火山灾害火山监测预报我国近代火山活动

本文简略介绍了国外火山灾害及火山监测预报的现状,并介绍了全球现代火山的分布。对我国的活火山和近代火山的喷发年代也做了介绍。强调应开展对我国近代有过喷发活动的几个火山区进行其潜在喷发危险性评定和火山灾害对策研究。

火山与火山灾害

本文概要介绍火山的一般情况,侧重介绍火山喷发灾害及对我国的影响,指出我国与火山活动有关的问题,以加强研究,防患于未然。

坦博拉火山爆发对青藏高原东部不同针叶树径向生长的影响

强火山爆发往往会引发区域甚至全球性的干旱和降温事件,进而影响森林生长变化。选取了国际树轮网中青藏高原东部地区树木年轮宽度数据,总计33个样点(包含5个针叶树种),调查1815年坦博拉火山爆发后青藏高原东部不同针叶树径向生长变化情况。选取1799—1808年期间树木的平均生长状态作为研究火山爆发后树木生长变化的基准,计算在1809—1830年火山爆发后树木轮宽变化率,并通过改进的时序叠加法比较火山爆发前后(1799—1830年)树木轮宽指数变化以及显著程度。结果表明,该次强火山爆发后,青藏高原东北部以及中部树木生长变化较为相似且轮宽变化幅度大,东南部地区轮宽变化相对较小。坦博拉火山爆发引发的1816—1819年青藏高原低温干旱事件,导致树木轮宽变化率于1816年开始减小,但在1822年超过63%的样点树木轮宽达到火山爆发前轮宽值。青藏高原树木在极端气候事件发生后3年大部分可恢复正常生长,可见高原森林对气候变化具有高度敏感性和较强的生态弹性。将为深入了解强火山爆发后森林动态响应情况,包括气候和树木生长变化关系提供一定的参考依据,将有助于我们深入理解极端气候条件下森林动态响应特征及恢复机制。

2022年汤加火山喷发引起的云南地表气压变化及深井水位响应研究

2022-01-1512:26:30汤加火山剧烈喷发。云南地球物理台网气压观测站清晰记录到此次火山喷发引起的强烈气压变化过程,各观测站气压变化形态、特征高度一致,峰值振幅均值为2.16 hPa,平均传播速度约为314.30 m/s,波列具备兰姆波传播属性,气压观测数据可靠。云南深井水位观测清晰记录了本次短时气压变化引起的水位变化,以峰值水位变化与气压变化幅值比估算观测井静态气压效率,对短时气压变化与井水位数据进行回归分析,以确定系数、回归线斜率、静态气压效率为指标,进而分析井孔含水系统的渗透性和应力应变敏感程度。研究结果显示,昆明台观测井等25口井水位、气压观测数据拟合优度高、滞后时间短,含水层渗透性良好,其中昆明台、大关谢家沟、腾冲台、鲁甸茨院、南华、石屏、昭通SK3等7口井气压效率偏大,井水位对应力应变的敏感程度可能偏低;确定系数越大的观测井监测预报效能评估分级合格概率越大。

西藏狮泉河地区渐新世钾质火山岩成因及其地质意义

新生代钾质-超钾质火山岩与南北向裂谷关系密切,是认识青藏高原隆升过程的重要途径。本次工作在中拉萨地块狮泉河左左区识别出一套钾质粗面岩,为探讨其成因及构造背景指示,本文对其进行了年代学、岩石地球化学以及Lu-Hf同位素研究。锆石U-Pb年龄确定该套火山岩形成于24.2Ma和22.3Ma,从而将原属于则弄群朗久组的火山岩重新厘定为渐新世。地球化学分析表明其具有高硅(64.6%<SiO_(2)<67.0%)、高钾(6.22%<K_(2)O<6.53%,1.8<K_(2)O/Na_(2)O<2.2)特征,与拉萨地块西部地区南北向裂谷出露的钾质岩具有相似的构造背景,以及类似埃达克质岩的地球化学特征,如富集LREEs和LILEs,亏损HFSEs,高Sr低Y和高La低Yb等特征。较低的ε_(Hf)(t)值(-11.3~-9.48),指示其可能起源于后碰撞环境下拉萨地块增厚下地壳富钾物质的部分熔融。狮泉河左左区24~22Ma钾质岩的发现,为亚热裂谷西部的狮泉河地区是否还存在一条“狮泉河南北向裂谷”提供了依据,且有待进一步深入研究。

