火山泥石流动力学及灾害研究

火山泥石流是最重要的火山爆发次生灾害,其活动性最大,影响范围最广,从而造成灾害范围最大.长白山天池火山千年大喷发火山泥石流灾害范围分布广泛,是国内火山泥石流领域的重要研究对象,天池蓄水量20.4亿m3,而且天池火山每年积雪、积冰较厚且时间较长,因此,长白山天池火山一旦再次爆发,火山爆发时极有可能引发火山泥石流,在距天池火山口50多千米处就有聚居5万多人口的二道白河镇,次生火山泥石流灾害对生命财产造成巨大威胁.     

火山"熔岩流气泡古高度计"及其在云南腾冲火山区的应用

通过对火山熔岩流及其气泡特征的研究能够确定熔岩流喷发时的古高度,本文将这一方法称为火山“熔岩流气泡古高度计”.“熔岩流气泡古高度计”是在实地测量熔岩流厚度和实验室对熔岩流顶底气泡体积精确测定的基础上,利用流体力学原理和气体状态方程,通过计算古大气压强,最终获得火山喷发时的古高度.由于火山岩是开展同位素测年的理想材料,并且利用熔岩流计算古高度所需的参数(熔岩流厚度和气泡体积)不受古气候等因素(温度、降雨量等)影响,因此,这一方法以其可靠的年龄和独立的计算参数明显区别于其它古高度计.“熔岩流气泡古高度计”核心技术包括:(1)熔岩流的挑选与厚度测量;(2)熔岩流底部和顶部气泡体积的计算.中等规模、具简单冷凝历史,并且厚度稳定的偏基性熔岩流,是开展古高度计算的理想对象.熔岩流气泡体积的测试手段包括注胶、岩石抛光-扫描、体视学转换和三维CT扫描4种方法.“熔岩流气泡古高度计”最终计算结果误差为400m左右.本文利用“熔岩流气泡古高度计”计算了腾冲火山区熔岩流的古高度,研究结果显示:“熔岩流气泡古高度计”计算的黑空山熔岩流高程与目前的实际高程相吻合.开展“熔岩流气泡古高度计”研究的前提是研究区必须出露保存完好的熔岩流.我国青藏高原的隆升历史一直是国际学术界争论的热点课题,那里出露大面积熔岩流.可以预见,“熔岩流气泡古高度计”将会逐渐成为研究青藏高原隆升历史的有效手段之一.     

Elementary analysis of data from Tianchi Volcano

Tianchi Volcano is the largest potential erupticve volcano in China. Analyzing these data on seismic monitoring, deformation observation and water chemistry investigation gained from the Tianchi Volcano Observatory (TVO), the authors consider that the Tianchi Volcano is in going into a new flourishing time.     

腾冲火山区的现代幔源氦释放:构造和岩浆活动意义

深地震测深(DSS)和大地电磁测深(MT)都表明腾冲火山区现今仍存在壳内岩浆囊,但对其数量和空间分布还存在分歧并缺乏全貌性认识。MT探测认为腾冲火山区是一个软流圈上涌和岩石圈减薄区,但对这一减薄区的空间范围还缺乏充分的约束。通过对腾冲火山区及外围大范围温泉逸出气体的分析测试,我们共获得了75个温泉逸出气体的氦同位素³He/⁴He比值数据(部分为前人资料)。利用氦同位素示踪原理,我们研究了腾冲火山区幔源氦释放强度空间分布和时间变化特征,结果发现:腾冲火山区的幔源挥发份释放呈1带3区分布。以³He/⁴He≥1 Ra,幔源氦比例≥15%为界,腾冲火山区的幔源挥发份释放异常区呈整片分布,为一南北走向的条带,南北长100km,东西宽50km。在整片异常区的内部,腾冲火山区的幔源挥发份释放又有强度不同的3个区域:① 中部腾冲县城-热海一带,³He/⁴He比值达到5.5 Ra以上,幔源氦比例达到70%以上,释放强度最强。② 北部曲石一带,³He/⁴He比值达4.5 Ra以上,幔源氦比例达到50%以上,释放强度次之。③ 南部五合-蒲川-新华一带,³He/⁴He比值达2Ra以上,幔源氦比例达到25%以上,释放强度最弱;腾冲火山区幔源挥发份释放强度在不断升高,其中第3个释放区的³He/⁴He比值(Ra)升高速率比前两者明显要大。我们认为:腾冲火山区现今幔源挥发份释放强度的空间分布图象就是该地区软流圈上涌和岩石圈减薄区空间尺度和上涌强度的最直接反映,上涌区(减薄区)的大小大致为南北长100km,东西宽50km;腾冲火山区现今存在3个壳内岩浆囊。第1个岩浆囊位于腾冲县城-热海一带,第2个岩浆囊位于马站-曲石一带,第3个岩浆囊位于五合-龙江-团田-蒲川-新华一带;腾冲火山区3个岩浆囊都在不断受到幔源岩浆的持续补充;第1个岩浆囊集幔源挥发份释放、相对地热梯度、地壳形变和地震活动等异常于一身,活动性最强,是未来腾冲火山最可能喷发的地点,需重点监视。第2个岩浆囊的幔源挥发份释放强度也引人注目,需加强监测。第3个岩浆囊规模大,埋深较浅,幔源挥发份释放增加较快,需引起注意。     

