I.Domínguez Cerde?a C.del Fresno A.Gomis Moreno

0 引言

在火山地區(qū)精確定位地震由于幾個(gè)因素而復(fù)雜，包括建立全覆蓋適當(dāng)?shù)卣鹋_(tái)網(wǎng)的固有難度、速度模型的不均勻性，以及大多數(shù)事件通常震級(jí)低（Carmona et al，2010）。這些問(wèn)題往往在臺(tái)網(wǎng)覆蓋受到大小和幾何形狀或缺少進(jìn)入通路的限制的火山島嶼更嚴(yán)重（López et al，2012）。震源和特別是地震雙差重定位已被證明是分析如基拉韋厄火山（Got et al，1994；Gillard et al，1996）、蘇弗里耶爾火山（Rowe et al，2004）和帕里庫(kù)廷火山（Gardine et al，2011）地震活動(dòng)的有力工具。這些技術(shù)可被用來(lái)提高地震活動(dòng)的某些特征，甚至可以說(shuō)明在以前目錄定位中由于錯(cuò)誤所隱藏的新特點(diǎn)（見(jiàn)Battaglia et al，2004；Cerde?a et al，2011；Shelly et al，2013）。

從2011年7月起，在耶羅島南部2011年10月海底火山噴發(fā)前檢測(cè)到不同的前兆信號(hào)（López et al，2012）。在這3個(gè)月的不穩(wěn)定期間定位了約10 000個(gè)地震，全球定位系統(tǒng)臺(tái)站記錄到5cm的最大形變。此外，還檢測(cè)到了其他火山信號(hào)，如地球化學(xué)異常（López et al，2012；Pérez et al，2012；Padilla et al，2013）。據(jù)西班牙國(guó)家地理研究所（IGN）的地震目錄，地震活動(dòng)開(kāi)始于耶羅島北部，深度為10～15km，但隨后水平地向南遷移了20km以上，深度也增加到12～17km（圖 1c）。10 月 8 日，該序 列ML4.3的最大地震發(fā)生在該島南部海岸附近12km的深度。在隨后的33小時(shí)期間，在該島以南幾千米的位置發(fā)生了50多個(gè)淺源地震（此后稱 “噴發(fā)前的淺源地震”），震源深度為1～6km，震級(jí)為0.5～1.8。10月10日4時(shí)15分（世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間），在這個(gè)地區(qū)檢測(cè)到了清晰的火山震顫信號(hào)，說(shuō)明火山噴發(fā)開(kāi)始了。

圖1 （a）突出顯示耶羅島的加納利群島。（b）2011年7月至火山噴發(fā)每個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)可獲取量的總計(jì)。垂直虛線表示活動(dòng)周期的開(kāi)始。帶灰色邊的時(shí)間線表示本文所用的新數(shù)據(jù)。（c）耶羅島火山噴發(fā)前M＞1.5的淺源地震的位置（用圓圈表示）。三角形表示地震臺(tái)站的位置。南北方向的垂直截面（右圖）和東西方向的垂直截面（下圖）顯示了地震的深度。主要噴發(fā)口的位置用白色叉號(hào)表示。此圖的彩色圖僅適用于電子版本

在本文中，我們應(yīng)用重定位技術(shù)改善2011年耶羅火山噴發(fā)前發(fā)生的地震活動(dòng)的震源位置。我們對(duì)計(jì)算誤差和檢查結(jié)果的穩(wěn)健性提出了不同的測(cè)試。最后，我們給出地震活動(dòng)性由重定位揭示的新特征并討論結(jié)果。

