DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09525-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40993256
تاريخ النشر: 2025-09-24
المؤلف: Marius Paul Isken وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات الزلازل والتكتونيات
نظرة عامة
تناقش هذه القسم الأزمات البركانية في سانتوريني وكولومبو، وهما بركانان قريبان في بحر إيجة اليوناني، مع تسليط الضوء على أنظمتها الماجماتية المترابطة. قدمت أزمة البركان-التكتونية لعام 2025، التي تميزت بتشوه السطح والنشاط الزلزالي، رؤى حاسمة حول العمليات الماجماتية الأساسية. استخدمت الدراسة مزيجًا من بيانات الزلازل البحرية والبرية جنبًا إلى جنب مع قياسات الجيوديسيا لتحليل أنماط هجرة الماجما. ومن الجدير بالذكر أنه تم ملاحظة تضخم تدريجي في كالديرا سانتوريني بدءًا من منتصف عام 2024، culminating in a January 2025 intrusion of approximately 0.31 km³ of magma through a 13-km-long dike sourced from a mid-crustal reservoir beneath Kolumbo. وهذا يشير إلى وجود ارتباط كبير بين المركزين البركانيين ويقترح نظام تغذية معقد ومتعدد التخزين.
تؤكد الأبحاث على أهمية مراقبة المؤشرات مثل تشوه الأرض وزيادة النشاط الزلزالي، والتي تعتبر حاسمة لتقييم المخاطر البركانية وتوفير التحذيرات المبكرة. تصاعد النشاط الزلزالي الذي بدأ في سبتمبر 2024 إلى مجموعة زلازل مكثفة في 27 يناير 2025، مما دفع السلطات اليونانية إلى إعلان حالة الطوارئ. تؤكد النتائج على التفاعل الديناميكي لتخزين الماجما، والنقل، وفشل الخزانات في الأنظمة البركانية، لا سيما في المناطق التي تحتوي على براكين متقاربة مثل سانتوريني وكولومبو، التي لديها تاريخ من الانفجارات الانفجارية. تدعو الدراسة إلى تبني أساليب مبتكرة تدمج بيانات الزلازل عالية الدقة مع قياسات الجيوديسيا لتعزيز فهم سلوك البركان وتحسين تقييم المخاطر.
نقاش
يقدم قسم النقاش في الورقة تحليلًا مفصلًا للعمليات الجيولوجية التي تكمن وراء أزمة الزلازل لعام 2025 في نظام بركان سانتوريني-كولومبو، والتي تتميز بتشوهات كبيرة في الأرض ونشاط زلزالي. سمحت دمج كتالوج زلازل عالي الدقة باستخدام التعلم الآلي مع مصادر بيانات جيوفيزيائية متنوعة بإنشاء نموذج شامل للاضطراب، كاشفًا عن التفاعل بين عمليات إدخال الديك، وأجسام الماجما القشرية، والصدوع. ومن الجدير بالذكر أنه تم ملاحظة رفع تدريجي يبلغ حوالي 50 مم في كالديرا سانتوريني قبل أزمة الزلازل، تلاه زيادة سريعة في النشاط الزلزالي وتشوه السطح، مما يدل على النشاط الماجماتي.
تحدد الدراسة ما لا يقل عن 12 زيادة زلزالية خلال الأزمة، تتميز بزيادة في النشاط الزلزالي ونشاط الاهتزاز، متوافقة مع إدخالات الديك الماجماتي في البيئات التوسعية. كشفت تحليل موتر الزلازل عن محور توتر سائد من الشمال الغربي إلى الجنوب الشرقي، مما يشير إلى حدوث صدوع طبيعية على طول الشقوق الموجودة. تشير الديناميات الملحوظة إلى تفاعل معقد بين نظامي سانتوريني وكولومبو، مع أدلة على هجرة الماجما وتغيرات الضغط التي تؤثر على النشاط الزلزالي. تشير النتائج إلى وجود اتصال هيدروليكي بين النظامين البركانيين، مع تداعيات لفهم المخاطر البركانية المستقبلية في المنطقة. تؤكد الدراسة على ضرورة المراقبة المتكاملة لتعزيز تقييم المخاطر وقدرات التحذير المبكر.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09525-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40993256
Publication Date: 2025-09-24
Author(s): Marius Paul Isken et al.
Primary Topic: earthquake and tectonic studies
Overview
This section discusses the volcanic crises at Santorini and Kolumbo, two closely situated volcanoes in the Greek Aegean Sea, highlighting their interconnected magmatic systems. The 2025 volcano-tectonic crisis, characterized by surface deformation and seismic activity, provided critical insights into the underlying magmatic processes. The study utilized a combination of onshore and marine seismological data alongside geodetic measurements to analyze magma migration patterns. Notably, a gradual inflation of the Santorini caldera was observed starting in mid-2024, culminating in a January 2025 intrusion of approximately 0.31 km³ of magma through a 13-km-long dike sourced from a mid-crustal reservoir beneath Kolumbo. This indicates a significant link between the two volcanic centers and suggests a complex, multi-storage feeder system.
The research emphasizes the importance of monitoring precursors such as ground deformation and increased seismicity, which are critical for assessing volcanic hazards and providing early warnings. The seismic activity that began in September 2024 escalated into an intense earthquake swarm on January 27, 2025, prompting a state of emergency declaration by Greek authorities. The findings underscore the dynamic interplay of magma storage, transport, and reservoir failure in volcanic systems, particularly in regions with closely spaced volcanoes like Santorini and Kolumbo, which have a history of explosive eruptions. The study advocates for innovative approaches that integrate high-resolution seismic data with geodetic measurements to enhance the understanding of volcanic behavior and improve hazard assessment.
Discussion
The discussion section of the paper presents a detailed analysis of the geological processes underlying the 2025 seismic crisis in the Santorini-Kolumbo volcanic system, characterized by significant ground deformation and seismic activity. The integration of a high-resolution machine learning earthquake catalog with various geophysical data sources allowed for a comprehensive model of the unrest, revealing the interplay between dike intrusions, crustal magma bodies, and faults. Notably, a gradual uplift of approximately 50 mm was observed in the Santorini caldera prior to the seismic crisis, followed by a rapid increase in seismicity and surface deformation, indicative of magmatic activity.
The study identifies at least 12 seismic surges during the crisis, characterized by increases in seismicity and tremor activity, consistent with magmatic dike intrusions in extensional environments. The analysis of earthquake moment tensors revealed a dominant NW-SE tension axis, suggesting normal faulting along existing fractures. The observed dynamics indicate a complex interaction between the Santorini and Kolumbo systems, with evidence of magma migration and pressure changes influencing seismicity. The findings suggest a hydraulic connection between the two volcanic systems, with implications for understanding future volcanic hazards in the region. The study emphasizes the necessity of integrated monitoring to enhance hazard assessment and early warning capabilities.