2025年圣托里尼岛的地质动荡真相：岩浆侵入体的反弹作用引发了地震活动

《SCIENCE》：The 2025 Santorini unrest unveiled: Rebounding magmatic dike intrusion with triggered seismicity

火山岩浆活动导致圣托里尼2025年地震群，通过2.5万次地震机器学习定位，揭示12公里深岩脉水平传播引发的应力变化，非构造滑动，为火山预测提供新方法。

　　

编辑总结

2025年初，圣托里尼火山岛附近发生了一次强烈的地震群，迫使数千人撤离。为了了解地震的原因，Lomax等人利用圣托里尼岛及周边岛屿的地震台站数据，记录了8周内的约25,000次地震（详见Pinel的文章）。他们通过机器学习得到的地图详细展示了地震活动情况，包括仅持续几小时的短暂震动。应力变化指标表明，地震活动是由岩浆以类似泵送的方式侵入到海床下12公里处的新形成的岩脉中引起的。——Angela Hessler

结构化摘要

引言

2025年初，在爱琴海的圣托里尼岛和阿莫尔戈斯岛之间，强烈的地震群活动引发了当地居民的恐慌，导致学校关闭和旅游业中断。圣托里尼岛是一座活火山，历史上曾发生过一次规模巨大的喷发——公元前1620年的米诺斯喷发。此次地震群活动也发生在1956年阿莫尔戈斯岛7.7级地震破裂区的西南方向。2025年的地震活动究竟是由岩浆岩脉侵入还是构造断层滑动引起的，目前仍存在争议。因此，对这些现象的成像和解释对于基础科学研究、公众信息传播、危险评估以及喷发预测至关重要。

研究背景

地球内部的岩浆侵入可能导致危险的火山喷发，但相关的运动学和动力学过程在直接观测中仍然难以揭示。为了理解火山系统并预测喷发及相关地震，需要对岩脉的几何形态、分布及内部岩浆流动进行时空成像和建模，而这依赖于地表地震学和大地测量数据，但这些数据往往无法提供足够的深度信息。为了解决这一问题，我们利用精确的、通过机器学习分析得到的地震数据（约25,000次地震）作为虚拟的深度应力变化测量手段，来探究2025年圣托里尼-阿莫尔戈斯地震活动的原因。

结果

我们的研究显示，地震活动强度大且复杂，延伸范围达到圣托里尼岛东北方向50公里，深度超过15公里。2025年1月中旬之前，地震活动较为稀少，主要局限于圣托里尼岛的破火山口区域，并伴随着自2024年中期以来的地表抬升和岩浆膨胀。1月26日起，地震活动在圣托里尼岛东北方向约20公里处密集发生，随后在2月3日至6日期间迅速向东北方向扩散。2月6日至19日期间，强烈的地震活动进一步向东北方向扩展，形成扇形分布。通过将这些地震数据作为虚拟的应力变化测量手段，我们确定地震活动的原因是岩浆岩脉的横向传播，而非构造断层滑动。我们详细研究了岩脉沿约30公里范围内的时空演变过程，包括岩脉开启的多尺度反弹波、岩浆压力变化以及屏障破裂等现象。

结论

我们的研究揭示了岩脉形成过程中更为复杂的反馈机制，深化了对岩脉物理机制及火山-构造-地震相互作用机制的理解。基于库仑应力的地震成像技术具有极高的时间和空间分辨率，为岩脉的物理建模以及基于机器学习的数据驱动模型提供了基础，有助于实现近实时的侵入体追踪和喷发预测。

在浏览器中打开

地震活动及成像的岩脉。

2025年1月1日至2月28日的地震数据经机器学习重新定位，符号大小与地震震级成正比，颜色根据发生时间（OTime）编码。黄色区域表示通过地震数据推断出的岩脉应力变化。大的灰色圆盘标记了1956年阿莫尔戈斯7.7级地震的震中位置。插图显示了研究区域（白色填充矩形）在爱琴海中的位置。

致谢：地形和海底地形图由GEOMAPAPP（WWW.GEOMAPAPP.ORG）提供，版权属于W. B. F. Ryan等人，《GEOCHEM. GEOPHYS. GEOSYST.》2008GC002332（2009）

摘要

地球地壳中的岩浆侵入可能引发危险的火山喷发，但其物理过程在直接观测中仍难以捉摸。我们利用通过机器学习分析得到的地震数据作为深度应力测量手段，研究了2025年希腊地区圣托里尼火山与1956年阿莫尔戈斯7.7级地震震中之间的地震活动。研究表明，地震活动的原因是岩浆岩脉的横向传播，我们通过2个月内记录的约25,000次地震数据进行了验证。岩脉以多尺度反弹波的形式横向延伸了约30公里，伴随着岩脉开启、岩浆压力变化及屏障破裂，从而引发了强烈的地震活动。我们的研究结果表明，岩浆侵入是一个比之前认识到的更为复杂的反馈过程，有助于推动基于物理原理的建模和数据驱动的喷发预测技术的发展。