Tektonika sopky - Volcano tectonics

Tektonika sopky je vědecký obor, který využívá techniky a metody strukturní geologie, tektonika, a fyzika analyzovat a interpretovat fyzikální procesy a související deformace v systému Windows sopečný oblasti v jakémkoli měřítku.

Tyto procesy mohou být 1) indukované magmatem nebo naopak 2) řídit šíření a umístění magmatu. V prvním případě má proces lokální rozsah, obvykle ve vulkanické oblasti. Typické příklady zahrnují vývoj kalder a oživení, krátery, hráze, parapety, laccolithy, magmatické komory, erupční trhliny, vulkanické riftové zóny a jakýkoli typ dynamiky sopky, včetně sektorových kolapsů. Ve druhém případě může mít proces řízení magmatu regionální rozsah, a to i mimo vulkanickou oblast. Typické příklady zahrnují aktivitu regionálních poruch a zemětřesení podél odlišných, konvergentních a transformačních hranic desek, jako jsou kontinentální, přechodové a oceánské rozpory, magmatické oblouky a zadní oblouky, stejně jako jakákoli intraplatecká struktura, která případně ovládá vulkanismus. Studium těchto procesů se neomezuje pouze na zemskou kůru. Ve skutečnosti stále větší počet studií zvažuje také vulkánsko-tektonické rysy mimozemských těl, včetně Venuše, Marsu a Jupiterova měsíce Io.

Protože sopka se v nejširším smyslu skládá ze sopečné stavby, vodovodní instalace a hlubší nádrže magmatu, není Volcano-Tectonics omezen na povrchové procesy, ale zahrnuje i jakýkoli podpovrchový proces v hostitelské hornině související s mělčí a hlubší vodovodní systém sopky. Ty mohou být přímo přístupné v erodovaných částech aktivních sopek nebo, častěji, v zaniklých erodovaných sopkách.

Obecným cílem Volcano-Tectonics je zachytit mělčí a hlubší strukturu sopek a vytvořit celkové vztahy napětí-napětí mezi magmatem a horninou hostitele, abychom nakonec pochopili, jak fungují sopky v jejich regionálním kontextu. Tento přístup umožňuje definovat dynamické chování aktivních sopek během období nepokojů a erupcí, a tím umožnit spolehlivé předpovědi pravděpodobných scénářů.

Volcano-Tectonics spojuje znalosti a odborné znalosti široké škály metodik. Patří mezi ně zejména strukturní geologie (obvykle v rozsahu výchozů), tektonika (obvykle v regionálním měřítku), geodézie z aktivních sopek (GPS, InSAR, nivelace, tenzometry, tiltmetry), geofyzika (seismicita, gravitace, seismické čáry), dálkový průzkum (optické a tepelné) a modelování (analytické, numerické a analogové modely). Zahrnuty jsou také více vulkanologicky orientované metodiky, včetně stratigrafie, petrologie, geochemie a geochronologie.

Data jsou však málo užitečná, pokud je nelze interpretovat a pochopit v rámci rozumného modelu nebo teorie chování sopky. Kvantitativní a testovatelné modely musí nakonec souviset s některými fyzikálními teoriemi, a tedy s fyzikou. Ve Volcano-Tectonics, stejně jako v geofyzice pevných látek obecně, se používají hlavní fyzikální teorie, které jsou odvozeny z mechaniky kontinua. Pro vědy o pevné zemi se jedná hlavně o mechaniku pevných látek, včetně mechaniky hornin, lomovou mechaniku a obecnou tektonofyziku, a mechaniku tekutin, včetně transportu tekutin ve zlomech hornin.

Reference

  • Acocella V., 2007. Porozumění struktuře a vývoji kaldery: přehled analogových modelů ve srovnání s přírodními kaldery. Recenze o Zemi, 85, 125–160.
  • Acocella V., 2014. Strukturální kontrola magmatismu podél odlišných a konvergentních hran desek: přehled, model, problémy. Recenze o Zemi, 136, 226–288.
  • Battaglia M., Roberts C., Segall P., vniknutí Magmy pod kalderu Long Valley potvrzeno časovými změnami gravitace. Science, 285, 2119–2122.
  • Borgia A, Ferrari L., Pasquarè G., 1992. Význam gravitačního šíření v tektonickém a vulkanickém vývoji Mt. Etna. Nature, 357, 231-235
  • Chadwick, W. W., Howard, K.A., 1991. Vzorek obvodových a radiálních erupčních trhlin na sopkách ostrovů Fernandina a Isabela, Galapágy. Býk. Volcanol., 53, 259–275.
  • Dzurisin D., 2003. Komplexní přístup k monitorování deformace sopky jako okna erupčního cyklu. Recenze geofyziky, 41, 1-29.
  • Dzurisin D., 2006. Deformace sopky. Nové techniky geodetického monitorování. Springer, 441 stran
  • Fiske, R.S., Jackson, E.D., 1972. Orientace a růst havajských sopečných trhlin. Proc. R. Soc. Londýn, 329, 299–326.
  • Gudmundsson A., Acocella V., De Natale G., 2005. Tektonika a fyzika sopek. Předmluva. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 144, 1–5.
  • Gudmundsson, A., 2006. Jak místní napětí řídí prasknutí magmatické komory, injekce hrází a erupce ve složených sopkách. Recenze Earth-Science, 79, 1-31.
  • Gudmundsson A., 2011. Lomové kameny v geologických procesech. Cambridge University, 592 stran.
  • Lipman, P.W., 1997. Pokles kalder s tokem popela: vztah k velikosti kaldery a geometrii magmatické komory. Býk. Volcanol., 59, 198–218.
  • Merle, O., Borgia, A., 1996. Škálované experimenty sopečného šíření. J. Geophys. Res., 101, 13805–13817.
  • Nakamura, K., 1977. Sopky jako možné ukazatele orientace tektonického stresu: princip a návrh. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2, 1-16.
  • Newhall, C.G., Dzurisin, D., 1988. Historické nepokoje u velkých kalder na světě. US Geological Survey, 1109 pp.
  • Pollard, D.D., Delaney D.T., Duffield W.A., Endo E.T., Okamura A.T., 1983. Povrchová deformace v sopečných trhlinách. Tectonophysics, 94, 541–584.
  • Rubin, A.M., Pollard, D.D., 1988. Porucha způsobená hrázemi v rozporných zónách Islandu a Afaru. Geologie, 16, 413–417.
  • Segall P., 2010. Zemětřesení a deformace sopky. Princeton University Press, 456 stran.
  • Sigmundsson, F., 2006. Islandská geodynamika: deformace kůry a tektonika divergentní desky. Springer 209 stran
  • Tibaldi A., 1995. Morfologie pyroklastických kuželů a tektoniky. J. Geophys. Res., 100, 24521–24535.
  • Van Wyk deVries B., Francis, P.W. 1997. Katastrofální kolaps u stratovulkánů vyvolaný postupným šířením sopky. Příroda, 387, 387–390.
  • Walter, T. R., Amelung, F., 2006. Sopečné erupce následující po zemětřeseních megathrust M≥9: důsledky pro sopky Sumatra-Andaman. Geologie, 35, 539–542.
  • Wright, T. J., Ebinger, C., Biggs, J., Ayele, A., Yirgu, G., Keir, D., Stork, A., 2006. Magma udržovala segmentaci trhlin při kontinentálním prasknutí v epizodě Afar dyking z roku 2005. Příroda, doi: 10.1038 / nature04978.o

externí odkazy