长白山火山灾害研究概观

本文概述了当代火山灾害与长白山火山研究的现状,简要地介绍了在火山灾害研究中取得的资料、认识与进展,可供进一步研究参考。     

镜泊湖火山监测台网监测能力初步分析

介绍了镜泊湖火山台网的组成,并对其监测能力进行了初步估算,结果表明,镜泊湖火山台网的近震监测能力完全满足设计要求,在距台网中心50km范围内,ML0以上地震都能准确定位。     

长白山天池火山监测与火山活动状态的初步分析

对长白山天池火山监测站连续 4年的监测资料 ,包括测震 (含野外测震子台 )、形变 (含GPS和水准 )及水化等进行了认真的分析整理。同时将各手段所获资料与历年的资料进行了对比 ,对长白山天池火山目前的活动状态做出了初步判断。结果表明 :长白山天池火山目前正处于活跃状态 ,而且其活动性具逐年增强的趋势 ,主要表现为最近 1年来的火山地震频次和能量明显地增强     

论火山喷发危险的监测研究中的CT技术的应用前景

在“九五”科技重点项目“中国若干近代火山潜在喷发危险及其监测研究”项目起动之际,作者对于火山喷发危险的监测研究中的ＣＴ技术者进行调研,本文总结了这方面的研究３方法和思路,并介绍了中国在这方面的部分成果,展望今后的研究动向。     

中国火山温泉气体地球化学特征及其在火山监测中的应用

中国火山温泉主要分布在吉林长白山、云南腾冲和黑龙江五大连池等火山区。这些火山虽然处于休眠状态,但大面积的温泉分布指示着岩浆房存在的可能性。本文总结了前人研究成果,分析了中国主要火山区温泉气体地球化学特征,并探讨了温泉气体在火山监测中的应用。长白山、腾冲和五大连池火山区温泉气体地球化学性质类似,都以CO₂为主要气体,含量在80%以上,最高可达99%以上,其它气体组分包括CH₄、N₂、O₂、SO₂、H₂S、He和H₂等。长白山火山温泉气体中氦同位素比值（3He/4He）最高,约为4—6R_A,CO₂中碳同位素比值（δ13C）为-7.9‰—-1.3‰,CH₄中碳同位素为-48.0‰—-28.7‰;腾冲火山温泉气体氦同位素比值为3—5.5R_A,CO₂中的碳同位素为-6.49‰—-2.07‰,CH₄中碳同位素为-23.5‰—-9.3‰;五大连池火山温泉气体氦同位素比值约为3R_A,CO₂中的碳同位素比值为-9.6‰—-3.1‰,CH₄中碳同位素为-47.2‰—-44.4‰。3个火山区的温泉气体均显示地幔来源的岩浆气体特征,并在上升运移过程中受地壳或古俯冲物质的影响。     

长白山天池火山区的震群活动研究

2002和2003年夏季流动地震观测揭示,天池火山口附近存在大量的微震活动和一系列震群活动.地震定位结果表明地震主要发生在火山口附近,以震群形式发生的地震全部集中在天池火山口西南部,东北部地震密集区没有观测到震群活动.在夏季以外的其他季节,天池火山区只有一个固定地震台站（CBS）用于地震监测.利用CBS台不同时间的观测纪录,通过波形相关分析发现其他季节的主要震群活动仍然集中在天池西南部.震群的高精度相对定位揭示震源位置沿北西－南东向分布,倾向西南,倾角约80°. 2003年7月13日的震群发生期间,地震震源位置出现从深到浅的迁移现象,同时震源深度较大的地震在不同台站的地震波初动方向几乎全部向上,表明震源具有明显的膨胀分量.考虑到长白山天池火山2002年以来出现明显的地表形变、地球化学异常和谐频地震等现象,我们认为震群活动可能与5 km深度附近存在岩浆热液活动和岩浆增压有关.     

长白山火山研讨会在长白山天池火山观测试验站召开

由中国地震局监测预报司主办、中国地震局地质研究所、吉林省地震局和长白山科学研究院承办的长白山火山研讨会于2006年8月28日至31日在吉林省二道白河市新落成的国家野外科学观测研究站———长白山天池火山观测试验站举行。来自中国科技部、中国地震局、中国科学院、高等院校、国土资源部等20余个单位的共70余名代表出席了会议。这是一次全国范围内活动火山监测与研究的盛会,丁国瑜、邓起东和刘嘉麒3位院士参加了会议,并做了重要发言。会议期间代表们考察了中国规模最大和最具潜在喷发危险性的天池火山口,天池巧夺天工的火山地貌给大家留下了十分深刻的印象。长白山地处中国东北的东部和朝鲜北部,主峰海拔2691米,为东北最高峰。位于主峰之颠的天池及其附近的十几个火山群,构成了规模庞大的火山系统,是目前中国境内保存最为完整的新生代多成因复合火山,被认为是世界上最具潜在喷发危险性的火山之一。据地震部门监测,2002年下半年以来长白山火山出现了震群活动,火山活动呈现出趋于活跃的态势。为了交流火山监测与研究的经验,探讨中国大陆火山活动的趋势、火山未来喷发的危险性、火山活动在现今构造活动中的意义,减轻火山重新活动可能带来的灾害,本次会议以“火山活动     

