长白山天池火山碎屑流灾害区划

在回顾总结了国外火山碎屑流灾害分析模型研究历史的基础上,本文选取了Flow3D模型对我国东北地区长白山天池火山未来大喷发可能产生的火山碎屑流进行了灾害区域划分。以长白山天池火山现代地形为依据,设定了11条未来爆炸式火山喷发时产生的火山碎屑流的可能流动线路。模拟结果表明,在喷发柱高度为10km的情况下,灾害区划最大半径为13.7km;在喷发柱高度为20km的情况下,灾害区划最大半径为35.4km;在喷发柱高度为30km的情况下,灾害区划最大半径为57.8km。在此基础上,得出了长白山天池火山未来发生中规模、大规模和超大规模火山喷发时火山碎屑流的覆盖范围,完成了我国第一幅长白山天池火山碎屑流灾害区划图。     

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.     

长白山天池火山灾害防御对策

长白山天池火山是目前我国境内保存最为完整的新生代多成因复合层状火山,火山锥体半径20 km,也是亚洲大陆规模最大的活动火山.1199-1200年发生过全球两千年以来第二大规模的喷发,火山灰向南漂了1 000km,在日本北海道落了5～10cm厚.     

长白山天池火山监测预警平台构建技术研究

长白山天池火山是我国最具潜在喷发可能的活火山,至今尚未建立和提出火山监测预警平台的构建技术。本文分析讨论了国外多个灾害预警系统案例,借鉴国内外成熟思路,得出一套适应长白山天池火山地理和火山监测手段的火山监测预警平台构建技术。研究结果表明,火山监测预警平台可提供海量数据库存储与管理,实时数据传输和实时处理,危险性分级,灾情、灾评信息速报,预警级别发布,信息传播与共享功能。具有为政府应急决策、公众逃生避险、重大工程实施紧急处置提供及时火山预警服务的实际意义。     

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。     

长白山天池火山溃湖洪水最大流量的初步估算及影响分析

长白山天池火山是目前最具潜在喷发危险的活火山。依据长白山天池火山的最新监测研究成果,结合地形地貌、水文流域特点及天池火山历史喷发类型,重点分析了长白山天池火山未来喷发时发生溃湖洪水的危险性。利用相关的水动力学公式,建立了溃口规模和洪水湿周、流量和流速的内在关系。详细分析溃湖洪峰在下游二道白河镇、白山水电站、红石水电站等关键位置的最大流量及流速。结果表明,若天池火山湖水溃泄一半即10亿m3时,距火山口50km处的二道白河镇瞬时洪水流速达84 904m3/s,该镇将全部被淹没。下游的白山水库、丰满水库将分别受到流量23 560m3/s和1 505m3/s洪水的冲击,水库安全受到严重威胁。     

长白山天池火山的危险性和火山碎屑流灾害评估

本文以长白山天池火山１２１５ＡＤ大喷发为参照系,采用了“以古论今”的历史分析方法,对天池火山的危险性和火山碎屑流灾害进行了评估。认为长白山天池火山是具有潜在喷发能力的高危险火山,给出了长白山天池火山的火山碎屑流灾害预测分区图,为各级政府部门合理制定土地使用规划和防灾活动提供了理论依据。     

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。     

"火山灾害预警研究"项目成果介绍

本文详细介绍了“火山灾害预警研究”项目的立项背景、目标、所开展的主要工作、取得的成果、研究成果的社会效益和对该领域研究未来工作的展望。     

长白山天池火山的岩浆演化

长白山天池火山是由包括造盾阶段的玄武质岩石、造锥阶段和近代的粗面岩和碱流岩组成的 .REE ,不相容元素和Sr,Nd ,Pb同位素研究认为 ,不同阶段的岩石具有共同的岩浆成因与紧密的演化关系 ,其中结晶分异作用起了关键性作用 .玄武质粗安岩浆与碱流岩浆的共喷发表明天池下面存在地壳岩浆房和地幔岩浆房 .     

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     

长白山天池火山造盾熔岩流流动速度的恢复与溢流性灾害讨论

天池火山东北侧造盾玄武岩可划分出8个流动单元,熔岩流的流动距离主要集中在30~50km,熔岩流宽度以5km左右为主。通过由野外调查获得的天池火山东北侧不同熔岩流单元的地表坡度、熔岩流厚度等,结合温度、密度与黏度等物理参数,按照熔岩流速度公式恢复的头道组和早白山组0.5m厚晶体含量5%的玄武岩熔岩流流速集中在0~1m/s之间。晶体含量为30%、厚度为0.5m的晚白山组和老房子小山组玄武岩熔岩流的流动速度集中在0~0.12m/s之间。厚度增大至2m左右,晶体含量不变的头道组和早白山组的玄武岩熔岩流流动速度可加快至11m/s。天池火山2m厚的碱性熔岩流在12h内达到或接近了它的最远距离,而各组内2m厚拉斑玄武岩熔岩流在20h内接近了最远距离。0.5m厚的熔岩流在10d内接近最大距离。50km是预计的熔岩流长度,在未来制定减灾措施时,可将此长度作为重要依据之一。天池火山熔岩流灾害主要表现为熔岩流动时对房屋建筑、农田、道路、林地、电站的毁坏,火灾及大量的人口伤亡     

