1980년대부터 과학자들은 캘리포니아 동부 시에라 네바다 산맥 내 한 지역에서 지진 떼와 땅 너울이 특징인 심각한 불안 기간을 관찰해 왔으며 이러한 사건 동안 매년 거의 0.5인치씩 증가했습니다.
Caltech 연구원들은 이제 지각 속으로 최대 10km까지 잠수하는 Long Valley Caldera의 상세한 지하 이미지를 생성했습니다.
Chongwen Zhan 교수가 주도한 이 연구는 10월 18일 Science Advances 저널에 게재되었습니다.
아이슬란드 수도 레이캬비크 인근에서 화산이 폭발해 주민들이 지켜보고 있다.
“우리는 이 지역이 또 다른 대규모 화산 폭발을 준비하고 있다고 생각하지 않습니다. 그러나 냉각 과정에서 지진과 소규모 폭발을 일으킬 만큼 충분한 가스와 액체가 방출될 수 있습니다.”라고 Zhan은 설명합니다. 예를 들어, 1980년 5월에는 이 지역에서만 규모 6의 지진이 4번 발생했습니다.
고해상도 이미지는 화산 마그마 챔버가 액체 마그마의 냉각 및 응고의 결과로 결정화된 암석의 단단한 덮개로 덮여 있음을 보여줍니다.
이러한 지하 이미지를 만들기 위해 연구자들은 지진으로 인해 발생하는 지진파를 측정하여 지하 환경을 추론합니다.
Zahn 팀이 사용하는 기술은 인터넷 서비스에 사용되는 것과 유사한 광섬유 케이블을 사용하여 분산 음향 감지(DAS)를 사용하여 지진 측정을 수행합니다.
롱 밸리 칼데라(Long Valley Caldera) 지역을 이미지화하는 데 사용한 100km 케이블은 단일 부품 지진계 10,000개의 범위에 해당합니다. 18개월 동안 팀은 2,000건 이상의 지진 사건을 측정했는데, 그 중 대부분은 사람들이 느낄 수 없을 정도로 너무 작았습니다.
이 연구는 DAS를 사용하여 이렇게 깊은 고해상도 이미지를 생성한 최초의 사례입니다.
국부 단층 촬영 연구의 이전 이미지는 약 5km 깊이의 얕은 지하 환경에만 국한되었거나 낮은 해상도에서 더 넓은 영역을 포함했습니다.
Caltech의 DAS 과학자이자 이번 연구의 첫 번째 저자인 Ettore Biondi는 “이것은 DAS가 지각 역학에 대한 우리의 이해를 어떻게 변화시키고 있는지 보여주는 첫 번째 증거 중 하나입니다.”라고 말했습니다. “지하 환경이 궁금했던 다른 분야에도 비슷한 기술을 적용하게 돼 기쁘다”고 말했다.
팀의 향후 계획에는 200km 길이의 케이블을 사용하여 지각을 더 깊이 파고들어 칼데라의 마그마 챔버 또는 “맥동하는 코어”가 냉각되는 약 15~20km 깊이에 도달하는 것이 포함됩니다.
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