1 地質(zhì)背景

耶羅火山位于加那利群島的西南邊緣（圖1a）。它是這個(gè)群島最年輕的島嶼，其出露的最古老陸上巖石年齡據(jù)測(cè)定為1.12Ma（Guillou et al，1996）。該 島 由4 000m深度的海底升起的盾形火山構(gòu)成，最大高度為海平面以上1 500m。相當(dāng)于3個(gè)階段的3個(gè)主要周期形成了耶羅火山：蒂諾爾火山（1.12～0.88Ma）、埃爾戈?duì)柛＃蛊绽瓉喫够鹕綑C(jī)構(gòu)（545 176ka）和裂谷火山活動(dòng)（158ka活動(dòng)；見(jiàn)Carracedo et al，2001）。3個(gè)斷陷當(dāng)前都活躍，分別在該島中心的西方、東北和南方。最近的研究表明，發(fā)生新噴發(fā)的最可能區(qū)域主要是西裂谷的西部，其次才可能是另外兩個(gè)裂谷和全部裂谷的海底延長(zhǎng)區(qū)（Becerril et al，2013）。

2 數(shù)據(jù)集和地震臺(tái)網(wǎng)

在2011年7月地震活動(dòng)開(kāi)始之前，耶羅島上僅有兩個(gè)地震臺(tái)站。在隨后的幾個(gè)星期，又臨時(shí)架設(shè)了7個(gè)可實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐_(tái)站。改變地震臺(tái)網(wǎng)不是獲得均勻地震目錄的最好方法；不過(guò)，這個(gè)臺(tái)網(wǎng)的主要目的是監(jiān)測(cè)火山，因此其設(shè)計(jì)不是由單純的科學(xué)目標(biāo)來(lái)確定（更多細(xì)節(jié)見(jiàn)López et al，2012）。

本文中我們使用了來(lái)自兩個(gè)臨時(shí)臺(tái)站的額外數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)沒(méi)能實(shí)時(shí)傳輸，所以不包括在原始地震目錄中（圖1c）。在7月和8月，CFAR臺(tái)站布設(shè)在耶羅島的西部，這樣能大大提高該臺(tái)網(wǎng)的覆蓋范圍。然而，最終由于通訊不暢，為達(dá)到監(jiān)測(cè)目的，該地震儀被遷到CMCL站點(diǎn)。CCUM臺(tái)作為臨時(shí)臺(tái)站運(yùn)行了一個(gè)月，直到8月中旬才被改為實(shí)時(shí)傳輸臺(tái)站。所有臺(tái)站的運(yùn)行時(shí)間見(jiàn)圖1b，在耶羅島的臺(tái)站分布見(jiàn)圖1c。實(shí)時(shí)傳輸臺(tái)網(wǎng)的傳感器特性描述見(jiàn)López等（2012）。在“無(wú)通訊”期間CCUM臺(tái)站使用相同的配置；CFAR臺(tái)站是一個(gè)自然周期為1s的垂直分量短周期臺(tái)站。

表1 用于定位的速度模型和用于誤差計(jì)算的變化速度模型

本文分析的數(shù)據(jù)集只包括地方震級(jí)大于1.5的事件，這種限制保證了結(jié)果的質(zhì)量并避免了噪聲數(shù)據(jù)的干擾。這個(gè)閾值使目錄減少到3 600個(gè)地震，大約占全部事件的1／3。這個(gè)目錄的定位誤差在90%置信區(qū)間，均值為水平方向上4.7±2.1km，深度方向上4.3±1.8km。我們分析了地震目錄中在ML4.3地震和火山噴發(fā)開(kāi)始這段時(shí)間發(fā)生的54次噴發(fā)前的淺源地震。

目錄事件由于非實(shí)時(shí)臺(tái)站的數(shù)據(jù)補(bǔ)充得以完善。P波和S波到時(shí)通過(guò)人工拾取并結(jié)合所有已知震相相關(guān)的半自動(dòng)方法選自CCUM和CFAR臺(tái)站。這包括2011年8月底之前CCUM臺(tái)站記錄的1 000個(gè)事件和CFAR臺(tái)站記錄的1 500個(gè)事件。為了在后面的分析中包含所有可用的數(shù)據(jù)，對(duì)所有地震通過(guò)考慮大約5 000個(gè)新的P波和S波震相進(jìn)行了重新定位。重新定位所用的速度模型是基于Da?obeitia（1980）研究結(jié)果的4層模型（表1），并且同樣用于確定目錄震源。