长白山天池火山天文峰黄色浮岩的岩相学与显微结构特征

在长白山天池火口天文峰内壁发育数十m厚的爆炸式喷发堆积物,颜色各异.其中1套规模较大的黄色中弱熔结的粗粒浮岩空降堆积,堆积物碎屑粒径大,气孔大量发育,含有大粒径粗面岩岩块.文中对采于该套黄色堆积物的样品进行了全岩成分和显微结构特征分析,并与“千年大喷发”的空降浮岩进行了对比.研究结果表明:1)黄色浮岩与千年喷发的浮岩一样,属于碱性流纹岩,比千年喷发的灰白色浮岩略偏基性,可能由同一岩浆演化而来;2)黄色浮岩呈泡沫状,由不同大小的气孔、气孔壁和少量斑晶组成,部分较大的圆形气孔沿斑晶周围发育,呈串珠状排列,流动特征明显,黄色浮岩的斑晶类型和气孔结构与千年喷发的灰白色浮岩类似;3)已有扫描电镜和X射线衍射分析结果显示黄色浮岩中的长石参数与其他浮岩明显不同,可能是独立火山喷发事件的产物.上述岩石学证据表明,该套黄色堆积物是火山爆炸式喷发作用形成的浮岩空降堆积.     

长白山天池火山区S波包络展宽的特征

高频S波随着传播距离的增大其均方根(RMS)包络逐渐变宽,把这种现象称为S波的包络展宽现象。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波的包络展宽现象来研究介质的非均匀性。采用S波包络峰值延时对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RMS包络峰值最大值之间的时间差。文中对长白山天池火山区204个小震记录进行了S波包络展宽分析,研究发现长白山天池火山区小震S波包络展宽现象明显,S波包络峰值延时与震中距、频率呈正相关;运用统计学方法获取了长白山天池火山区不同频带下S波包络峰值延时与震中距之间的关系。研究结果对认识S波包络展宽的特征以及定量研究长白山天池火山区介质的非均匀性具有重要意义     

长白山天池火山千年大喷发不同颜色浮岩的岩石化学特征

长白山天池火山大约 1 000年前的大喷发,形成了巨厚的火山碎屑流堆积层,其主要组成是浮岩与火山灰。以往的研究普遍认为其中的浮岩为灰白色,属流纹质。笔者在考察中发现了不少黑色及少量其它颜色的浮岩,系统地采集了各色样品作浮岩化学成分分析,结果表明,灰白色浮岩与黑色浮岩分别为流纹质和粗面质,灰色浮岩属于粗面质但靠近流纹质端元。它们都来源于地壳岩浆房,是岩浆房内不同分异演化阶段的产物,它们同时喷出说明岩浆房内具有分带性及不同性质岩浆的混合     

利用卫星热红外遥感技术监测长白山天池火山活动性

介绍了卫星热红外遥感技术用于火山监测的国内外研究现状,阐述了热红外遥感技术的原理,分析了卫星热红外遥感技术用于火山活动性监测的可行性。以长白山天池火山为例,基于Landsat TM/ETM影像和ASTER影像反演获得了1999—2008年的温度场,并选取了其中的3种地面覆盖类型(森林植被、土壤和植被(矮草)以及裸露岩石),从而去除了地表环境因素的影响;从每种地面覆盖类型中扣除了当日天池气象站的平均气温,去除了气象因素的影响,得到了由火山热活动可能导致的温度热异常。结果显示,从1999—2005年,由火山活动导致的温度热异常伴随着扰动发生了明显的上升,自2005年以后逐渐下降,2006—2008年趋于稳定。这些结果与测震、GPS形变以及He同位素比值变化趋势保持了较好的一致性,表明卫星热红外遥感技术用于火山活动性监测的巨大潜力和优势,可以作为一种常规的监测手段尝试性地纳入日常的火山监测工作中     

基于遥感影像光谱与纹理分析的地物分类——以长白山天池火山地区为例

利用遥感影像的光谱分析和纹理分析技术,研究了长白山天池火山地区IKONOS影像的光谱特征以及纹理特征。对照野外实际调查结果,选取了8种训练样本类别,首先使用波谱角技术(SAM)和最大似然法进行分类,并通过混淆矩阵评价分类结果;然后,引入了ENVI的二阶概率矩阵法的纹理分析,利用差异性(Dissimilarity)纹理特征图对地物建立了纹理解译标志;最后,通过光谱和纹理结合的方法得出了最终的分类结果,使得分类精度得到了很大提高。以研究区广泛分布的浮岩为例,确定了浮岩的分布范围和相对厚度分布,分析了不同厚度浮岩的地形特征     

长白山天池火山区的地震活动特征分析

2002年6月以来,长白山天池火山区的地震活动明显增强。利用长白山火山中心站的观测资料对长白山天池火山地震的活动特征进行了研究。火山地震的频谱分析和时频分析结果表明,自1999年以来发生的火山地震主要为构造型火山地震。对这些火山地震进行了尾波Q值分析并与四川地区的Q值进行了对比,结果表明长白山火山区尾波Q值偏低,说明这一地区构造活动水平相对较强     

长白山天池火山区的谐频事件

通过对长白山天池火山地区2002、2003和2005年夏季3期流动地震观测资料的频谱分析,发现火山口附近存在一种在频率域中形态比较特殊的地震事件,其频谱由1组等间隔的谱峰构成,峰值振幅随频率缓慢变化,形态与时间域中的谐波信号相似,我们把这种地震事件称为谐频事件。在3个夏季的流动观测中,共发现38个谐频事件,且这些事件大多与震群活动有关。分析表明,谐频地震频谱中的谐波现象与震源有关,可能是岩石破裂过程中,在特殊激发条件下,裂缝壁和裂缝内部岩浆或热液的压力扰动相互作用产生的。我们认为近年来长白山天池地震活动的突然增加和谐频事件的出现与深部岩浆的侵入活动有关