菲律宾更新改善地震、火山监测系统

菲律宾位于环太平洋地震带上 ,境内地震、火山灾害频繁 ,它们不仅对广大人民的生命财产造成巨大损失 ,而且直接影响到国民经济的持续发展。从 1990～ 1991年 ,菲律宾遭受了7.8级地震的袭击 ,以及 Pinatubo火山的大规模喷发。为了有效、及时地发布地震、火山警报 ,建立一个现代化的数字地震、火山监测台网就显得十分迫切 ,有鉴于此 ,菲律宾火山、地震研究所 ( PHIVOL CS)于 90年代中期向日本国际合作局提交了改进“地震、火山监测网计划”,经过几年的协商和准备 ,该计划最终得到批准 ,并于 1999年 7月开始执行 ,预计在 2 0 0 0年上半年完…     

长白山天池火山气体对环境的影响及潜在火山灾害研究

长白山天池火山位于中国和朝鲜两国边境线上, 借助国际合作, 对分布于中朝两国境内的天池火山喷发物进行了较系统的野外考查, 选择层序完整的火山喷发物剖面, 对天池火山进行整体研究. 在此基础上, 系统测定了天池火山历史时期大喷发从早期到晚期喷出的气体成分和含量, 进而探讨了该火山气体对环境的影响及其造成的火山灾害, 并利用天池火山气体成分和含量开展了该火山未来喷发危险性及其潜在火山灾害预测研究, 这一方法对进一步开展我国大陆活火山的喷发预测及其火山灾害防御研究具有重要意义.     

长白山火山灾害数据库的概念设计

数据库的建立是信息系统形成的基础，而对灾害的深入分析和研究有赖于信息系统的支持。本文简述了火山灾害研究的一般方法，提出了长白山火山灾害数据库建立的基本设想，并讨论了其未来的应用方向。     

The magma evolution of Tianchi volcano, Changbaishan

The Changbaishan Tianchi volcano is composed of the basaltic rocks at the shield-forming stage, the trachyte and pantellerite at the cone-forming stage and modern eruption. Studies on their REE, incompatible elements and Sr, Nd, Pb isotopes suggest that rocks at different stages have a common magma genesis and close evolution relationship with differentiation crystallization playing the key role. The co-eruption of basaltic trachyandesite magma and pantellerite magma indicates that there exist both crustal magma chamber and mantle magma reservoir beneath the Tianchi volcano. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 49672109).     

长白山天池火山区介质非均匀性

高频S波随着传播距离的增大其均方根(RMS)包络逐渐变宽,我们把这种现象称为S波包络展宽现象.S波传播路径上随机分布的非均匀体对S波的多次前向散射和绕射作用是导致S波包络展宽现象的主要原因,因此可用S波包络展宽现象来研究介质非均匀性.本文采用S波包络峰值延时来对S波包络展宽现象进行量化.S波包络峰值延时定义为S波初至与其均方根包络峰值最大值之间的时间差.本文选用长白山天池火山区的小震记录,运用S波包络峰值延时对长白山天池火山口地区的介质非均匀性进行了评价.结果发现长白山天池火山区呈现强烈的介质非均匀性,在0~2 km深度范围内介质非均匀性表现出南部强北部弱的空间分布特征;在2~5 km深度范围内介质非均匀性的空间分布特征与频率具有相关性;天池火山区介质非均匀性具有明显的多尺度特性;强弱非均匀性接触带,往往是地震频发地带.根据地震与非均匀体在空间分布的相对位置,我们认为火山区介质非均匀性可能反映了火山早期喷发堆积物介质结构的差异.     

