原文標題：《么？火山底下巖漿網(wǎng)是這樣？》很久之前我們曾經(jīng)介紹火山的相關(guān)基知識，介紹了山的分類，火的形成，火山分布。想必大對火山有了一的了解了，如還沒有一定了的話，出門右看看之前的推去！（指路??加火山爆發(fā)后你應(yīng)該了解的山故事?。ㄒ?、湯加火山爆后，你應(yīng)該了的火山故事！二））分布在界的各地火山或多或少都成了著名旅游景，比如日本富山，中國的長山天池，以及國的太平洋珍 —— 夏威夷。今天我們就聊聊這個著名假景點、旅游地，同樣也是球科學(xué)研究的點（真?熱點與地幔柱相關(guān)。夏威夷風(fēng)光來源：知乎 @huanqiuqby）夏威夷位于太平洋中，由 132 個島嶼組成，些島嶼由火山發(fā)而形成，因海洋中火山爆是可以造陸的早在上個世紀板塊理論提出后，人們發(fā)現(xiàn)威夷島并不在塊邊緣，那么什么會存在這大范圍的火山布呢？業(yè)界祖爺約翰?圖佐威爾遜 (John Tuzo Wilson) 這時候提出了一個絕妙的法，那就是熱理論，熱點理認為即使不在塊邊界，板塊部的單個固定幔柱也會形成山。到了 2003 年，研究人員發(fā)現(xiàn)其實點不是固定的而是移動的，就是說夏威夷現(xiàn)在的分布形是由于熱點移造成的。對于威夷島的研究來沒有斷過，究越來越細也來越深入。夏夷位置不久前Science 上發(fā)布了一篇文章，文章題是：The magmatic web beneath Hawai'i. 頂尖期刊文章的題目總是這簡潔有力，意就是夏威夷底的巖漿網(wǎng)。由技術(shù)手段的限，人們無法直的看到地下的構(gòu)，你總不可把地球來個切吧？這活，可就“三體人”的動。以目前們?nèi)祟惖目茖W(xué)平還是辦不到，畢竟就算鉆也最多 12km，地殼都沒鉆透，就更別想究地幔了。因就發(fā)展更多的接研究技術(shù)，的最多的就是球 CT 技術(shù) —— 地震！地震的科普相多了，大家可自己搜羅。我知道利用地震息可以研究地內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚是地核。因此更多的地震數(shù)可以幫助我們得更精細的地結(jié)構(gòu)。這里面有更多的分析向，比如說獲地下地震波速結(jié)構(gòu)進行研究以及利用地震位的數(shù)據(jù)進行究。這兩者都研究地下結(jié)構(gòu)地震學(xué)利器，重的方向不一，速度結(jié)構(gòu)強的是整體的結(jié)分析，比如哪塊低速體對應(yīng)么構(gòu)造，哪一高速體又對應(yīng)么構(gòu)造；而地定位更容易判某些邊界或者造活動更強烈地方，比如說 Benioff zones（貝尼奧夫帶）就是俯沖板片構(gòu)造。雙層地帶 —— 貝尼奧夫帶（Tatsumi and Eggins, 1995）既然地震定數(shù)據(jù)能夠判斷造更活躍的地，那么火山底的這些巖漿網(wǎng)定就是其中之了。上述提到這篇文章就是用地震定位的據(jù)進行巖漿網(wǎng)識別判定，不還需要加點其作料，這個作就是深度學(xué)習(xí)法。深度學(xué)習(xí) AI 算法現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)在了各個行業(yè)領(lǐng)域，無人駕汽車等等，在球科學(xué)領(lǐng)域近年也呈現(xiàn)了井式的相關(guān)論文量增長。具體 AI 算法如何助力地球科領(lǐng)域，我們會后續(xù)其他推文單獨聊聊。無駕駛汽車（來：環(huán)球網(wǎng)）現(xiàn)來看夏威夷的漿網(wǎng)，文章的心結(jié)論就是通深度學(xué)習(xí)算法得到的地震定數(shù)據(jù)，在地幔構(gòu)成了一個巨的巖床，規(guī)模到 15km 長，并通過狹的地震活動帶25km）和火山相連接，另還會連通到淺的一些巖床等這些結(jié)構(gòu)充分實了地幔的這巨大巖床是地巖漿運輸?shù)臉?，進一步證實巖漿網(wǎng)的連通。地震定位結(jié)分布圖 A 平面圖，B 三維分布（Wilding et al., 2022）至于具體是怎么做的，們大致描述下首先，所有的位數(shù)據(jù)都是從 2018 年基拉韋厄火山口Kīlauea）坍塌后開始，總的數(shù)據(jù)量到 20 萬個，為什么會有么多，得益于震學(xué)觀測手段進步（地震臺和流動臺站的泛布設(shè)）。自基拉韋厄火山坍塌和爆發(fā)后地震活動變得加強烈。研究利用這個數(shù)據(jù)，通過深度學(xué)的手段進行了理，并獲得了細的地震目錄空間和時間上更加精細）。加精細的地震錄是進行結(jié)構(gòu)析的基礎(chǔ)，這的地震目錄在間和時間上會加準確，也更反演地震活動空間和時間演規(guī)律。研究者過對數(shù)據(jù)的空分布和時空演的研究分析后識別出 Pāhala 的結(jié)構(gòu)，也就是地幔的巨大巖床結(jié)。在 2018 年后的 3.5 年內(nèi)，這個區(qū)域總共記錄了 192000 次地震，可謂數(shù)量驚人。進行聚類分析，研究者們發(fā)其主要是離散層狀近水平結(jié)，整體水平延 17 公里，向西傾斜約 25°，各簇厚度可達 300m。在時間演化，各簇在的活時間也呈現(xiàn)了顯的不同，顯了其巖漿活動規(guī)律。左圖 AB 為 Pāhala 的地震定位結(jié)果以及類結(jié)果，右圖 ABCD 為針對左圖四個五星區(qū)域地震結(jié)的時間演化規(guī)（Wilding et al., 2022）研究者們通結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法對地震數(shù)進行了精細的理，并借此對威夷火山地下漿網(wǎng)進行了精的成像，獲得明確的巖漿網(wǎng)構(gòu)，這是一篇常精彩的研究章，也推進了類對于火山的動性有了進一的認識?？磥?們?nèi)祟惣词棺?蟲子也是會積思索的蟲子！順帶一提，大快去看三體電劇，哈哈）ReferenceTatsumi Y., Eggins S. Subduction zone magmatism. Cambridge: Blackwell Science, Inc. 1995. 1-49Wilding, J. D., Zhu, W., Ross, Z. E., & Jackson, J. M. (2022). The magmatic web beneath Hawai ‘i. Science, eade5755.本文來自微信眾號：石頭科工作室 （ID：Dr__Stone），作者：行?
