The 2018 lower East Rift Zone eruption of Kīlauea (Hawai‘i) marked a dramatic change in the volcano’s 35-year-long rift zone eruption. The collapse of the middle East Rift Zone vent Pu‘u ‘Ō‘ō was followed by one of the volcano’s most voluminous eruptions in 500 years. Over the course of this 3-month eruption, the draining of summit-stored magma led to near-daily collapses of a portion of the caldera and ultimately up to 500 m of summit subsidence. While deformation data indicated that the summit and middle East Rift Zone were inflating for the previous several years, why Pu‘u ‘Ō‘ō collapsed and what initiated down-rift dike propagation remains unclear. Using ambient noise seismic interferometry, we show that a M l 5.3 decollement earthquake beneath Kīlauea’s south flank in June 2017 induced a coseismic decrease of up to 0.30% in seismic velocity throughout the volcano. This velocity decrease may have been caused by dynamic stress–induced shallow crustal fracture, i.e., weakening to dilatant crack growth, and was greatest near Pu‘u ‘Ō‘ō. Additionally, we verify a pre-eruptive increase in seismic velocity, consistent with increasing pressurization in the volcano’s shallow summit magma reservoir. This velocity increase occurred coincident with the first in a series of lower-crustal earthquake swarms, 6 days before a 2-month period of rapid summit and middle East Rift Zone inflation. The increase in up-rift magma-static pressure, combined with the pre-existing weakness from the June 2017 earthquake, may have facilitated down-rift dike propagation and the devastating 2018 eruption.

中文翻译：

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与 2018 年夏威夷基拉韦厄东部裂谷下部喷发相关的地震速度变化

2018 年基拉韦厄（夏威夷）东部裂谷带下部喷发标志着火山长达 35 年的裂谷带喷发发生了巨大变化。中东裂谷带火山口 Pu'u 'Ō'ō 坍塌之后，该火山发生了 500 年来最大规模的喷发之一。在这 3 个月的喷发过程中，峰顶储存的岩浆的流失导致部分火山口几乎每天都坍塌，最终峰顶下沉达 500 m。虽然变形数据表明顶峰和中东裂谷带在前几年都在膨胀，但为什么 Pu'u'Ō'ō 坍塌以及是什么引发了下裂谷堤的传播尚不清楚。使用环境噪声地震干涉测量法，我们表明 2017 年 6 月在基拉韦厄岛南翼下方发生的 M l 5.3 地震引起的同震减少高达 0。整个火山的地震速度为 30%。这种速度下降可能是由动力应力引起的浅层地壳破裂引起的，即减弱为扩张裂纹扩展，并且在 Pu'u'Ō'ō 附近最大。此外，我们验证了地震速度在喷发前的增加，这与火山浅顶岩浆储层的压力增加一致。这种速度增加与一系列下地壳地震群中的第一次同时发生，在 2 个月的快速顶峰和中东裂谷带膨胀期之前 6 天。上裂谷岩浆静压的增加，加上 2017 年 6 月地震之前存在的弱点，可能促进了裂谷下岩脉的传播和 2018 年毁灭性的喷发。这种速度下降可能是由动力应力引起的浅层地壳破裂引起的，即减弱为扩张裂纹扩展，并且在 Pu'u'Ō'ō 附近最大。此外，我们验证了地震速度在喷发前的增加，这与火山浅顶岩浆储层的压力增加一致。这种速度增加与一系列下地壳地震群中的第一次同时发生，在 2 个月的快速顶峰和中东裂谷带膨胀期之前 6 天。上裂谷岩浆静压的增加，加上 2017 年 6 月地震之前存在的弱点，可能促进了裂谷下岩脉的传播和 2018 年毁灭性的喷发。这种速度下降可能是由动力应力引起的浅层地壳破裂引起的，即减弱为扩张裂纹扩展，并且在 Pu'u'Ō'ō 附近最大。此外，我们验证了地震速度在喷发前的增加，这与火山浅顶岩浆储层的压力增加一致。这种速度增加与一系列下地壳地震群中的第一次同时发生，在 2 个月的快速顶峰和中东裂谷带膨胀期之前 6 天。上裂谷岩浆静压的增加，加上 2017 年 6 月地震之前存在的弱点，可能促进了裂谷下岩脉的传播和 2018 年毁灭性的喷发。我们验证了火山爆发前地震速度的增加，这与火山浅顶岩浆储层的压力增加一致。这种速度增加与一系列下地壳地震群中的第一次同时发生，在 2 个月的快速顶峰和中东裂谷带膨胀期之前 6 天。上裂谷岩浆静压的增加，加上 2017 年 6 月地震之前存在的弱点，可能促进了裂谷下岩脉的传播和 2018 年毁灭性的喷发。我们验证了火山爆发前地震速度的增加，这与火山浅顶岩浆储层的压力增加一致。这种速度增加与一系列下地壳地震群中的第一次同时发生，在 2 个月的快速顶峰和中东裂谷带膨胀期之前 6 天。上裂谷岩浆静压的增加，加上 2017 年 6 月地震之前存在的弱点，可能促进了裂谷下岩脉的传播和 2018 年毁灭性的喷发。