3 震群

用地震波形的相關(guān)性進(jìn)行了地震分類。該方法已成功地應(yīng)用到先前的火山構(gòu)造地震活動(dòng)研究，如有珠火山（Okada et al，1981）、云仙火山（Umakoshi et al，2008）、代塞普雄島（Carmona et al，2010）和特內(nèi)里費(fèi)火山（Domínguez Cerde?a et al，2011）。波形類似的地震應(yīng)該有非常相似的震源機(jī)制，并近似發(fā)源于相同的震源（Okada et al，1981）。

本文所用的方法與Domínguez Cerde?a等（2011）的方法相同，詳細(xì)描述見(jiàn)該參考文獻(xiàn)。使用6個(gè)不同臺(tái)站的水平和垂直分量進(jìn)行了相關(guān)性分析，以確保事件的相似性。所用的地震臺(tái)站在地震活動(dòng)期間運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)（CTIG，CTAB，CTAN和CCUM 臺(tái)站），并補(bǔ)充了2個(gè)其他臺(tái)站（CFAR和CJUL），以提高臺(tái)網(wǎng)的方位覆蓋（見(jiàn)圖1）。

對(duì)地震波形進(jìn)行了2～8Hz的濾波。較低的截止頻率避免在海島產(chǎn)生的典型噪聲（Braun et al，1996），而較高的截止頻率確保不同大小的地震具有可比性。所有臺(tái)站相關(guān)性分析選用的時(shí)間窗從P波到時(shí)之前2s到之后6s，從而保證了可對(duì)每個(gè)地震的P波和S波都能比較。為了得到最后結(jié)果，我們應(yīng)用了閾值0.7的相關(guān)矩陣層次分析。雖然閾值較低，但是這個(gè)值與用類似相關(guān)性窗的其他工作所成功應(yīng)用的閾值相似：0.68（Stephens and Chouet，2001）和0.6（Varley et al，2010；Domínguez Cerde?a et al，2011）。

結(jié)果表明存在大量顯著震群（超過(guò)10個(gè)事件）。然而，前10個(gè)震群包含所有事件的50%（每個(gè)震群超過(guò)100個(gè)事件）。最大的震群包括333個(gè)地震。圖2a，b顯示出了6個(gè)較大的震群。這些震群的波形實(shí)例可在圖S1～S6（本文的電子版附錄）中找到。一般來(lái)說(shuō)，屬于各震群的事件按目錄位置在同一個(gè)區(qū)域的進(jìn)行分組；然而，屬于同一震群的事件之間的距離在某些情況下超過(guò)了8km。每個(gè)震群中如此離散的地震使得我們有必要對(duì)它們的位置進(jìn)行重定位。

4 重定位

4.1 方法

基于雙差法用hypoDD算法（Waldhauser and Ellsworth，2000；Waldhauser，2001）對(duì)事件進(jìn)行了重定位。該方法通過(guò)加權(quán)最小二乘使同一臺(tái)站地震對(duì)的走時(shí)殘差最小化來(lái)提高震源定位。對(duì)較大的數(shù)據(jù)集，我們結(jié)合了由人工拾取目錄震相之間走時(shí)差的相關(guān)性計(jì)算的走時(shí)差。

震相之間的相關(guān)性，P波用2s的窗口長(zhǎng)度（P波到達(dá)之前1s至到達(dá)之后1s）計(jì)算，S波用3s的窗口長(zhǎng)度（S波到達(dá)之前1s至到達(dá)之后2s）計(jì)算。對(duì)每個(gè)走時(shí)差對(duì)考慮的權(quán)重用Got等（1994）所確定的權(quán)重。在重定位過(guò)程中只選用超過(guò)0.75的相關(guān)性。因?yàn)橄嗤鹑旱牡卣痤A(yù)期來(lái)自于震源位置叢集處，我們計(jì)算屬于同一震群所有事件對(duì)之間的相關(guān)性差異。此外，還包括震源距離小于3km的不同震群的事件對(duì)。在這種目錄差異的情況下，我們只選擇關(guān)聯(lián)強(qiáng)（至少8個(gè)相同震相）和震源距離最大3km的事件。對(duì)目錄震相賦予的權(quán)重依賴于手工拾取的質(zhì)量，在4個(gè)不同的級(jí)別（1.0，0.2，0.1和0.05）確定。

