俄勒冈州Newberry火山的重力模型研究

Newberry火山是第四纪的一个大规模火山,位于俄勒冈(oregon)州中部的上Cas-cade火山群脊东约60km处。剩余重力异常约为正12mGal。重力异常场的模型计算结果表明:火山的下方即海平面下约4km深处下伏着一直径约20km,厚约2km的铁镁质侵入体。沿北西向山脊隆起的基底可能形成一部分下伏的多余物质,这样就减小了次火山侵入体的体     

华北东部海兴一带第四纪火山岩岩石学及地球化学特征

华北东部海兴一带出露2座第四纪火山,即小山火山和大山火山,并在边庄附近隐伏了火山岩。野外考察和室内分析显示:小山火山为玛珥式火山,喷发方式为射汽岩浆喷发,影响范围仅限于火口附近,喷发物为火山渣、晶屑和火山灰;大山火山早期为爆破式喷发,后有岩浆侵入,喷发强度和规模均不大,产生了火山渣、火山集块岩和致密熔岩颈。边庄隐伏火山岩为气孔状和致密火山岩及火山角砾岩,喷发方式以弱爆破式喷发和熔岩流溢为主,喷发时代为早更新世。小山火山渣和边庄隐伏火山岩成分为玄武质,而大山火山岩Si O2含量低,属于霞石岩。氧化物含量不显示线性关系,说明它们之间不存在岩浆演化关系。3处火山岩均富集轻稀土,边庄隐伏火山岩富大离子亲石元素,无高场强元素Zr、Hf、Ti亏损,大山和小山样品强烈富集Th、U、Nb和Ta,明显负K和Ti。3处火山岩具有不同的岩石学和地球化学特征,具有相对独立的火山结构,虽均可能来自软流圈,但明显经历了不同的岩浆活动过程。     

航空重力测量的分辨率和精度分析

研究了航空重力测量分辨率与飞行高度的关系,表明对于300 km/h的飞行速度和2.5 km的飞行高度在山区和平地可恢复的最小波长分辨率分别为9 km和14 km,在此高度该频段重力异常的衰减率约为50%.探讨了低通滤波器截止频率对航空重力测量沿线分辨率和精度的影响,对于大同航空重力测量,滤波尺度为150,200,250 s时,沿线的半波长分辨率分别为7.5,10和12.5 km,相应的精度分别为7.5,6.2和5.5 mGal.     

重震反演中国东北地壳上地幔三维密度结构

本文利用重力和地震P波到时数据反演得到了中国东北地区地壳上地幔三维密度结构.与单一的重力或地震反演相比,重震反演一方面有效地克服了重力反演结果垂向分辨率低的问题,另一方面也提高了地震反演结果的可靠性.结果显示:中国东北地区的地壳及上地幔剩余密度异常分布与构造单元具有明显的相关性,造山带对应低密度异常,盆地对应高密度异常;区域内火山下方有明显的低密度体存在,可能是由于太平洋板块俯冲进入上地幔并部分滞留,在滞留板块深部脱水和软流圈热物质共同作用下产生了上涌岩浆,喷发后形成了火山.     

五大连池火山带的火山喷发方式及灾害类型

沿科洛—五大连池—二克山NNW向分布的五大连池火山带上分布了约40座第四纪单成因火山。通过野外地质特征结合火山岩年代学数据分析表明,研究区火山活动分为2期:上新世—早更新世期火山活动主要分布在北部的科洛火山区,以熔岩溢流式喷发为主;中更新世—全新世期火山活动分布在整个火山带,爆破式喷发形成大量火山碎屑锥,溢流式喷发产生结壳熔岩、渣状熔岩与块状熔岩,形成广泛分布的熔岩流。野外调查发现了夏威夷型、斯通博利型与强斯通博利型等岩浆爆破式火山喷发的典型堆积剖面,首次发现并报道研究区射汽岩浆型火山喷发堆积剖面。结合火山活动历史与火山地质特征,分析认为五大连池火山带的火山系统仍有再次活动的潜力。基于火山时空分布与喷发特征,文中对五大连池火山带未来可能喷发的方式和危险区进行评估。如若发生强斯通博利型喷发,将形成高度10km的喷发柱,产生的火山灰一般不会对航空运输产生影响;斯通博利型喷发产生的火山碎屑最远可抛射约1km;夏威夷型喷发及溢流式喷发产生的熔岩流是主要的灾害源,计算得出结壳熔岩运移的距离为3. 0～13. 5km,渣状熔岩运移的距离为2. 9～14. 9km;射汽岩浆型喷发产生的基浪速度可达200～400m/s,运移距离≤10km,是潜在的重要灾害类型,应该引起更多重视,并积极进行防范。     

