吸引新西兰重力异常Taupi火山区

新西兰Taupi火山区特征为故障、稀疏、巨量火山和地热活动重力异常该活动生成 映射超过70年Vauhan Stagpolee博士、Craig Miller博士和GNSS科学的同事通过一个新的程序收集和分析这些数据,比以往更加详细地揭示已知崩溃卡路德拉斯并识别前未识别子点特征这一新理解TVZ进化对模拟卡尔德拉编译和管理相关危害有影响

北岛Taup火山区(TVZ)复杂动态地质环境,TVZ标志2 800公里长的汤加-Kermadec回弧(火山弧后复杂地质区与下沉带相邻)最南端近二百万年来, 区域经历扩展构造 — — 分治力量 — — 组成Taup裂谷高压裂变特征为正常故障(断层上方岩石下降比断层下方岩石下降)、沉浸式电流和地热活动

TVZ底层和边缘由Mesocic元编程组成(浅度、现代、沉积和火山沉积并构成大陆结壳主基)TVZ本身托管数量calderas大型火山喷发时形成大片崩溃弹坑 大量物料从地下喷发子表层岩浆水库排空覆盖层滑坡和塌方,导致直径数十公里的大地形萧条,随后填充火山沉积和沉积

主动演化火山学,虽然不常见,却是新西兰最大地质灾难之一了解卡代拉火山规模、位置和结构设置,加上裂变造成的长期变形,对准确解释监测数据并通报风险评估十分重要。

近二百万年中 故障槽和卡路里填充低密度 往往是非合并火山沉积 其中大部分沉积于高西里卡岩浆大规模爆破后密度对比这些火山材料和元沉积底层岩石意义重大,使这一地区成为使用重力数据映射子表层结构的理想自然实验室GNS科学局、新西兰国家地质物理核科学研究所、Vauhan Stagpoole博士、Craig Miller博士和同事用70年重力数据开发TVZ高分辨率卡路德拉进化图新的细节显示Taup-Rift和Caldera构造演化对TVZ相关地质危害有影响的信息

主动演化火山学 代表新西兰最大地质灾难

重力异常和他们所告诉我们
重力生成于两个对象或质量中心间,并相互吸引这些对象完美球不状密度 重力对齐地球既非完美球体(极地平面平面平面平面平面),也非均匀密度体体,因此引力可视高度(重中高度上方高度)或纬度的不同点而变化低密度区域形成质量缺失(结果负重异常),高密度区域形成质量过剩(结果正重异常)。

重力变化空间分布通过观察重力加速或g显示,g度表示自由登陆对象加速地面速度地球约9.8m/s2不过,如上所述,各地略有差异。重力计或重力计测量千兆克绝对值时通常使用激光波束技术测量下降质量的实际速度多数使用相对系统, 即弹簧延展量与已知绝对重力的近旁站相对不同: 多伸展表示高g网络式站分布于世界各地stagpoole博士和Miller博士分析的数据取自与新西兰重力参照站相联的'相对性'测量

重力异常目前通常称为Bouguer重力异常,命名为18世纪法国地球物理家Pierre BouguerBouguer异常比较容易解析,因为它们已经纠正测量站和海平面之间的高度差(重力测量参考点)和局部地形撞击岩石质量组成地形(eg山谷)

1769年James Cook机长使用钟表设备对新西兰第一次重力测量(钟表变化振荡和特定位置重力变化)。直至1940年代,后续测量大多使用钟表,主要是随机和互不协调的1950年代建立了新西兰437重力站点初级重力网络自网络创建以来,网站经过多次重查,多处移动、丢失或添加自2020年起,重力参照站网络拥有近1200个站点,这些站点组成新西兰现代重力监测系统和Stagpoole、Miller和同事在TVZ绑定重力网络的主干

1769年首次重力测量由James Cook上尉使用钟表机完成

重力拉动新西兰
TVZ重力测量可追溯到1950年代,当时使用这些测量帮助提供地热探索信息stagpolee和Miller正率先努力编译并重处理全区域所有可用数据并加新数据编译超过10,000次观察,取自政府数据库和调查、大学论文和发布科学论文

数据分析分三阶段第一,编译了一个综合重力异常数据库 遍历TVZ及其边距取出大型区域级信号 支配数据 信号主要由北岛下方区域尺度重力场是一个相对平滑和可预测的北岛梯度,从回弧高位下降至低点下方,太平洋板块洋壳开始下沉澳大利亚板块大陆壳

梯度隐藏浅壳结构特征的详细重力变异(即缩放20千米或20千米以下的变异)。最后,从数据中减去区域信号后,剩余信号-剩余重力-被用于解释小尺度线性特征(例如故障)和圆形特征(例如火山口)。卡尔达斯填充低密度火山素 并同时低重力异常高重力值为稠密综合火山单元或底层单元查找

多项研究中大量数据编译大大提高重力数据空间覆盖度,通过去除区域重力信号,团队比以往任何时候更加详细地披露先前识别崩溃电路的轮廓和内部结构在有些情况下,重力异常显示多例崩溃stagpolee和Miller还能够识别先前未识别的子点特征,这些特征可能代表更多弧度关键部分是整合数据集内近海测量这有助于加深理解TVZ水下部分如何连接岸上,并加深理解构造学和火山学的时空交互作用

风险管理所涉问题
以成功Stagpolee和Miller为基础,计划开始新一轮数据收集工作,重点是提高关键区域重异常划分的解析度举例说,他们计划进一步完善我们对Okataina卡尔德拉结构的了解,该结构似乎显示多级崩溃的证据,从卡代拉内重力梯度阶梯所显示。通过辨识内负重异常最大负值,它们将能够辨识最大崩溃区域,这些区域可能与单大喷发或多发累积作用相关联Caldera编程很少全球第一手观察,在TVZ从不观察,他们的研究有助于更清晰地描述Caldera编程和结构加深理解这些过程对评估危险和管理下一次喷发事件带来的风险至关重要。