view in publisher's site

Interferometric synthetic aperture radar study of recent eruptive activity at Shrub mud volcano, Alaska

Highlights•InSAR images from multiple satellites characterize deformation at Shrub mud volcano.•Mud plumbing system at Shrub is constructed for the first time.•Co-eruptive subsidence is caused by steeply-dipping, pipe-like body under the summit.•Inter-eruptive inflation is caused by sill-like body under the southwest flank.AbstractShrub mud volcano is one of three large mud volcanoes that comprise the Klawasi Group in the Copper River Basin of southcentral Alaska. Except for minor discharges in the mid-1950s when the group was first described, Shrub was dormant prior to its reactivation in summer 1996. From 1997 to 1999, Shrub vigorously erupted more than 5 × 105 m3 of saline mud and CO2-rich gas at temperatures as high as 54 °C. Thereafter, activity waned but continued at least through 2015. We analyzed 192 interferograms derived from 106 synthetic aperture radar (SAR) images acquired by the JERS-1 (L-band), ERS-1/2 (C-band), RADARSAT-1 (C-band), and ALOS PALSAR (L-band) satellites to characterize ground deformation at Shrub before, during, and after its reactivation. Collectively, the interferograms span 1992–2000 and 2006–2011. We fit the observations with two deformation sources: a deflating, steeply-dipping, pipe-like body under the summit area and an inflating, shallow-dipping, sill-like body under the southwest flank. Both sources are shallow, with centroids less than 1 km beneath the summit. Prior to reactivation, the flank source inflated ~0.35 × 105 m3/yr from July 1992 to May 1996. During eruptive activity, the summit source deflated at higher rates that peaked at ~8.71 × 105 m3/yr during May–November 1997 and continued at ~0.95 × 105 m3/yr during the 2006–2011 observation window. Cumulative source-volume loss is comparable to the volume of mud erupted. We interpret the summit source as the volcano's feeder conduit that pressurized prior to the first SAR observation in 1992. Also before 1992, the conduit ruptured to feed a lateral intrusion of mud under the southwest flank, perhaps along a bedding plane in underlying glaciolacustrine deposits. The growing sill caused the southwest flank to inflate while it accommodated the mud supply from depth, which explains why we observed pre-eruptive inflation of the flank but not the summit. The summit began deflating when the conduit ruptured to the surface at the onset of eruptive activity. The flank source did not deflate concurrently because the weight of the thin overburden was insufficient to collapse the sill. There is a suggestion in the modern topography that lateral intrusions under Shrub's southwest flank are a common feature of activity there.

مطالعه رادار روزنه مصنوعی اینترفرومتری از فعالیت‌های فورانی اخیر در گل فشان شباب، آلاسکا

نکات برجسته: تصاویر InSAR از چندین ماهواره، تغییر شکل را در گل فشان شدید مشخص می‌کنند. سیستم لوله‌کشی لجنی در برش برای اولین بار ساخته می‌شود. * نشست همزمان ناشی از شیب تند، بدنه لوله مانند زیر قله است. تورم بین فورانی به وسیله یک بدنه آستانه مانند در زیر گل فشان جنوب غربی ایجاد می‌شود. گل فشان آبست اشتوب یکی از سه گل فشان بزرگ است که گروه کلاسی را در حوضه رود کوپر در جنوب آلاسکا تشکیل می‌دهد. به جز در مورد تخلیه جزئی در اواسط دهه ۱۹۵۰، زمانی که گروه برای اولین بار توضیح داده شد، عملیات شستشو قبل از فعال‌سازی مجدد آن در تابستان ۱۹۹۶ به خواب رفت. از سال ۱۹۹۷ تا ۱۹۹۹، انفجار شدید بیش از ۵ * ۱۰۵ متر مکعب گل شور و گاز غنی از دی‌اکسید کربن در دماهای ۵۴ درجه سانتی گراد فوران کرد. پس از آن، فعالیت کاهش یافت اما حداقل تا سال ۲۰۱۵ ادامه یافت. ما ۱۹۲ تداخل سنجی به‌دست‌آمده از ۱۰۶ تصویر رادار روزنه مصنوعی (SAR)که توسط ماهواره‌های Jers - ۱ (باند L)، ers - ۱ / ۲ (باند C)، RADARSAT - ۱ (باند C)و ALOS پالسر (باند L)به منظور توصیف تغییر شکل زمین قبل، حین و بعد از فعال‌سازی مجدد آن، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادیم. به طور کلی، تداخل‌ها از ۱۹۹۲ - ۲۰۰۰ و ۲۰۰۶ - ۲۰۱۱ عبور می‌کنند. ما مشاهدات را با دو منبع تغییر شکل تطبیق می‌دهیم: یک بدنه شیب دار، شیب دار و لوله مانند در زیر منطقه نشست و یک بدنه بادگیر، شیب کم و آستانه مانند در زیر جناح جنوب غربی. هر دو منبع کم‌عمق هستند و مرکز ثقل آن‌ها کم‌تر از ۱ کیلومتر زیر قله است. پیش از فعال‌سازی مجدد، منبع مورب، از جولای ۱۹۹۲ تا می ۱۹۹۶، به میزان ۰.۳۵ * ۱۰۵ m۳ / yr تورم داشت. در طول فعالیت فورانی، منبع نشست با نرخ‌های بالاتری کاهش یافت که در بازه زمانی می تا نوامبر ۱۹۹۷ به میزان ۸.۷۱ * ۱۰۵ m۳ / yr رسید و در بازه زمانی ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۱ به میزان ۰.۹۵ * ۱۰۵ m۳ / yr ادامه یافت. اتلاف حجم - منبع تجمعی با حجم گل فوران یافته قابل‌مقایسه است. ما منبع نشست را به عنوان مجرای تغذیه‌کننده آتشفشان تفسیر می‌کنیم که قبل از مشاهده SAR اول در سال ۱۹۹۲ تحت فشار قرار گرفته‌است. همچنین قبل از سال ۱۹۹۲، این مجرا برای تغذیه نفوذ جانبی گل و لای در زیر جناح جنوب غربی، شاید در امتداد صفحه خواب در رسوبات گلیاسیولکورین زیرین، پاره شده‌بود. آستانه رو به رشد باعث شد که جناح جنوب غربی در حالی که گل و لای را از عمق تامین می‌کرد، متورم شود، که توضیح می‌دهد که چرا ما تورم پیش از فوران جناح را مشاهده کردیم اما نه قله را. نشست زمانی شروع به خالی شدن کرد که مجرا در آغاز فعالیت فورانی به سطح پاره شد. منبع جناح به طور همزمان منحرف نشد، زیرا وزن سربار نازک برای فروپاشی آستانه کافی نبود. یک پیشنهاد در توپوگرافی مدرن وجود دارد که نفوذهای جانبی زیر جناح جنوب غربی شبلز، ویژگی مشترک فعالیت در آنجا هستند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Geophysics
  • ترجمه مقاله Geophysics
  • مقاله ژئوفیزیک
  • ترجمه مقاله ژئوفیزیک
  • مقاله Geochemistry and Petrology
  • ترجمه مقاله Geochemistry and Petrology
  • مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • ترجمه مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.