Ett samarbetande forskarlag från University of Science and Technology of China (USTC) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) och China Geological Survey (CGS) har lyckats få fram en högupplöst 3D-resistivitetsmodell på cirka 20 km djup under Weishan-vulkanen i Wudalianchi-vulkanfältet (WVF) för första gången. Studien, publiceras i Geologi , avslöjade bilden av potentiella magmakammare och de uppskattade smältfraktionerna.

WVF i nordöstra Kina, som består av 14 vulkaner som hade utbrott för cirka 300 år sedan, är ett av de största aktiva vulkanområdena. Vulkaniska aktiviteter är en fara för människors liv och har allvarliga miljökonsekvenser, därför är det viktigt att karakterisera det magmatiska systemet under vulkanerna för att förstå utbrottets karaktär.

I samarbete med Centrum för hydrogeologi och miljögeologi, CGS, Prof. Zhang Jianghais grupp från School of Earth and Space Sciences, USTC, använde magnetotelluriska (MT) metoder för att avbilda magma reservoarer under vulkanen Weishan och erhöll dess högupplösta rumsliga resistivitetsfördelning upp till 20 km djup. Deras resultat visade förekomsten av vertikalt fördelade anomalier med låg resistivitet som är smalast i mitten. Detta tolkades vidare som att magma-reservoarer existerade både i den övre skorpan och den mellersta skorpan, som är sammanlänkade av mycket tunna vertikala kanaler för magmauppströmning.

Under tiden, de samarbetade med Institute of Geodesy and Geophysics of CAS, kombinerar både hastighetsmodellen från ambient noise tomography (ANT) och resistivitetsmodellen från MT-avbildning för att uppskatta att smältfraktionerna av magma-reservoarerna i den övre skorpan och den mellersta skorpan är tillförlitligt> ~15 %. Detta fenomen visade att det borde finnas en ännu djupare källa för att ladda magmakamrarna för att hålla smältfraktionen ökande, och indikerade att vulkanen fortfarande är aktiv.

Med tanke på de betydande smältfraktionerna och de aktiva jordbävningarna och skakningarna som inträffade runt magma-reservoarerna för flera år sedan, Weishan-vulkanen är sannolikt i ett aktivt stadium med magma-uppladdning. Även om smältfraktionen inte når utbrottströskeln (~40%), det är nödvändigt att öka övervakningskapaciteten för att bättre kunna förutse potentiella framtida utbrott.

Övergripande, denna studie har visat att vulkanerna i nordöstra Kina kan vara i ett aktivt stadium. Detta utgör ett allvarligt hot mot människan och miljön, därför krävs korrekt övervakning för att förutse dess farliga konsekvenser.