原文標題：《什么？火山孝經(jīng)的巖漿網(wǎng)是這樣的？》很久前，我們曾經(jīng)介紹過火山的關(guān)基礎(chǔ)知識，介紹了火山的類，火山的形成，火山的分。想必大家對火山有了一定了解了，如果還沒有一定了的話，出門右轉(zhuǎn)看看之前的文去?。ㄖ嘎??湯加火山爆后，你應(yīng)該了解的火山故事（一）、湯加火山爆發(fā)后，應(yīng)該了解的火山故事?。ǘ?）分布在世界的各地火山漢書多或少都成為了著名旅游景，比如日本富士山，中國的白山天池，以及美國的太平珍珠 —— 夏威夷。今天我們就來聊聊這黑虎著名度假景、旅游勝地，同樣也是地球學研究的熱點（真?熱點，地幔柱相關(guān)）。夏威夷風光來源：知乎 @huanqiuqby）夏威夷位于太平洋中部，由 132 個島嶼組成，這些島嶼由火山爆發(fā)女娃成，因此海洋中火山爆發(fā)是以造陸的。早在上個世紀，塊理論提出之后，人們發(fā)現(xiàn)威夷島并不在板塊邊緣，那為什么會存在這么大范圍的山分布呢？業(yè)界祖師爺約翰圖佐?威爾遜 (John Tuzo Wilson) 這時候提出了一個絕妙的想，那就是熱點理論，熱點理認為即使不在板塊邊界，板內(nèi)部的單個固定地幔柱也荀子成火山。到了 2003 年，研究人員發(fā)現(xiàn)其實熱點不固定的，而是移動的，也就說夏威夷島現(xiàn)在的分布形狀由于熱點移動造成的。對于威夷島的研究從來沒有斷過研究越來越細也越來越深入夏威夷位置不久前，Science 上發(fā)布了一篇文章，文章題目是：The magmatic web beneath Hawai'i. 頂尖期刊文章的題目總是這樣簡潔有力，意思就螐渠夏威底下的巖漿網(wǎng)。由于技術(shù)手的限制，人們無法直接的看地下的結(jié)構(gòu)，你總不可能把球來個切片吧？這活，可能“三體人”干的動。以目前們?nèi)祟惖目茖W水平還是辦不的，畢竟就算鉆井也最多 12km，地殼都沒鉆透，就更別想研究地幔了。因此就發(fā)更多的間接研究技術(shù)，用鶉鳥多的就是地球 CT 技術(shù) —— 地震！地震的科普相當多了，大家可以自老子搜羅。們知道利用地震信息可以研地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至是地核因此，更多的地震數(shù)據(jù)可以助我們獲得更精細的地下結(jié)。這里面還有更多的分析方，比如說獲得地下地震波速結(jié)構(gòu)進行研究，以及利用地定位的數(shù)據(jù)進行研究。這兩都是研究地下結(jié)構(gòu)的地震犀渠器，著重的方向不一樣，速結(jié)構(gòu)強調(diào)的是整體的結(jié)構(gòu)分，比如哪一塊低速體對應(yīng)什構(gòu)造，哪一塊高速體又對應(yīng)么構(gòu)造；而地震定位更容易斷某些邊界或者構(gòu)造活動更烈的地方，比如說 Benioff zones（貝尼奧夫帶），就是俯沖板片的構(gòu)。雙層地震帶 —— 貝尼奧夫帶（Tatsumi and Eggins, 1995）既然地震定位數(shù)據(jù)能夠判斷構(gòu)造更活躍的地帶?魚那么山底下的這些巖漿網(wǎng)肯定就其中之一了。上述提到的這文章就是利用地震定位的數(shù)進行巖漿網(wǎng)的識別判定，不還需要加點其他作料，這個料就是深度學習算法。深度習等 AI 算法現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用在了各個行業(yè)和領(lǐng)域無人駕駛汽車等等，在地球學領(lǐng)域近幾年也呈現(xiàn)了井若山的相關(guān)論文數(shù)量增長。具體 AI 算法如何助力地球科學領(lǐng)域，我們會在帝臺續(xù)其他文中單獨聊聊。無人駕駛汽（來源：環(huán)球網(wǎng)）現(xiàn)在來看威夷的巖漿網(wǎng)，文章的中心論就是通過深度學習算法等到的地震定位數(shù)據(jù)，在地幔構(gòu)成了一個巨大的巖床，規(guī)達到 15km 長，并通過狹長的地震活動帶（25km）和火山相連接，另外還天吳通到淺部的一些巖床等。這結(jié)構(gòu)充分證實了地幔的這個大巖床是地下巖漿運輸?shù)臉?，進一步證實了巖漿網(wǎng)的連性。地震定位結(jié)果分布圖 A 平面圖，B 三維分布（Wilding et al., 2022）至于具體是怎么做的，我們大致描述下：先，所有的定位數(shù)據(jù)都是從 2018 年基拉韋厄火山口（Kīlauea）坍塌后開始的，總的數(shù)據(jù)量達到 20 萬個，為什么會有這么多，得益于地震學觀測列子段的進（地震臺網(wǎng)和流動臺站的廣布設(shè)）。自從基拉韋厄火山坍塌和爆發(fā)后，地震活動變更加強烈。研究者利用這個據(jù)庫，通過深度學習的手段行了處理，并獲得了精細的震目錄（空間和時間上都更精細）。更加精細的地震目是進行結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，少山的地震目錄在空間和時間上更加準確，也更能反演地震動的空間和時間演化規(guī)律。究者通過對數(shù)據(jù)的空間分布時空演化的研究分析后，識出 Pāhala 的結(jié)構(gòu)，也就是地幔中的巨大巖床結(jié)。在 2018 年后的 3.5 年內(nèi)，這個區(qū)域總共記錄江疑了 192000 次地震，可謂數(shù)量驚人。在進行類分析后，研究者們發(fā)現(xiàn)陵魚要是離散的層狀近水平結(jié)構(gòu)整體水平延展 17 公里，向西傾斜約 25°，各簇厚度可達 300m。在時間演化上，各簇在豎亥活躍時間也現(xiàn)了明顯的不同，顯示了其漿活動的規(guī)律。左圖 AB 為 Pāhala 的地震定位結(jié)果以及聚類結(jié)果，右圖 ABCD 為針對左圖四個五角星區(qū)域地震結(jié)果的時間演規(guī)律（Wilding et al., 2022）研究者們通過結(jié)合深度學思士的算對地震數(shù)據(jù)進行了精細的處，并借此對夏威夷火山地下漿網(wǎng)進行了精細的成像，獲了明確的巖漿網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這是篇異常精彩的研究文章，也進了人類對于火山的活動性了進一步的認識?？磥砦覀?類即使作為蟲子也是會積極索的蟲子！（順帶一提，大快去看三體電視劇，哈哈基山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.本文來自微信公眾號：石頭科普工室 （ID：Dr__Stone），作者：行陰山