重力异常垂向二阶导数在攀西裂谷特征分析中的应用

重力异常是地下不同规模、形态和埋深的不均匀地质体的综合响应.通过从重力异常中提取目标地质体异常,可以探测隐伏矿床、岩体或构造.而重力异常的高阶垂向导数不仅可以通过突出浅而小的地质体异常、压制区域性深部地质因素的影响来提高局部地质因素分辨能力,还可以区分水平叠加异常,确定地质体或构造边界.但阶数越高的导数,带来的高频干扰越严重.相对于其它高阶导数而言,垂向二阶导数是一种较为成熟的位场数据处理和解释方法.本文通过对攀西地区重力异常垂向二阶导数的特征分析,推断了攀西裂谷基本结构,并将其与区内已知金属矿床及重要成矿带分布位置对比,由此发现,区内主要金属矿床和成矿带均沿裂谷带分布,且沿裂谷轴部分布最为密集.结合攀西裂谷成因机制,进一步指出,区内金属矿找矿方向主要沿与岩浆热液作用密切相关的裂谷构造发育端展布.     

长白山火山区壳幔物性结构与深部物理场特征

长白山火山是一座具有潜在喷发危险的大型近代活动火山,因此通过对该火山活动的监测,加强对长白山天池火山岩浆系统的研究并了解天池火山的活动性质是很有意义的.除了开展长白山火山活动历史、火山地层学、火山岩岩石学、年代学以及火山地质等研究之外,我国从20世纪80年代开始在该火山区域进行了一系列的地球物理探测活动.为深入了解长白山火山区岩浆的分布与活动特征,本文对前人工作进行总结,得到了关于长白山火山活动的以下几个方面的认识:1)通过火山区地震活动性监测得到了火山区的岩浆活动状态;2)利用大地电磁测深对火山区地下是否存在可能再次活动的岩浆囊及其分布形态进行监测,为火山喷发的危险性预测和灾害评价提供依据;3)利用人工源深地震测深对长白山天池及其邻域的结晶基底及地壳精细结构进行讨论;4)利用天然地震对火山区地壳、上地幔结构进行深入研究,分析了与火山区有关的深层动力学因素;5)对国外火山区重力监测实例的调研表明,重力监测对了解岩浆活动状态是十分有效的手段.多种地球物理方法的综合应用,获得了长白山火山地区地壳至地幔转换带的详细资料.     

美国航空和航天局提供金星上火山喷发的证据

美国科学家们报道了金星上一次大规模火山喷发的新证据,它将有助于解释地球上的火山活动和行星演化等神秘的事物。科学家们在1984年2月13日对记者说,上述结论是根据美国国家航空和航天局(NASA)的“先驱者”号金星宇宙飞船的各种探测成果。这般飞船是1978年12月进入环绕这个充满云层的行星轨道的。这些探测成果表明,金星上存在着巨大的活火山,六年前有过一次较大的火山喷发活动,其喷发力比地球上最大的火山喷发至少大十倍。     

利用地震光照成像法研究青藏高原东南缘岩石圈间断面结构及其动力学意义

为了进一步认识青藏高原东南缘的构造演化等动力学问题以及该区域的深部孕震机理,本文使用位于该区域内的中国地震科学台阵探测项目的台站所记录到的远震P波波形数据,采用地震光照成像法获取了岩石圈间断面的结构,并讨论了该方法的准确性和稳定性。研究结果显示,青藏高原东南缘的岩石圈西薄东厚,其中:滇缅泰地块腾冲火山附近最薄,约为60 km,其较薄的岩石圈可能是软流圈地幔物质上涌造成的;扬子地块岩石圈厚度从四川盆地向南逐渐减薄,特别是四川盆地下方最厚,可达190 km左右;滇缅泰地块腾冲火山下方150 km深度左右探测到明显的间断面,该间断面可能是腾冲火山原始岩浆源的位置即岩浆源。本研究所得结果 “印支地块与滇缅泰地块结构的连续性” 进一步为印度板块的推挤作用造成腾冲火山低速物质向东溢出的结论提供了地震学证据。此外,研究区域最北端的剖面显示,峨眉山大火成岩省的内带在50—250 km深度范围及其上方地壳内存在明显的局部高速异常,其不均匀分布特征可能与二叠纪火山喷发过程中岩浆底侵及中新生代以来多期次构造活动有关。      