最后，用于重定位的走時(shí)差總數(shù)約為600萬(wàn)個(gè)，包括目錄走時(shí)差和互相關(guān)走時(shí)差。用于單個(gè)事件時(shí)間延遲的平均數(shù)為3 200個(gè)。記錄到每個(gè)事件數(shù)據(jù)的平均臺(tái)站數(shù)為6.5個(gè)，超過(guò)95%的事件在5個(gè)或更多的臺(tái)站有數(shù)據(jù)。臺(tái)站數(shù)與事件數(shù)的百分比直方圖如圖S7（見(jiàn)電子版附錄）。為了避免結(jié)果受異常值的影響，刪除了只有少量走時(shí)差的重定位地震（即少于400個(gè)走時(shí)差的75個(gè)事件）。用于hypoDD重定位的速度模型與國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)原始地震目錄（表1）中絕對(duì)定位所用的速度模型相同。重定位事件的總數(shù)為3 500個(gè)。重定位后目錄走時(shí)差獲得的平均殘差約為103ms，波形互相關(guān)走時(shí)差獲得的平均殘差為29ms。

4.2 結(jié)果

6個(gè)最大震群的重定位結(jié)果在圖2a，b中給出。大多數(shù)震群的位置得到明顯改善，目錄中震源位置6～10km的水平間距變成hypoDD重定位的3～4km。發(fā)現(xiàn)大多數(shù)地震的分布都比重定位前更狹窄和更淺。雖然南部的震群分布表現(xiàn)出最相關(guān)的改進(jìn)，但北部震群也發(fā)生變化，而且出現(xiàn)內(nèi)陸地震。在一些北部震群中，存在明顯的北北西－南南東方向震中分布的趨勢(shì)。

圖2 （a，b）屬于6個(gè)主要震群的地震的分布。無(wú)邊界的圓形對(duì)應(yīng)于目錄中的地震位置，由hypoDD重定位的結(jié)果用帶黑邊的圓圈表示。事件的深度在南北方向（右圖）和東西方向（下圖）的剖面中顯示。（c—h）下列各圖表示對(duì)6個(gè)事件最多的主要震群誤差的自助分析結(jié)果。點(diǎn)表示用100個(gè)樣本計(jì)算后每個(gè)震群所有事件重定位的相對(duì)誤差。上面的圖顯示的是水平向視圖，下面的圖顯示的是事件深度的東西向剖面。橢圓中包含了90%的點(diǎn)。注意：震群5和6與前4個(gè)震群的尺度不同。此圖的彩色版僅適用于電子版本

圖3 給出了重定位的整體效果。重定位地震的完整列表見(jiàn)表S1（見(jiàn)電子版附錄）。為了給出地震活動(dòng)的特征，我們把整個(gè)時(shí)間序列分為10個(gè)不規(guī)則的時(shí)段。在第一周，該震群開(kāi)始在耶羅島（i—ii）中部（大致在27.7°N，18.08°W）活躍，到8月3日向北遷移了大約3km。從7月25日至8月25日（ii—vi），地震交替在東西兩個(gè)方向（圖3c）發(fā)生。這2個(gè)震群間的水平距離約為2km。西部震群區(qū)地震活動(dòng)的特點(diǎn)是比東部地區(qū)有更多靠南的事件，且震源更淺和深度分布更寬（圖3c）。在這個(gè)震群區(qū)的交替活動(dòng)中，在東北震群區(qū)的地震活動(dòng)重新活躍之前（vii）存在數(shù)天幾乎沒(méi)有地震活動(dòng)的空區(qū)。9月4日，地震活動(dòng)開(kāi)始向南（viii）遷移；9月18日起，震群的深度增加到14～16km（ix）。在火山噴發(fā)前的最后時(shí)段（x），地震活動(dòng)向東遷移且深度變淺（12km）。最后，在10月8日發(fā)生了最大的ML4.3地震，并可能觸發(fā)了火山噴發(fā)（López et al，2012）。

