科学家们研究了夏威夷岛基拉韦厄火山120年的非凡数据，首次揭示了百年层面的变形和应力变化模式，特别关注了1975年7.7级卡拉帕纳地震的重大影响。
夏威夷大学马诺阿分校地球科学系的研究人员分析了来自夏威夷岛基拉韦厄火山的前所未有的120年数据集。他们第一次发现了跨越世纪的变形和应力变化模式。他们的研究重点是1975年卡拉帕纳地震，该地震引发了20英尺的海啸。研究结果最近发表在《地球物理研究期刊：固体地球》 上。
该研究的第一作者劳伦·沃德·永（Lauren Ward Yong）表示：“了解基拉韦厄的历史变化增强了我们对火山和地震风险的认识，这项研究是我在夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学与技术学院（SOEST）博士论文中的研究。” “它提供了对火山系统中应力演变的基本洞察，提高了我们预测和解读未来地震和火山活动的能力。”
该研究强调了与基拉韦厄下方的重要断层带——卸荷面相关的潜在危险，在这里两块岩石质体相互运动。这一持续的运动使火山向南移动，并增加了该地区发生重大地震以及复杂火山活动的风险。
永和她的合著者通过分析六个不同的测地数据集，考察了1898年至2018年间火山的变形和应力变化。该研究包含338,396次地震观测和超过15,000次的地表位移测量，为创建一个计算模型提供了便利，该模型反映了1975年卡拉帕纳地震前、期间和之后的位移和应力条件。该模型识别出了对这些变化起关键作用的结构特征——断层面、裂谷区和岩浆 chambers。
应力和运动的变化
1975年卡拉帕纳地震显著影响了该地区的应力和变形状态。1975年之前，重大的地震源点并没有滑动的迹象——滑动是两块岩石质体相互滑过的过程。
永指出：“这表明该地区可能因摩擦而锁定，逐渐积累着应力，直到断裂。” “我们还发现，与地震发生后的时间相比，基拉韦厄南坡这一从火山顶峰延伸到海岸的地质活跃区域在卡拉帕纳地震前显示出更加复杂和增加的位移。”
研究团队发现基拉韦厄卸荷面的平均滑动在1975年地震之前为每年10厘米，而之后仅为每年4厘米。卸荷面沿线的滑移和应力分布变化表明，摩擦等机械性质发生了变化，这影响了该地区的地震和火山活动。
提高灾害应对能力
永表示：“夏威夷的社区生活在活跃的火山附近，面临着相当大的地震威胁。” “这项研究增强了对灾害的准备，并通过揭示重大历史事件的见解，强化了夏威夷大学提升科学以保障夏威夷居民和生态系统安全和福祉的承诺。”
基拉韦厄的历史数据为我们理解岩浆过程与地震周期之间复杂的联系提供了重要的理解。在这项工作的基础上，永和她的团队旨在通过深入研究基拉韦厄结构要素的基础性质（如断层面的摩擦）来改进他们的模型，以更好地理解应力变化如何导致地震和岩浆活动。