构造火山作用对辽西早白垩世九佛堂组沉积环境的影响——以燕山科学钻探YSDP-1钻孔为例

构造火山作用与沉积环境的耦合规律是揭示深地过程对地球表层系统及生命演化调控作用的关键。辽西九佛堂组发育巨厚的富有机质泥页岩,保存大量精美的热河生物群化石,其沉积环境受到华北克拉通破坏导致的大量构造火山作用影响,是探索这一科学问题的良好研究对象。本文通过对燕山科学钻探YSDP-1钻孔中九佛堂组沉积岩矿物组成、主量、微量元素和有机质含量等进行综合分析。结果表明,九佛堂组沉积岩包含火山碎屑岩、凝灰岩及经风化搬运沉积的细粒沉积岩,它们均为与中酸性火山岩有关的长英质物源,指示其来源于同一构造背景下的火山-沉积作用,主要受古太平洋板块俯冲作用控制。每次构造伸展活动会导致盆地加深,并伴随火山灰和火山碎屑流等物质输入。火山灰输入为湖泊带来大量营养物质,藻类勃发导致初级生产力增大,沉降大量有机质消耗底层水氧气,导致缺氧环境,进而使大量有机质被保存,形成富有机质油页岩,并且促进了热河生物群化石的保存;而在半深湖区域火山碎屑流携带大量溶解氧进入,导致湖泊底层水体氧化,进而稀释甚至中断有机质的沉积。这些不同火山物质输入的差异作用形成了九佛堂组复杂的火山-沉积地层。

火山地层学与火山架构:以长白山火山为例

将长白山火山喷出物按成岩方式和岩相可分为柱状节理熔岩、火山碎屑流和火山泥石流等20种基本类型,它们均可构成可识别的19种火山地层单元。火山架构是由被火山地层界面所围限的诸多基本地层单元叠置而成。一个复杂的火山组合体,可以通过界面识别,拆分成若干火山地层单元,从而实现对火山堆积体的分解描述和整体认知。基性火山喷发区常见的5种火山架构(单源火山田、洪泛玄武岩田、熔岩盾火山、中心式火山和层状复合火山),在长白山地区相继发育。本区火山灾害可分为原发和次生2种。原发性灾害指火山再次喷发引发的灾害,巨量天池水可沿火山断裂下渗,使气水-岩浆喷发的可能性和爆炸强度增加,同时还能引发火山泥石流。次生灾害主要源于火山碎屑堆积物的再搬运和熔岩火山体的崩塌。熔岩火山在本区分布最广,但其底座常为3～7m厚的松散沉积层,这犹如坐落在软地基之上的摩天大厦,是很不稳定的火山架构。熔岩体下伏的这些风化壳型松散层,只要发生流变或差异性沉陷,就会引发山体滑坡和山崩。因此,加强相关基础地质调查,对事关国计民生的重点区段开展次生火山灾害风险评估,势在必行。

火山岩木基装饰复合材料研究现状

近年来,随着人们环保意识不断提高和木材资源的短缺,基于木材的复合材料逐渐成为新的研究热点。其中,多孔性火山岩木基装饰复合材料受到广泛关注。该复合材料是一种将木粉、木纤维等木质材料与树脂等胶黏剂混合,随后通过浸渍等方法注入到火山岩孔隙中而形成的一种外观和性能类似于天然石材的装饰材料,具有较好的物理力学性能和环境友好性,在装饰领域具有潜在应用前景。然而,该材料也存在一些局限性,因此在未来研究中,需要针对性地解决这些问题,进而改善火山岩木基复合材料的综合性能,促进其更加广泛的应用和推广。

托云火山群的火山地质特征及其构造意义

结合托云盆地新生代火山岩的卫星影像解译与野外验证成果,发现托云盆地内的7个火山口和棋盘式走滑断裂系统,首次提出了托云火山群的概念.这些火山口可以划分成中心式火山和溢流玄武岩2种类型,形成的火山机构包括塌陷破火山口、火山颈和锥状岩席.火山岩主要为碱性玄武岩,部分玄武岩中可见橄榄岩类等深源岩石包体和普通辉石等矿物巨晶.因此,托云盆地新生代火山岩具有幔源岩浆的性质,断裂构造活动为其上升就位提供通道,火山岩应是由多个火山口近于同时喷发形成的,不具有由上、下两套火山岩系构成的双层结构.

