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.     

长白山天池火山千年大喷发空降浮岩碎屑的形貌特征和最终沉降速度

碎屑的形貌参数是计算碎屑最终沉降速度公式中的一个重要参数,而以往在计算中只是把碎屑假设为球形或椭球形,未对其进行详细研究.通过对长白山天池火山千年大喷发产生的空降碎屑的形貌分析得到一些新的认识:空降碎屑以浮岩为主,浮岩碎屑的形态不规则,从等轴状到拉长状,从次圆状到棱角状都有.随着浮岩碎屑粒径的减小,颗粒拉长现象明显,拉...     

核电厂选址的火山安全评价与灾害评估

核电厂址的选址和核电设施运行过程中的火山安全问题是难以避免的重要议题。在过去的核电选址和安全运行评价的过程中,对火山灾害的考虑仅局限于已知10ka内喷发过的全新世火山。2012年国际原子能机构颁布了IAEA/SSG-21号火山安全标准专用安全导则,基于板块俯冲带火山岛弧系统火山活动的特点,提出在过去10Ma内发生过火山活动的地区在未来也可能发生火山活动,是评估一座火山在未来是否将发生任何火山活动的合理依据。同时,IAEA/SSG-21也针对火山熔岩流、碎屑流和火山灰空降等火山灾害可能影响的范围进行了讨论,并提出了不同火山灾害现象的安全评估范围。文中以IAEA/SSG-21号《核设施厂址火山灾害评估》为技术依据,针对中国火山活动的特点,改进了中国大陆核电厂选址的火山灾害评估技术方法,并以海南琼北火山区为例,编制了适应IAEA/SSG-21导则的火山灰灾害概率图。文中研究成果可为中国大陆核电厂选址和核设施安全运行过程中的潜在火山灾害评估提供技术途径。     

利用InSAR技术研究新疆阿什库勒火山群现今活动性

新疆于田县以南250km处的阿什库勒盆地内部,坐落着由10余座主火山和数十个子火山组成的阿什库勒火山群.该火山群海拔较高,气候恶劣,现今活动性未知.文中基于Envisat ASAR和ALOS PALSAR卫星影像资料,利用干涉图堆叠技术和短基线集合成孔径雷达干涉测量技术提取了阿什库勒火山群地区2003-2010年的地表形变场,并据此分析了火山的现今活动状态.结果表明,2008年于田地震之前(2003-2007年),阿什库勒火山群地区比较稳定,形变不明显;2008年于田地震之后(2008-2010年),阿什库勒火山群地区整体有沿雷达视线方向隆升的态势,累积最大约1cm,为震后块体应力调整的结果,并非火山活动引起的地表形变.而于田地震地表同震破裂带北端则显示出了较强的东向水平运动和垂向下沉运动的形变态势,累积最大约6cm.     

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     

由一维资料估算二维和三维裂缝密度——实验与野外结果

二维和三维裂缝密度通常对矿山安全设计、裂缝性油气藏储量估计、地下流体在裂缝介质中的运移描述等都是一个重要参数。然而在实际中由于受天然露头和测量条件等因素的限制,裂缝测量工作往往只能在一维上进行(如测线和钻井),而二维密度一般难以直接获得。本文提出了一种以ARC/INFO为平台的裂缝网络一维频度(f)和二维密度测量技术,并辅之于数学实验,以确定测量方法的可靠性。通过对36个天然裂缝网络频度和密度的测量以及相关关系分析,发现了两者之间的线性关系,即:在给定裂缝长度分布函数的前提下,推导出了有量纲裂缝密度(D_1)与无量纲裂缝密度(D_2,D_3)的解析关系。利用这些关系式对已知的36个天然裂缝网络的裂缝密度(D_1)和裂缝度(D_2)进行了计算,最后应用交叉实验法对计算结果作了统计检验。检验结果表明,在给定裂缝长度分布函数后,可在实际中较为准确地利用裂缝一维频度去估算天然裂缝网络的二维裂缝密度,在理论上,也可以进行三维裂缝密度的估算。     

中国活动火山监测进展回顾

自2006年国家火山监测台网中心建成到目前为止,我国已有6处活火山受到监测:吉林长白山天池火山、龙岗火山、云南腾冲火山、黑龙江五大连池火山、镜泊湖火山和海南琼北火山。设在中国地震局地质研究所的国家火山监测台网中心,负责全国火山监测台网及火山流动观测的数据汇集、数据分析处理、数据存储管理、数据服务,承担火山异常判断、火山灾情分析、组织会商和上报等任务,同时承担着全国火山岩测试、火山挥发分测试、火山灾害模拟等实验室工作,以及通过互联网提供数据服务和火山宣传工作。     

天池天文峰剖面全新世火山喷发物长石的结构特征及意义

利用扫描电镜和x射线衍射分析数据研究天池火山天文峰剖面全新世喷发物中的长石表面特征和结构状态,结果显示:天文峰剖面从顶部黑色浮岩向下到暗灰色浮岩中,长石表面比较新鲜,个别长石有极轻微风化,在长石颗粒表面凹处偶有沉积厚度不同的非晶质絮状物。长石为碱性长石中的高透长石-高钠长石系列,特征衍射峰的强度、面网d值与歪长石PDF数据基本相符,物相组成为(Or37～41,Ab63～59),表明天池火山喷发物中的长石属歪长石;长石有序度介于0.045～0.089之间;η参数介于-1.010～-1.361之间;最低结晶温度为800～990℃,且顶部黑色浮岩中长石的最低结晶温度高达990℃。研究认为,有天池火山喷发的年代越新,长石有序度越低,其结构状态所记录的温度越高的趋势。目前测得的天池火山长石结构是由高温结构随温度下降转变而来,因此天池火山长石最初形成的温度可能更高。天池火山全新世喷发物中长石结构状态特征的差异可能与火山喷发的年代、喷发温度有关。研究天池火山全新世喷发物中的长石结构状态特征具有一定的理论和实际应用价值     

利用半方差函数进行裂缝数据空间分布模式研究

本文利用半方差函数对美国纽约州西部地区9个野外观测点实测的裂缝数据进行了空间分布模式研究。野外最长测线达36m。通过半方差的计算可确定裂缝间距和裂缝长度随空间位置的变化。为此目的,我们编制了FORTRAN程序,对从野外测线所获得的裂缝数据进行了整理。我们发现,实验计算的半方差,其空间分布模式可以用5种数学模型来描述,即线性模型、球体模型、反球体模型、多项式Ⅰ型     

长白山天池火山喷发物地形地貌特征初步研究

借助数字高程模型(简称DEM)的地形分析技术,得出了能够突出沟谷信息的长白山天池火山锥形立体地形图.利用坡度分析、高程剖面分析、三维透视等DEM技术方法,对更新世以来的长白山天池火山喷发物空间分布范围进行了地形地貌分析,并与前人已有的野外地质调查结果进行对比,总结出了研究区内喷发物的地形地貌特征,据此推测了前人未涉及地区的喷发物的窄问分布范围.这为开展长白山天池火山的大比例尺火山地质填图,特别是对于某些全新世火山喷发物范围和界限的厘定提供了遥感学依据.