火山噴發(fā)前淺源地震的分布清晰地表明，第一個(gè)事件發(fā)生在海平面以下2.6km，但隨后的地震逐漸上升到700m的深度（圖3b）。在這些震中圍成的區(qū)域中，海洋測(cè)深深度從1 000到420m變化。重新定位的地震都發(fā)生在海底之下，最后的地震都非常接近海洋的底部。

圖3 （a）使用hypoDD算法所得地震重定位的結(jié)果。虛線表示東西方向和南北方向上水平距離的零基準(zhǔn)位置?；疑匦伪硎緡姲l(fā)前淺源地震的活動(dòng)區(qū)。（b）使用自助法計(jì)算的噴發(fā)前淺源地震重定位結(jié)果及其誤差橢圓。圖片上的刻度表示到火山口的距離。（c）這三幅下圖給出了重定位地震在東西距離（上圖）、南北距離（中間圖）和深度（下圖）上的時(shí)間演化。用灰白相間的背景突出顯示了從（i）至（x）的顯著周期。此圖的彩色版僅適用于電子版本

圖4 （a）速度模型對(duì)重定位不確定性的影響。本文使用的速度模型（黑線）超過(guò)100種不同的測(cè)試模型（灰線）。（b）90%置信區(qū)間各個(gè)事件震源位置的垂直向偏移（上圖）和水平向偏移（下圖）

4.3 誤差估計(jì)

為了檢驗(yàn)上述結(jié)果的可靠性，我們考慮3種不同的誤差來(lái)源來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的誤差分析。

首先，我們檢查由于時(shí)間延遲的不確定性所產(chǎn)生的誤差。我們應(yīng)用自助法來(lái)檢查結(jié)果的可靠性（Efron，1982）。這種統(tǒng)計(jì)重采樣方法包括使用自助采樣重復(fù)N次重定位過(guò)程。通過(guò)對(duì)原始結(jié)果的時(shí)間殘差進(jìn)行隨機(jī)擾動(dòng)修改所有差分走時(shí)來(lái)構(gòu)建每個(gè)自助樣品（Waldhauser and Ellsworth，2000）。本文中我們用N＝100，并用由此產(chǎn)生的點(diǎn)分布計(jì)算每個(gè)事件90%的置信區(qū)間的誤差橢圓。

用這種方法得到的偏差顯示出兩個(gè)明顯不同的趨勢(shì)。9月中旬之前的事件，所得的水平和垂直誤差平均值分別為400m和100m；在該時(shí)間之后的地震，垂直誤差中值下降至60m，水平向誤差中值下降至90m。這種差異可能是臨近噴發(fā)前地震臺(tái)網(wǎng)改善的結(jié)果。在較淺的重定位事件中，水平和垂直誤差分別為2.6km和600m。這些巨大的誤差可能是由通過(guò)相關(guān)獲得的雙差數(shù)量較少造成的。

圖2c—h顯示了6個(gè)主要震群所有自助樣本的定位結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，北部震群（1，5和6）顯示出比南部震群更大的誤差（2，3和4）。這種差異可能與隨時(shí)間的推移越來(lái)越多的地震臺(tái)站加入有關(guān)聯(lián)（圖1b），因?yàn)楸辈空鹑簩?duì)應(yīng)的是第一個(gè)月的活動(dòng)，而南部震群發(fā)生在序列的結(jié)尾。還存在的一個(gè)明顯趨勢(shì)是，北部震群的水平誤差橢圓與震群的空間分布方向相同。

其次，我們使用刀切法（Efron，1982）測(cè)試了與臺(tái)站分布相關(guān)的不確定性。該方法通過(guò)一次去除一個(gè)臺(tái)站重復(fù)對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)集定位來(lái)確定誤差。發(fā)現(xiàn)平均誤差分別是東西方向?yàn)?20m，南北方向?yàn)?15m，垂向?yàn)?5m。這比自助法計(jì)算的定位誤差大4倍以上。雖然這樣的誤差基本上不會(huì)改變所得到的結(jié)果，但是讓我們看到了臺(tái)網(wǎng)分布的弱點(diǎn)，震群中的一些事件定位誤差較大可能是由于方位角覆蓋較差所致。

