Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

הובלת מאגמה באמצעות שברים וסייסמיות מושרת שנחשפו במתיחות האיים סאו ז'ורז' 2022

· חזרה לאינדקס

הר געש שקט עם דרמה חבויה

בתחילת 2022 התמודדו תושבי סאו ז'ורז', אי געשי צר באזור האזורים של פורטוגל, עם שאלה מפחידה: האם התקרב התפרצות משמעותית? הקרקע רעדה עם אלפי רעידות קטנות, והאי התרומם והתמתח בעדינות. עם זאת, לא הופיע לבה על פני השטח. המחקר מפרק את המסתורין הזה ומראה כיצד סלע מותך שעולה מהעומק מיהר מעלה אך נבלם והוסט על ידי שבר תת-קרקעי גדול. הממצא מדגים כיצד "התפרצויות שנכשלו" עדיין עלולות להוות סיכון סייסמי חמור — וכיצד שילוב מדוד של סוגי נתונים שונים יכול לסייע למדענים להבין מה קורה מחוץ לטווח הראייה.

Figure 1
Figure 1.

איפה הלוחות נפגשים והאיים מתפתחים

האזור משתרע בצומת מורכבת שבה שני לוחות טקטוניים נמשכים זה מזה לאט. סאו ז'ורז' הוא אי ארוך וצר שנבנה על ידי התפרצויות סדקיות חוזרות באזורי חולשה בקרום. האי ממוקם ליד שברי קרום מרכזיים שיכולים לגרום לרעידות אדמה גדולות ולכוון מאגמה העולה. במרץ 2022 נרשמה התפרצות פתאומית של רעידות תחת האי ודחף קצר של דפורמציה קרקעית, מה שהרמז שמאגמה טרייה נעה. מאחר שבאזור האזורים יש שילוב של שברים פעילים ורי פלוקים פעילים, הוא מהווה מעבדה טבעית נדירה לצפות כיצד סדקים טקטוניים וסלע מותך משפיעים זה על זה.

מעקב אחרי מאגמה באמצעות תזוזות קרקע עדינות

צוות המחקר השתמש ברדאר לווייני (InSAR) וברשת של מקלטים דמויי-GPS כדי למדוד את תנועת הקרקע מילימטר אחר מילימטר. הנתונים הראו כי במשך כמה ימים בלבד אזור מרכז-מערב האי הורם ונמתח בתבנית שהוסברה בצורה הטובה ביותר על ידי גיליון מאגמה צר וארוך — המכונה דייק — שדחף את דרכו מעלה. המודל הצביע שהדייק התפרש לאורך כ-6 קילומטרים ועד לעומק של כ-25 קילומטרים, עלה מהמנטל העליון ונעצר בסביבות 1.6 קילומטר מתחת לפני השטח. באופן מעניין, לא היה סימן ברור לניפוח מוקדם ממחסן מאגמה רדוד; במקום זאת, העלייה נראתה מהירה ובדרך כלל "גנבתית", כשהרוב התרחש בצורה אסייסמית, ללא יצירת רעידות רבות לאורך הדייק עצמו.

עדר רעידות לאורך שבר חבוי

במקביל, הסייסמולוגים תיעדו עדר עז של כ-18,000 רעידות במשך מספר חודשים. על-ידי פריסת סייסמומטרים נוספים על היבשה ועל קרקעית הים ושימוש בשיטות מתקדמות לחדד את מיקומי הרעידות, הצוות מצא שרעידות אלה לא התרכזו סביב הדייק בתבנית הקלאסית של "עצם כלב" שמופיעה בהרבה הרי געש. במקום זאת הן יישרו בשורות צרות לאורך צד אחד של הדייק, בחפיפה לאזור שבר קרסטלי גדול מתחת למערב סאו ז'ורז'. רעידות העומק המוקדמות ביותר, חודשים לפני המשבר, נדדו מעלה מעומק כ-30 קילומטרים, בהתאמה לקצה התחתון של הדייק המודל. כשהמתיחות העיקרית החלה, הסייסמיות התעופפה מעלה לעומקי הקרום התיכון, ואז התפשטה במהירות מערבה ומתחת לאורך השבר, ויצרה אשכולות דמויי-סיבים שזחלו לאט מעלה במשך שבועות — התנהגות שתואמת לנוזלים הנעים בסדקים יותר מאשר לשברים של סלע מוצק בלבד.

Figure 2
Figure 2.

השבר כמטריפה וכמחסום

כאשר משלבים את תוצאות הגאודטיקה, הסייסמיות ותמונת הרעש, המחברים מציעים שהשבר פעל תחילה כמסלול מהיר, ולאחר מכן כמחסום עבור המאגמה. כשהדייק הוערם כמעט אנכית לאורך אזור שבר פיקו דו קארוואאו, חלק מהמאגמה והגזים המומסים בה הסתעפו הצידה אל סלעי השבר הפגועים והחדירים. בריחת הנוזלים החמה הצידה הגבירה לחצים בתוך השבר, עוררה עדר יוצא דופן של רעידות קטנות עם כיווני החלקה סיבוביים, ובאותו זמן שפכה לחץ מהדייק הראשי. איבוד הלחץ, יחד עם המשקל והחוזק ההולכים וגוברים של הסלעים שמעל בקרבת בסיס האי, גרם לחדירה להיתקע לפני שיכלה להתפרץ. העדר שחרר רק כמות צנועה של אנרגיה סייסמית ביחס למתח שהשבר יכול לאחסן, כלומר הסיכון לטווח הארוך של רעידת אדמה טקטונית גדולה נשאר קיים.

מה מלמדת אותנו התפרצות שנכשלת

למי שאינו מומחה, המסר המרכזי הוא שלא כל פרץ דרמטי של רעידות והתרוממות בהר געש מסתיים בהתפרצות. במקרה של סאו ז'ורז', המאגמה עלתה במהירות מהעומק אך הוסטה לתוך שבר קיים, שם איבדה לחץ והתמצקה במקום להגיע לפני השטח. אינטראקציה זו יצרה חודשים של רעידות ועלולה הייתה להסתבך אם מקטע גדול יותר של השבר היה נכשל. בכך שהמחקר מראה ששברים יכולים גם לסייע למאגמה לעלות וגם לגרום לה להיתקע, הוא משפר את התמונה שלנו של התנהגות הרי געש בסביבות טקטוניות מורכבות. המחקר גם מדגיש את חשיבותן של רשתות ניטור צפופות וניתוח מהיר של נתונים כדי להבחין בין התפרצות מתגבשת לחדירה חזקה, אך לבסוף "נכשלת", מתחת לקהילות אי פגיעות.

ציטוט: Hicks, S.P., Gonzalez, P.J., Lomax, A. et al. Fault-mediated magma propagation and triggered seismicity revealed by the 2022 São Jorge Azores unrest. Nat Commun 17, 3531 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71668-6

מילות מפתח: מתיחות געשית, חדירת מאגמה, עדר רעידות אדמה, אזור האזורים, שברי טקטוניקה