地球科学：2018年のキラウエア火山噴火時のマグマ粘性を示す地震

マグマの粘性は、火山噴火の様式（例えば、爆発的か噴出的か）、ひいては災害の可能性を大きく支配するが、噴火時か噴火後でしか測定できない。マグマの粘性を示す前兆を特定できれば、噴火の様式と噴火に伴う災害の規模の予測が可能になると思われる。2018年5月のハワイ島キラウエア火山における予期せぬ割れ目貫入と噴火は、噴出した溶岩の例外的な化学的変動と熱的変動を示し、予測不可能な噴出速度と爆発性につながった。本論文では、地震活動とマグマレオロジーの統合解析を用いて、2018年の噴火の前と噴火時の地震の断層面解の方向（断層の方向と動きの向きを示す）が、局所的な応力場の背景からの90°の回転を示していたことを明らかにする。この現象は、これまで粘性の高い噴火でしか観測されておらず、キラウエア火山で観測されたことはなかった。2018年の噴出物とそれ以前のプウ・オオ火口の溶岩から実験的に得られた粘性から、局所的な応力場の再配向に必要な粘性のしきい値が厳しく絞り込まれた。我々は、キラウエア火山などの世界中の火山で起こる群発地震における断層面解の回転は、粘性の高いマグマが関与する変動の初期の指標となり、従って、断層面解の方向のリアルタイム観測によって、差し迫った噴火の様式に関する重要な情報が得られる可能性があると主張する。今回の結果からはさらに、複雑な多相系における連結した破壊と流れの基本的な性質に関する知見が得られた。

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