最后，我們還要檢查速度模型的不確定性造成的誤差?；鹕降貐^(qū)意味著存在顯著的橫向不均勻性，這就會(huì)導(dǎo)致在重定位中出現(xiàn)假象。我們檢查了速度模型的變化和各層可能的傾角的影響。

為了測(cè)試速度變化的影響，我們使用相同的數(shù)據(jù)但不斷改變速度模型的情況下運(yùn)行hypoDD算法100次。速度變化（表1）的范圍 根 據(jù) 同 一 群 島 （García－Yeguas et al，2012）的另一個(gè)島，即特內(nèi)里費(fèi)島上觀測(cè)到的異常選擇。圖4a給出了測(cè)試的全部不同速度模型。圖4b給出了90%置信區(qū)間下100個(gè)重定位結(jié)果的水平和垂直誤差相對(duì)于原始重定位結(jié)果的偏移量的時(shí)空演化。平均垂直偏移量為400m，平均水平偏移量為700m。只有2%的垂直偏移量大于1km；對(duì)于水平偏移量，這個(gè)百分比增加到20%。然而，在這兩種情況中最大偏移量出現(xiàn)在地震活動(dòng)向南遷的9月之前。這些值沒(méi)有高到足以解釋耶羅島觀測(cè)到的地震構(gòu)造。當(dāng)考慮不同的速度模型時(shí)，另一種可以觀察到的效果是重定位結(jié)構(gòu)的傾斜。我們已發(fā)現(xiàn)無(wú)論是在經(jīng)緯度分布上還是在緯度－深度分布上最大傾斜均為3°。

速度模型兩層之間邊界的傾角會(huì)影響地震射線的離源角，甚至可能會(huì)產(chǎn)生比直達(dá)波更快的繞射波。這個(gè)傾角在hypoDD算法使用的速度模型中未予考慮，有可能導(dǎo)致地震分布的重要變化。因?yàn)檫@項(xiàng)工作最有爭(zhēng)議的結(jié)果是在南部地區(qū)，因此我們選擇那個(gè)地區(qū)的合成地震，來(lái)測(cè)試莫霍面南北方向（在原始模型12km的深度）上傾角對(duì)地震定位的影響。對(duì)于莫霍面以下的地震，幾乎所有臺(tái)站離源角的變化都小于10°，即使傾角為45°時(shí)也如此。對(duì)于莫霍面以上的地震，大多數(shù)臺(tái)站產(chǎn)生繞射波的最小傾角大于25°。這兩個(gè)測(cè)試的實(shí)例見(jiàn)圖S9（可見(jiàn)電子版附錄）。這些結(jié)果表明，要嚴(yán)重影響圖3a中發(fā)現(xiàn)的地震幾何結(jié)構(gòu)，就需要地層有高和不現(xiàn)實(shí)的傾角，然而，這就應(yīng)完成進(jìn)一步的研究。

5 討論與結(jié)論

使用hypoDD算法所得重定位的結(jié)果揭示了耶羅島地震活動(dòng)的新特征。第一個(gè)明顯的發(fā)現(xiàn)是，在重定位之前震群不是像想象的那樣開(kāi)始發(fā)生在耶羅島的北部。由于地震臺(tái)站較少，7月17日至21日之間發(fā)生的地震活動(dòng)定位不好。然而，14天期間（7月21日至8月3日），部分地震活動(dòng)發(fā)生在靠近該島的南海岸，直到它向北海岸遷移3km。

