國(guó)家科學(xué)基金會(huì)正在資助阿拉斯加半島迄今最大的海洋地震監(jiān)測(cè)工作，阿拉斯加半島是一個(gè)地震和火山活動(dòng)頻繁且多樣的地區(qū)。涉及飛機(jī)和艦艇的新阿拉斯加兩棲社區(qū)地震實(shí)驗(yàn)將由位于紐約伊薩卡的康奈爾大學(xué)與華盛頓大學(xué)及其他七個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作。

“這項(xiàng)工作將真正改變我們有我們所掌握的理解俯沖帶的地震特性的信息，說(shuō)：”艾米莉羅蘭，海洋學(xué)華盛頓大學(xué)助理教授，對(duì)項(xiàng)目九名主要研究者之一。

紫色圓圈顯示了陸上地震儀在阿拉斯加半島，科迪亞克島和較小島嶼上的位置。深藍(lán)色圓圈顯示了將為15個(gè)月的實(shí)驗(yàn)推出的海底地震儀的位置。阿拉斯加兩棲社區(qū)實(shí)驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)將在435英里長(zhǎng)的海岸上和外放置地震儀器，其中包括科迪亞克(Kodiak)，鮭魚(yú)王(King Salmon)和沙角(Sand Point)社區(qū)。這些儀器將從明年春季開(kāi)始部署，記錄時(shí)間為15個(gè)月，橫跨兩個(gè)夏季。

羅蘭說(shuō)：“我們對(duì)俯沖帶所了解的大部分來(lái)自陸地-我們?cè)陉懙厣嫌袃x器，而且我們向海望去。” “但是，除非您在斷層之上具有觀測(cè)能力，否則很難解決一些大問(wèn)題。”

大約80臺(tái)海底地震儀將被降落到離海300英里的地方，其中25臺(tái)具有拖網(wǎng)漁具的保護(hù)，使其可以在淺水中工作。海底研究區(qū)將穿越阿留申海溝，這是太平洋和北美構(gòu)造板塊碰撞的確切位置。

半島和附近島嶼將同時(shí)放置約30個(gè)陸基地震儀。陸基儀器將補(bǔ)充國(guó)家可移動(dòng)陣列和阿拉斯加火山天文臺(tái)中現(xiàn)有的地震儀器。

之前的實(shí)驗(yàn)“卡斯卡迪亞倡議”在2011年至2015年之間，在北加利福尼亞和西北太平洋附近的陸地和海上部署了許多相同的地震儀。新的實(shí)驗(yàn)就是以此為模式的，兩個(gè)數(shù)據(jù)集將是互補(bǔ)的。

羅蘭德說(shuō)：“我們可以認(rèn)為這是與卡斯卡迪亞俯沖帶相似的板塊邊界，但在許多方面它的行為都大不相同。” 她說(shuō)，這些對(duì)比可能揭示出可以應(yīng)用于所有俯沖帶斷層的見(jiàn)解。

這些儀器計(jì)劃于明年春季推出，首批數(shù)據(jù)將于2019年夏季恢復(fù)。

康奈爾大學(xué)首席研究員蓋夫·艾伯斯(Geoff Abers)表示：“我很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)一直希望這樣做。” “自1990年以來(lái)，我一直在阿拉斯加半島附近工作，很明顯，使這種規(guī)模的東西工作的唯一方法是采用這種協(xié)作模式。”

太平洋板塊跌落至北美板塊下方的阿拉斯加俯沖帶，是威脅西雅圖的同一類型的沿海斷層。阿拉斯加是美國(guó)斷層中最活躍，最不穩(wěn)定的部分：美國(guó)所有地震中的百分之九十都發(fā)生在這里，這是美國(guó)唯一定期發(fā)動(dòng)8級(jí)和9級(jí)地震的斷層。該大陸大多數(shù)已知的火山噴發(fā)都發(fā)生在斷層以北的阿留申島鏈上。

但是，盡管處于如此活躍的地質(zhì)區(qū)域，但偏遠(yuǎn)地區(qū)卻沒(méi)有得到很好的監(jiān)控，尤其是在海底。

最近對(duì)地震技術(shù)和可靠性的改進(jìn)為這樣做提供了機(jī)會(huì)。精確記錄地震波在不同地方的傳播方式可以精確地確定板塊的組成。

阿伯斯說(shuō)：“我們將使用我們記錄的地震信號(hào)來(lái)嘗試并了解更多有關(guān)地震產(chǎn)生的東西的信息。” “火山中出現(xiàn)的巖漿是從哪里來(lái)的?它們形成在地殼之下的某個(gè)地方，關(guān)于該過(guò)程是什么有很多爭(zhēng)論。那實(shí)際上是如何觸發(fā)火山的?為什么它們?cè)谠?”

研究人員還希望了解為什么研究區(qū)域的最西端部分(靠近Shumagin群島)是幾十年來(lái)唯一沒(méi)有記錄到大地震的區(qū)域。

羅蘭德說(shuō)：“根據(jù)陸地觀察，我們認(rèn)為下面的板塊一直在不斷移動(dòng)并緩解壓力，我們不希望它在不久的將來(lái)產(chǎn)生大地震。”

在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)中，研究區(qū)的東部靠近阿拉斯加，共發(fā)生了8級(jí)和9級(jí)地震。她說(shuō)，地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為，斷層的部分可能被鎖定，以與安靜的卡斯卡迪亞俯沖帶相同的方式增加了應(yīng)力。

羅蘭德說(shuō)：“因此，這使得它成為觀察微地震的一個(gè)非常有趣的地方，這可能使我們能夠了解應(yīng)力如何釋放以及斷層結(jié)構(gòu)如何影響地震行為。”

為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，研究小組已為每個(gè)海底地震儀確定了最佳的下落位置，目前正在與研究船隊(duì)協(xié)調(diào)部署時(shí)間表。該小組與阿拉斯加的土地所有者，教育工作者和飛行員合作，就陸上位置進(jìn)行談判。從2019年開(kāi)始，數(shù)據(jù)將通過(guò)位于西雅圖的IRIS數(shù)據(jù)管理中心向整個(gè)科學(xué)界公開(kāi)提供。

Abers說(shuō)：“數(shù)據(jù)令人興奮和期待。”

該項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation)提供了150萬(wàn)美元的資助，合作伙伴組織還承擔(dān)了約300萬(wàn)美元的費(fèi)用。其他參與機(jī)構(gòu)是加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校;科羅拉多大學(xué);紐約市的哥倫比亞大學(xué);圣路易斯華盛頓大學(xué);位于阿爾伯克基的新墨西哥大學(xué);紐約州高露潔大學(xué);和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局。伍茲霍爾海洋研究所和哥倫比亞大學(xué)的拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)站提供了海底地震儀。