东准噶尔纸房地区晚石炭世巴塔玛依内山组陆相火山-沉积体系特征

东准噶尔巴塔玛依内山组是典型陆相火山-沉积体系(盆地),主体由基性及中酸性火山熔岩组成,火山碎屑岩及火山碎屑沉积岩较少.通过对纸房地区晚石炭世巴塔玛依内山组陆相火山岩的岩石化学、地球化学特征进行系统研究,认为它属于造山期后固结初期,新陆壳裂谷向高原火山岩演化的同岩浆源、同沉积盆地、同火山作用的钙碱系列双峰式火山岩.

用3S技术监测长白山火山方法研究

中国是一个多火山的国家 ,境内有广泛的火山岩和火山分布。其中长白山火山、五大连池火山和滕冲火山是我国最具潜在灾难性喷发危险的活火山。本文阐述了长白山火山区用 3S技术监测、预测、评估火山灾害的方法 ,并开展了此区地理信息系统的研究 ,为火山区减灾。

腾冲火山壳幔过渡带分析及岩浆上涌通道初探

壳幔过渡带是地壳与地幔物质和能量的交换场所,其结构特征与该区的深部过程和构造演化密切相关。提取腾冲火山区31个地震台站下方的接收函数H-κ叠加获得的地壳厚度随频率变化特征和接收函数的Ps/P、PpPs/P振幅比,发现盈江断裂北部的黑空山-燃灯寺和南侧沙坝台区域具有比周边区域更低的振幅比,约有2 km地壳厚度差异。将该观测结果与前人获得的这两个区域相对薄的地壳厚度与高的V_(P)/V_(S)比值相结合,表明黑空山-燃灯寺和沙坝台区域具有厚的壳幔过渡带,推测其是地幔物质涌入地壳的通道。结合前人获得的该区上、中、下地壳都存在大片低速体的特征,推测来自地幔的岩浆很可能沿着腾冲火山区黑空山-燃灯寺和沙坝台这两个区域上涌到地壳,并依次在下、中和上地壳富集和横向展布,最终沿多个通道喷出地表。

红透山式块状硫化物铜锌矿床古火山环境及与成矿关系研究

"红透山式"块状硫化物铜锌矿床的成矿作用主要出现在三个较大的火山喷发—沉积旋中,双峰式火山岩构成了"红透山式"矿床的含矿岩系。呈透镜状、扁豆状的火山碎屑岩的发现为研究该类矿床提供了较为直观的地质依据。稀散元素和硫同位素特征亦表明该类矿床为古火山机构控制的海底火山喷发—沉积矿床。总结归纳了火山作用与成矿的关系。

深厚火山灰堆积区大直径灌注桩水平静载试验研究

富含火山灰土层具有特殊的物理力学性质和工程特性,其水平抗力系数的比例系数m的取值不清,途径该地区的高速铁路桩基水平承载特性不明。为此开展了火山灰堆积地区高速铁路桥梁单桩的水平静载试验,分析了该地区桩基的水平承载变形特性,综合分析了不同行业规范对m值折减系数的具体要求,开展了富含火山灰土层m值的取值研究。研究结果表明:富含火山灰土层m值随水平荷载的增大呈非线性衰减,随水平位移的增大而近似呈幂函数形式衰减。获得了单桩水平临界荷载和极限水平承载力,并提出了考虑工作折减系数后的火山灰粉质黏土m的取值建议。研究成果可为我国富含火山灰土层m的合理取值和该地区高铁桥梁桩基水平承载力计算、安全评估提供重要参考。