火山喷出气体的环境、灾害效应及对火山未来喷发的指示意义

简要综述了火山喷发过程中喷入大气圈内不同成分的火山气体含量及其气候、环境效应和造成的火山灾害 ,并介绍了利用火山喷出气体成分和含量的变异特征进行长尺度火山喷发预测的原理与方法。认为当前在中国开展长白山天池火山活动喷出气体成分和含量的系统研究十分必要 ,并具有一定的现实意义     

用F-K方法确定腾冲火山区震源机制*

介绍了计算理论地震图的 F- K方法在不同深度 ,不同震中距 ,不同震源类型的情况 ,表明这种方法在高频区和多层水平层状模型计算效果较好 ,适用于研究中小地震的震源机制。采用 F- K方法得到了发生在腾冲火山区的 3个地震的震源机制 ,结果表明地震 1和地震 2是走滑断裂 ,地震 3是逆断层。 3个地震的主压应力轴基本呈北西向 ,与云南地区主压应力轴方向基本吻合 ,因此 ,推断这 3个地震是构造地震。     

新疆天山天池附近发现神奇地质层

从有关部门获悉，一个穿越新生代、中生代、古生代，在不到二十公里的范围内展现近五亿年时光变迁的神奇地质层在新疆天上天池附近被发现。成为一条名副其实的[时光隧道]。     

腾冲火山区的形变特征

利用现有的腾冲火山区水平及垂直形变资料进行分析研究,结果表明,水平形变网覆盖的２０００ｋｍ＾２区域内,大部表现为面收缩的趋势。马鞍山、来凤山、腾冲县城一带,地表基本保持平稳,并以此为界,其北面大部上升,而南部下降。由此谱明火山区内地下岩浆仍在运动。     

腾冲炎山区微震类型与波谱分析

利用腾冲火山地区流动数字化地震台网的微震资料,对发生于火山区内及附近地区的２４个微小地震事件进行波谱分析。采用布龙模式计算震源参数。研究这些微震震源参数,显示位于火山区南部的热海和马鞍较高,主要以小震群、微破裂及汽爆等方式释放应力。通过对微地震记录事件的时域和频域分析,将腾冲火山地区微地震事件划分为四个类型,即包络型、汽爆型、高频型和震群型。     

长白山天池火山与圣海伦斯火山地质背景相似性对比

<正>1研究背景跨越中朝边境的长白山天池火山是亚洲乃至全球庞大且极具危险性的复合型活火山之一,备受全球关注。圣海伦斯火山（St. Helens）是北美喀斯喀特火山链上的一座大型层状火山,1980年大喷发是全球火山喷发研究最详细的一次喷发（Lipman et al,1981）,其火山喷发活动反映了复杂的岩浆作用过程（Bailey et al,1983）。不同构造环境产生不同类型的火山,不同类型的火山具有不同的喷发方式,会造成不同类型与不同程度的灾害。