圣托里尼火山岩浆突然大量涌动，引发2.8万次地震

通过结合陆地地震台站的数据和安装在距离圣托里尼7公里的水下火山科伦坡的海底仪器，研究团队重建了地表深处的活动情况。他们还应用了新开发的人工智能方法，以更高的精度确定地震位置。分析显示，约3亿立方米的岩浆从地壳深处上升，并停滞在海床下约4公里处。当这些熔融岩石向上推进时，它使周围的岩层断裂，引发了数千次地震和微震。圣托里尼的火山与构造背景：圣托里尼位于地中海东部的Hellenic火山弧内，是欧洲地质活动最活跃的地区之一。这些岛屿形成了约3600年前一次大规模喷发形成的火山口边缘。附近是活跃的海底火山科伦坡。更广泛的区域布满了活跃的断层线，这些断层线是由于非洲板块向东北方向挤压Hellenic板块而形成的。这里的地中海地壳被分解成更小的微板块，这些微板块发生移动、下沉并部分熔融，为地震和火山喷发提供了能量。圣托里尼在有记录的历史上曾多次喷发，最近一次是在1950年。1956年，爱琴海南部圣托里尼和附近阿莫尔戈斯岛之间发生了两次强烈地震，间隔仅13分钟。这两次地震的震级分别为7.4级和7.2级，引发了海啸。2025年1月底开始的地震群就发生在这个构造活跃区域。在危机期间，记录到超过28000次地震，最强的超过5.0级。由于最初不清楚震动是由断层移动还是火山活动引起的，居民们自然感到恐慌。地震群背后的岩浆活动：新发现指出，深处上升的岩浆是地震群的驱动力。这一过程实际上在几个月前就开始了。2024年7月，岩浆开始在圣托里尼下方的浅层储层中积聚，导致该岛轻微抬升了几厘米。2025年1月初，地震活动增加。到1月底，岩浆开始从更深层再次上升，伴随着强烈的地震活动。地震群逐渐迁移到圣托里尼东北方向10多公里处。在此阶段，地震深度呈脉冲式向上移动，从地表下约18公里移动到海床下仅3公里处。研究人员将详细的地震测绘与卫星雷达测量（InSAR）、GPS台站和海底传感器相结合，对事件序列进行了建模。GFZ的地球物理学家、两位主要作者之一的马吕斯·伊斯肯博士解释说：‘这种地震活动是岩浆上升穿过地壳的典型特征。迁移的岩浆使岩石破裂并形成通道，从而导致强烈的地震活动。我们的分析使我们能够高度准确地追踪岩浆上升的路径和动态。’随着岩浆的移动，圣托里尼逐渐下沉。科学家们将这种下沉解释为圣托里尼和附近科伦坡火山之间存在此前未知的水力连接的证据。GEOMAR的海洋地球物理学家、共同主要作者延斯·卡斯滕斯博士说：‘通过密切的国际合作和各种地球物理方法的结合，我们能够近实时地跟踪地震危机的发展，甚至了解到两座火山之间的相互作用。这将有助于我们未来改进对这两座火山的监测。’人工智能和海底传感器揭示隐藏活动：有两个主要因素使研究人员能够异常详细地绘制地下过程。首先，GFZ的科学家使用了一个人工智能驱动的系统，能够自动分析大量地震数据。其次，作为MULTI-MAREX项目的一部分，GEOMAR已于1月初在科伦坡火山口部署了水下仪器。这些海底传感器不仅记录了地震信号，还记录了科伦坡下方岩浆侵入期间海床下沉多达30厘米所引起的压力变化。尽管地震活动已经减弱，但监测工作仍在继续。GFZ的科学家正在圣托里尼重复测量火山气体和温度，而GEOMAR目前在该地区运营着八个海底监测平台。GEOMAR的海洋大地测量学教授、MULTI-MAREX项目经理海德伦·科普教授说：‘研究结果总是与希腊当局共享，以便在发生新的地震时能够尽可能快速准确地评估情况。’雅典大学的共同作者帕拉斯科维·诺米库教授补充道：‘这种长期合作使我们能够在今年年初共同应对这些事件，并从科学角度对其进行如此精确的分析。尽可能准确地了解这个地质高度活跃地区的动态，对居民的安全和保护至关重要。’关于MULTI-MAREX：MULTI-MAREX是‘海洋极端事件和自然灾害领域改进风险管理路径’（mareXtreme）研究任务中的四个项目之一，由德国海洋研究联盟（DAM）牵头。该倡议汇集了来自六所大学的十个合作机构以及亥姆霍兹中心GFZ和GEOMAR。其目标是创建一个现实世界的研究实验室，以更好地了解地中海中部的地震、火山喷发和海啸等海洋灾害。