文献阅读(十二)

摘要

  由于冰盖质量巨大,会在地球地壳中引起显著的应力。研究表明,在北欧的某些地区,冰川消融过程中的应力释放可以触发大地震。尽管已经在北欧分析了冰川引起的应力,但尚未对格陵兰进行分析。我们知道格陵兰冰盖在早期全新世经历了一个大规模的融化期,我们首次分析了格陵兰在冰川消融期间的冰川诱发应力变化。结合历史海平面指标和冰川诱发断层重新激活模型的综合分析表明,大约10,600年前,格陵兰冰盖的消融可能导致了一次大地震或一系列较小震级地震。地震可能使相对海平面观测值发生了数米的偏移。地震引发的应力释放是在单一事件中产生的,它可能在北大西洋产生了高达7.2米的英国群岛上岸高度和高达7.8米的加拿大沿岸海啸。

相关研究的重要性

  1. 冰盖融化与地壳应力:冰盖的融化可以导致地壳应力的释放,进而可能触发地震活动,这对理解地球内部动力学和表面过程具有重要意义。
  2. 海平面变化与地震活动:相对海平面的变化是研究古气候变化的重要指标,而地震活动与海平面变化之间可能存在联系。

前人研究及不足

  • 北欧地区研究:已有研究分析了北欧地区冰川消融引起的地壳应力和地震活动,例如Arvidsson (1996) 研究了Fennoscandian地区的地震活动与冰川消融的关系。
  • 格陵兰冰盖研究:尽管格陵兰冰盖的融化速度在过去几十年有所加快,但目前尚无证据表明这与地震活动的增加有关 (Voss et al., 2007; Olivieri and Spada, 2015)。
  • 不足:对格陵兰地区冰川消融引起的应力释放及其可能触发的地震活动的研究相对较少。

本文使用的数据和方法

  • 数据
    • 过去的海平面指标
    • 格陵兰冰盖模型 (Huy3)
    • 地球粘滞模型
    • 海洋负荷模型
  • 方法
    • 结合历史海平面数据和冰川诱导断层重新激活模型
    • 使用有限元软件ABAQUS进行三维模型计算
    • 应用GeoClaw软件模拟海啸动力学

本文结果

  • 应力模型:表明南格陵兰是冰川触发断层活动的最可能区域。
  • 海啸模拟:如果地震是由单一事件引起的,可能在北大西洋产生了高达数米的海啸。

本文创新之处和贡献

  • 首次分析:首次对格陵兰地区冰川消融期间的冰川诱导应力进行了分析。
  • 综合方法:结合了多种方法来评估冰川触发地震的可能性,并模拟了可能产生的海啸。

本文不足

  • 文章中并未明确指出研究的局限性,但可能包括模型的简化假设、对冰盖融化历史和地震活动的不确定性,以及缺乏直接的地质证据来支持模型预测。