日本地壳大地震的位置及成因的证据

1885－1999年的115年间日本地壳中的大地震（震级5．7－8．0，深度0－20km）发生在由地震层析成像揭示出的低速区及其周围，低速区可能代表孕震地壳的薄弱部分。地壳弱化被认为与该区内太平洋板块和菲律宾海板块的俯冲密切相关。沿火山前沿及弧后区的地壳弱化可能是由活火山及岩浆房造成的。在弧前区，在地震震源区探测到了流体，这种流体可能会促使地壳强化和破裂成核。流体可能与俯冲的菲律宾海板块的脱水作用有关，这些结果表明，地壳中的大地震并非在什么地方都会发生，而仅发生在用地球物理方法可能会探测到的异常区内。     

鄂霍次克海岩石层的地热演化模式

一、引言大陆裂谷与外地台造山运动带是地球稳定区活动的证据.可以通过两种方法来调查这种活动性.一种是在地质、地球物理数据的基础上建立岩石层活动的时间序列,另一种则是提出活动区内岩石层演化的数学模式. Gliko和Grachev(1987)已经开展了对喷发岩中地壳与地幔物质捕掳体成分的时间演化分析,同时鉴别出了岩浆演化的后几个阶段.岩浆生成大约在深度100km左右,在其活动的初期,     

吉林龙岗火山区形变特征与隆升机理分析

吉林龙岗火山区是第四纪活动火山,具有潜在喷发危险。通过GNSS和水准资料分析区域三维地壳运动,得出2011-2019年相对欧亚板块水平运动以东南向为主,速度<10 mm/a。敦化-密山断裂以东受日本2011年“3·11地震”影响强烈,现以拉张运动为主;近年来水准资料揭示火山区垂直运动以隆升为主。2014-2019年的InSAR资料显示隆升集中在靖宇一带。结合MT剖面反演得到的深部电性结构,龙岗火山区西侧高阻体分布在深度18 km以上,金龙顶子火山下方最浅。中部为早期喷发形成的火山,下方高阻体分布在深度40 km以上,东侧抚松一带分布在深度约20 km以上,地壳范围内的高阻结构表明岩浆已固结。高阻结构层可分辨出断层两侧电阻的差异性。高阻体下方存在大规模低阻结构,推测为中下地壳岩浆系统。金龙顶子火山深度10 km以下的低阻结构可能为岩浆通道,并与中下地壳岩浆系统相连。东侧区域岩浆平均深度约30 km,相对较浅。龙岗火山区幔源物质的上涌及间断性的向上运移引起地壳隆升及地震活动。     

渭河盆地隐伏断层的视电阻率特征

渭河盆地电测剖面显示，隐伏断层的破碎带上都呈现出视电阻率负异常．随着勘探深度的增加，异常的幅度也随之增大，破碎带宽度的轮廓也更加清楚．视电阻率异常点呈直线展布是确定隐伏断层走向和评价勘探结果准确度的标准．断层两侧视电阻率的差异反映了其两侧不同介质的电性差异，也是垂直断距的反应．断层破碎带上视电阻率负异常是由于丰富地下水所致     

应用形变和重力资料分析腾冲火山区岩浆的活动特征

文中对腾冲火山区1998—2004年水准及重力观测资料进行了分析,发现垂直形变量大多在±10mm之内,重力变化为几十μGal,火山锥体和断层附近点位活动异常较大,可综合应用多源mogi模型和断层模型解释,断层的活动可使相邻测点的形变方向相反;垂直形变和重力的逐年变化表明火山岩浆处于一种活动状态。将火山区点位各时间段的重力梯度展布在形变-重力关系解释图中,发现数据主要落在Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ区,结合形变量对压力源等效体积的估算,初步认为火山区岩浆目前活动程度较低,暂没有喷发的危险     

海南琼北火山区上地壳岩浆囊的地震背景噪声成像研究

本文利用位于海南、广西、广东等地区32个固定地震台站的背景噪声连续波形数据,基于波形互相关提取得到了Rayleigh波5～22 s的群速度频散曲线和6～11 s的相速度频散曲线,采用0.25°×0.25°的网格划分完成了面波层析成像．利用群速度和相速度频散曲线联合反演获得了海南岛及周边区域至25 km深度的三维S波速度结构．基于反演获得的三维S波速度结构模型,正演计算得到了不同周期的Rayleigh波群速度、相速度异常分布,并与面波层析成像的结果进行对比．结果表明：不同周期面波成像结果比较一致,大部分地区的差值小于0.04 km/s(约1%),表明本文反演得到的三维S波速度结构模型可以解释观测数据．本文研究发现：海南琼北地区地表至15 km深度存在显著的低速异常;5 km以上深度的低速异常可能是火山喷发后的裂隙内流体填充造成的;至于5～15 km深度,存在更加显著的低速异常,低值异常幅度低于-10%甚至更低,推测可能存在部分熔融的上地壳岩浆囊．基于S波速度低值异常与岩浆囊熔融百分比定量关系的研究结果,使用6～16 km深度的S波低速异常模型,本文计算得到的最大熔融百分比约为25%,岩浆...     