另一個(gè)有趣的結(jié)果是震群第一個(gè)月的活動(dòng)期間在該島北部存在兩個(gè)交替發(fā)生的地震叢集。Domínguez Cerde?a等（2011）在特內(nèi)里費(fèi)島發(fā)現(xiàn)了類似的地震活動(dòng)行為，雖然兩個(gè)叢集區(qū)相距很遠(yuǎn)。這些作者描述了在地殼強(qiáng)度不斷變化條件下兩個(gè)不同（但連接）的上升巖漿侵入體產(chǎn)生地震活動(dòng)的情況。在我們的例子中，各震群的間距隨時(shí)間越來(lái)越大（圖3c），可能表明侵入體不斷擴(kuò)大。交替出現(xiàn)的震群也可以解釋為圍繞同一膨脹巖漿體的斷層發(fā)生連續(xù)破裂。

另一個(gè)顯著結(jié)果是在原始地震目錄中觀測(cè)到的南部事件深度加深的現(xiàn)象得到驗(yàn)證。López等（2012）提出，這種現(xiàn)象可能由臺(tái)網(wǎng)分布或速度模型的橫向變化產(chǎn)生。我們進(jìn)行了不同的測(cè)試，以檢查震源重定位的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，臺(tái)網(wǎng)布設(shè)和速度模型的不確定性都不會(huì)在南部地震深度上導(dǎo)致如此大的增加。對(duì)存在的速度層的傾角也進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果顯示對(duì)莫霍面下方地震重定位的影響較低。南部事件14km的深度與噴發(fā)過(guò)程中拋射物的巖石學(xué)研究比較吻合（Meletlidis et al，2012；Martí，Castro et al，2013）。

在噴發(fā)前的淺源地震活動(dòng)中觀測(cè)到了明顯的向上遷移，但這些地震的成因仍然不清楚。一方面，震中位于最終主噴發(fā)口以南3～5km處，對(duì)此 Martí，Pinel等（2013）認(rèn)為，可能說(shuō)明火山噴發(fā)是在這一地區(qū)開(kāi)始，并且隨后噴發(fā)裂隙朝向主噴發(fā)口開(kāi)裂。另一方面，淺源地震活動(dòng)出現(xiàn)在深度2.6km的4.3級(jí)地震23分鐘后，距離以前的地震活動(dòng)超過(guò)13km。如果ML4.3地震致使巖漿管道張開(kāi)（López et al，2012；Martí，Pinel et al，2013），而且淺源地震是巖漿上升的結(jié)果，那么巖漿上升的速度應(yīng)該為10m／s。這個(gè)值似乎太高，因?yàn)閹r漿快速上升的速率在玄武火山中只能達(dá)到1.7m／s左右（基拉韋厄火山，Klein et al，1987）。如下這兩種假設(shè)只有一種是對(duì)的：不是ML4.3地震并未觸發(fā)巖漿上升，就是淺源地震并不反映巖漿上升期間的位置。由于85%的巖漿上升通道是無(wú)震的，我們給出了兩種解釋：不是淺源地震是巖漿上升和脫氣引起壓力增加導(dǎo)致地殼淺層應(yīng)力場(chǎng)變化的結(jié)果，就是ML4.3地震發(fā)生之前巖漿已經(jīng)上升了。

總之，我們大大改善了2011年耶羅島火山噴發(fā)前震群的震源位置。我們的研究結(jié)果揭示了一些新的特點(diǎn)，這對(duì)理解導(dǎo)致海底火山噴發(fā)的巖漿運(yùn)移過(guò)程具有特別重要的意義。然而，有些事實(shí)，如巖漿快速上升到海面并未誘發(fā)地震，至今仍然無(wú)法解釋。

數(shù)據(jù)與來(lái)源

地震原始目錄，包括震相，來(lái)自國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)（IGN），可 見(jiàn) http：／／www.ign.es／ign／layoutIn／volcaFormularioCatalogo.do（最后訪問(wèn)時(shí)間2013年7月）。地震目錄中地震的定位使用了LocSat算法（Bratt and Bache，1988）。這項(xiàng)研究使用的地震記錄圖由國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)的火山監(jiān)測(cè)組收集，在這篇文章的提交時(shí)不方便向公眾開(kāi)放。耶羅島火山活動(dòng)的信 息 可 以 瀏 覽 http：／／www.ign.es／ign／layout／volcaVolcanologia.do（最后訪問(wèn)時(shí)間2013年7月）。

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