых и радиальных трещин извержения на вулканах островов Фернандина и Исабела, Галапагосские острова. Бык. Volcanol., 53, 259–275.
  • Дзурисин Д., 2003. Комплексный подход к мониторингу деформации вулкана как окна цикла извержения. Обзоры геофизики, 41, 1-29.
  • Дзурисин Д., 2006. Деформации вулканов. Новые методы геодезического мониторинга. Спрингер, 441 стр.
  • Фиск, Р.С., Джексон, Э.Д., 1972. Ориентация и рост гавайских вулканических рифтов. Proc. R. Soc. Лондон, 329, 299–326.
  • Гудмундссон А., Акочелла В., Де Натале Г., 2005. Тектоника и физика вулканов. Предисловие. Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 144, 1–5.
  • Гудмундссон, А., 2006. Как локальные напряжения контролируют разрывы магматических очагов, инъекции дамб и извержения в составных вулканах. Обзоры наук о Земле, 79, 1-31.
  • Гудмундссон А., 2011. Трещины горных пород в геологических процессах. Кембриджский университет, 592 стр.
  • Липман П.В., 1997. Оседание кальдер пепловых потоков: связь с размером кальдеры и геометрией магматического очага. Бык. Volcanol., 59, 198–218.
  • Мерл О., Борджиа А., 1996. Масштабные эксперименты по вулканическому распространению. J. Geophys. Res., 101, 13805–13817.
  • Накамура К., 1977. Вулканы как возможные индикаторы ориентации тектонических напряжений: принцип и предложение. Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 2, 1-16.
  • Ньюхолл К.Г., Дзурисин Д., 1988. Исторические волнения в крупных кальдерах мира. Геологическая служба США, 1109 стр.
  • Поллард Д.Д., Делани Д.Т., Даффилд В.А., Эндо Э.Т., Окамура А.Т., 1983. Деформация поверхности в вулканических рифтовых зонах. Тектонофизика, 94, 541–584.
  • Рубин А.М., Поллард Д.Д., 1988. Дайковые разломы в рифтовых зонах Исландии и Афара. Геология, 16, 413–417.
  • Сегалл П., 2010. Землетрясение и деформация вулкана. Princeton University Press, 456 стр ..
  • Зигмундссон, Ф., 2006. Геодинамика Исландии: деформация земной коры и тектоника дивергентных плит. Springer 209 стр.
  • Тибальди А., 1995. Морфология пирокластических конусов и тектоника. J. Geophys. Res., 100, 24521–24535.
  • Ван Вик де Вриз Б., Фрэнсис, П. В. 1997. Катастрофические обрушения стратовулканов, вызванные постепенным распространением вулкана. Природа, 387, 387–390.
  • Уолтер, Т.Р., Амелунг, Ф., 2006. Извержения вулканов после землетрясений с магнитудой M≥9: последствия для вулканов Суматра-Андаман. Геология, 35, 539–542.
  • Райт, Т.Дж., Эбингер, К., Биггс, Дж., Айеле, А., Йиргу, Г., Кейр, Д., Сторк, А., 2006. Магма сохраняла рифтовую сегментацию при разрыве континентов во время эпизода дайки Афар в 2005 году. Природа, doi: 10.1038 / nature04978.o

внешние ссылки