由尔奈斯火山上的GEOSCOPE VBB台站得到的地倾斜信号

报道了距富尔奈斯火山顶8km处的GEOSCOPE台网甚宽频带地震台观测的甚长周期的瞬变过程。我们将地震台观测到的地面速度转换成地倾斜并通过与同一拱顶观测室内Blum型传统摆式倾斜仪记录的数据相比较检验了结果。通过比较表明，用水平地震仪测量周期小于25h的地倾斜是有效的。把这种方法用于1991年以来的几次火山喷发和岩浆侵入之前观测到的瞬变过程。由于GEOSCOPE台站到火山顶的距离适中，因而所得到的地倾斜观测值提供了有关火山喷发和岩浆侵入的信息，补充了火山顶部地倾斜观测网提供的有关岩浆源的形态和位置信息。     

由富尔奈斯火山上的GEOSCOPE VBB台站得到的地倾斜信号

报道了距富尔奈斯火山顶8 km处的GEOSCOPE台网甚宽频带地震台观测到的甚长周期的瞬变过程。我们将地震台观测到的地面速度转换成地倾斜并通过与同一拱顶观测室内Blum型传统摆式倾斜仪记录的数据相比较检验了结果。通过比较表明,用水平地震仪测量周期小于25h的地倾斜是有效的。把这种方法用于1991年以来的几次火山喷发和岩浆侵入之前观测到的瞬变过程。由于GEOSCOPE台站到火山顶的距离适中,因而所得到的地傾斜观测值提供了有关火山喷发和岩浆侵入的信息,补充了火山顶部地倾斜观测网提供的有关岩浆源的形态和位置信息。     

西南日本地区地壳P、S波速度结构与地震活动的关系

选用密集的高精度地震台网Hi-net 2002～2004年记录的836个地震事件的23,895条P波和21,969条S波的到时资料,计算得到了日本西南地区水平分辨率约33 km,垂直分辨率4～15 km的三维地壳P波和S波速度结构,并进一步获得泊松比分布.研究表明,在大山火山下存在显著的低速异常,表明该火山可能是一个潜在的活火山.速度异常图像清楚地显示了菲律宾板块俯冲至西南日本地区下,其上方存在的低速高泊松异常表明可能有流体的存在,分析得出可能来自板块俯冲过程中的脱水作用.并进一步探讨了流体在地震孕育及触发的过程中可能起的重要作用.     

腾冲火山起源的地球物理和地球化学研究进展

腾冲新生代火山位于印度板块与欧亚板块碰撞边界上.该区域构造活动强烈,火山具有潜在的喷发性,研究腾冲火山起源对于认识板块俯冲过程、火山活动规律具有重要意义.本文总结了近年来腾冲火山起源的最新进展,包括地球物理和地球化学的新成果,探讨了火山岩浆来源和火山形成的深部动力学机制.这些研究发现腾冲火山的形成主要与板块俯冲有关,早期俯冲形成的残余大洋板片和现今俯冲的印度板块都可能是交代物质的来源,大洋板片在深部释放融流体形成富集软流圈地幔和岩石圈地幔.后期岩石圈的伸展作用可能诱导了富集软流圈地幔的部分熔融,导致岩浆物质喷出地表.根据⁸⁷Sr/⁸⁶Sr与SiO₂的相关性,得到腾冲玄武岩遭受到地壳混染作用不明显,而安山岩和英安岩遭受地壳混染作用明显.地球物理成像显示腾冲火山下方地壳中有不同尺度的岩浆囊,其中上地壳有若干小岩浆囊,在中下地壳有大岩浆囊.地震成像显示地壳中的低速体向下延伸至上地幔,很可能反映地壳中的岩浆囊有地幔热物质的持续供给.     

穿越印度Cambay盆地的地壳密度模型及其和Aravallis的相互关系

印度地台西北部的Cambay裂谷盆地与该盆地外围区相比较具有高布格重力异常值。地震结果表明,存在一层很厚的沉积物,它将产生有50—60mGal的重力低。沿着盆地的地质走向的深地震测深结果表明,在23—25km深度上速度为7.3km/s,接着是31—33km深度的莫霍面。穿过Cambay盆地的地震结构的二维密度模拟表明,地壳在盆地下方较薄,并且与高密度的下地壳有关。比较一下穿越Cambay盆地的重力异常和穿越古生代Aravalli/Delhi走向的重力异常,认为两区内的地壳者在变薄。这两区的两边莫霍面迅速加深。