长白山天池火山密码破译势在必行

长白山天池火山是中新世以来多次喷发并造成严重灾害的火山。通过十几年的火山地质及火山地震监测研究认为长白山天池火山近期不会马上喷发，但它是一座具有潜在喷发危险性的活动火山，并提出建立长白山火山观测站的重要意义，讨论了天地火山密码的破译需要调动各方面有利因素和有利条件。     

长白山天池火山地震记录波形分析

长白山天池火山地震观测以来，记到了许多微小地震，对此，引起了许多专家们的关注。本文通过几年来观测到的资料分类和比较研究，对长白山天池火山地震波形特征进行详细的剖析，把长白山地震波形分成两大类，从第一类波形中找出反射波特征。     

长白山天池火山地震观测与应力状态的初步研究

１９９７年６～９月在长白山天池火山区布设了数字化流动地震观测台网,对长白山火山地震活动进行了近震源观测,获取了大量与火山活动相关的地震信息。通过本次观测及资料处理,对长白山火山地震及其所反映出的应力状态有了一定的认识,为长白山火山活动研究提供了科学依据。     

长白山火山区地壳S波速度结构的背景噪声成像

利用探测深俯冲的中国东北地震台阵NECsaids的60个流动台与固定地震台2010年7月至2014年12月的垂向连续波形数据,采用地震背景噪声成像方法获得了研究区6~40 s周期的瑞雷波相速度分布,并通过相速度频散反演得到了研究区下方0~50 km的三维S波速度结构.结果表明：研究区下方地壳S波速度结构存在明显的横向和纵向不均匀性,浅部速度结构与浅表地质构造单元有较好的对应,深部速度结构较好地反映了区域火山活动及深部热物质作用的结构特征;在长白山火山下方9~30 km深度范围内存在明显低速区并有向下延伸的趋势,推测可能为长白山火山地壳岩浆囊;在龙岗火山下方12~30 km深度范围内发现较弱的低速区,可能代表火山喷发后的残留物,而在镜泊湖火山下方没有明显的低速异常,说明镜泊湖火山地壳内可能不存在部分熔融的岩浆物质.

     

2002年夏季长白山天池火山区的地震活动研究

2002年6月以来,长白山天池火山区的地震活动明显增加. 本文利用2002年夏季布设在长白山天池火山区15套宽频带流动地震台站的记录资料,对天池火山区的地震活动进行了研究. 地震观测结果表明,2002年夏季长白山天池火山日平均地震发生频次超过30次. 地震主要位于长白山天池西南部和东北部两个区域,震源深度较浅,离地表的深度一般小于5km. 天池西南部和东北部的地震,b值存在较大的差异. 火山区地震记录的频谱分析和时频分析结果表明,这些地震主要为火山构造型地震. HSZ和DZD等台站地震记录中丰富的低频成分,可能与台站附近的局部介质或断层带有关. 我们认为2002年夏季频繁发生的地震和小震震群活动是由火山深部活动诱发的局部断裂活动引起.     

长白山天池火山区介质速度非均匀性谱结构

观测和研究表明,非均匀介质RMS (Root Mean Square)速度微扰动ε, 特征尺度相关距离a以及幂指数κ的空间分布特征可描述介质非均匀性特征.本文选用长白山天池火山区的小震记录,运用S波包络展宽法对长白山天池火山区地壳浅部介质速度非均匀性谱结构进行了研究.结果发现长白山天池火山区地壳浅部介质呈现强烈的介质非均匀性,且其具有明显的频率特性.在2~4 Hz及4~8 Hz频带范围内,小尺度弱非均匀性介质基本上分布在天池火山口的东南角和西北角,大尺度强非均匀性介质基本上分布在天池火山口的西南角和东北角,这一特征在0~2 km和2~5 km深度范围内均体现;在8~16 Hz频带内,0~2 km深度范围内弱非均匀性介质分布在火山口西部,而2~5 km深度范围内弱非均匀性介质基本上分布在火山口周围区域;在16~30 Hz频带内,0~2 km深度范围小尺度弱非均匀性介质分布在火山口的东北角及西南角,而2~5 km深度范围内小尺度弱非均匀性介质集中分布在火山口的东南角,西北角有少量分布.     

2002年8月20日长白山天池火山小震震群研究

2002年7～9月，采用15台宽频带流动地震仪在长白山天池火山区进行了近3个月的地震观测，记录到大量发生在天池火山附近的地震和多次小震群。对2002年8月20日的小震群进行了分析，结果表明这些地震发生在长白山天池内的西南部，震源深度距离天池水面一般小于4km深，震群的震中位置呈北西向线性分布。地震记录的频谱分析表明，该震群为典型的火山构造类型地震。在观测中发现HSZ和DZD台的地震记录低频成份丰富，这可能与台站附近的局部介质变化或低速的断层带有关。我们认为震群可能是由火山深部活动诱发的局部断裂活动所引起。