松辽盆地深层中-基性火山岩有利相带及储层“甜点”逐级识别

松辽盆地深层下白垩统火石岭组中-基性火山岩广泛发育,岩性-岩相复杂,储层横向非均质性强,储层“甜点”识别难,制约了油气勘探和开发。以查干花地区为例,研究了松辽盆地深层中-基性火山岩岩相及储层特征,提出了火山通道、有利岩相、有利岩性及储层甜点识别方法。研究表明:①火山岩岩相主要为3相6亚相,优质储层岩性主要为粗粒、细粒凝灰岩和凝灰质砂岩,在近-中源相带中火山爆发相储层最为发育,相带控制了有利岩性凝灰岩的分布区域,物性和含气性是火山岩“甜点”的主要控制因素。②通过分析每个喷发期次的裂缝密度,结合蚂蚁体与地震数据的叠合剖面,识别出了不同喷发期次的火山通道,以判断火山近源相带,再结合火山机构厚度和能量半衰时属性划分中源与远源相带的边界,实现储层“甜点”发育区的定性刻画。③为降低地震反演定量预测中-基性火山岩储层的多解性,优选出低波阻抗表征沉凝灰岩,低密度表征高核磁孔隙度储层,低拉梅常数表征气层,基于此,在叠前反演密度预测孔隙度数据体的基础上,逐级剔除干扰沉凝灰岩、低孔隙度层及非气层,得到较为可靠的火山岩储层“甜点”空间分布预测结果。经验证,预测结果符合有利相带分布规律,且与已钻井气层解释结论吻合。应用有利相带定性认识及逐级定量刻画“甜点”空间分布,部署井取得较好效果,该方法可在深层火山岩“甜点”分布地震预测中广泛推广。

盆地火山岩相研究进展——基性火山熔岩及水下喷发火山岩相新成果

火山岩相是火山物质喷发类型、搬运方式和就位环境与状态的总和,划分火山岩相是刻画盆地火山岩分布,寻找火山岩有利储层的基础,对盆地火山岩油气勘探具有重要作用。前人以火山岩的“岩性-组构-成因”为分类依据,建立了盆地火山岩“5相15亚相”分类方案,极大推动了我国盆地深层火山岩勘探进程。目前,我国大规模的盆地火山岩油气勘探已经走过了20余年的历程,随着勘探的深入对该岩相分类方案进行了不断地完善和丰富:针对基性火山熔岩,建立了基性溢流相,以及板状熔岩流、辫状熔岩流和玻质碎屑岩3种亚相及相模式;针对湖盆水下喷发,建立了水下爆发相,以及气携水下热碎屑流、水携火山高密度流和水下降落3种亚相及相模式,形成了“7相21亚相”的新的分类方案。基性溢流相中,辫状熔岩流亚相储层发育条件最好,玻质碎屑岩亚相次之,板状熔岩流亚相稍差;水下爆发相中,气携水下热碎屑流亚相控制有效储层的空间分布。基性溢流相的建立,克服了基性熔岩因单层厚度薄,钻井和地震亚相刻画困难等问题;水下爆发相的建立,实现了沉积盆地从陆上到水下不同喷发环境火山岩相的准确刻画。两种岩相的建立为进一步探索基性火山熔岩发育区和水下喷发火山碎屑岩发育区储层发育规律,寻找有利储层提供了基础。

火山灰质材料的火山灰活性检测方法综述

本文将火山灰质材料的火山灰活性检测方法分为直接法和间接法两大类。其中,直接法包括石灰吸收值法,火山灰反应程度评定法和酸、碱溶出度法;而间接法包括物理性能法,水化反应放热量法和物理、化学特征参数法。为正确指导火山灰活性检测方法的应用,本文详细介绍并比较了各检测方法的原理和特点。笔者认为,直接法可直接测定出火山灰质材料与Ca(OH)2反应的程度,但其操作和分析过程相对复杂;间接法可通过测定火山灰质材料对体系物化性能的影响或材料自身的物理、化学特征参数来评价其火山灰活性。本文从材料科学的角度厘清了各检测方法的适用对象,认为应根据不同的火山灰质材料的特性选择与其相适应的火山灰活性检测方法。

松辽盆地营城组火山岩相发育特征——以吉林省九台地区野外露头为例

为了解松辽盆地营城组火山岩类型、火山岩相类型及成因模式的复杂性、相关性之间的关系,明确其对于油气勘探的意义,利用野外露头、钻井资料、岩石薄片等多种地质资料,识别火山岩类型,划分火山岩相,分析了火山岩相成因特征。结果表明:①营城组发育4大类火山岩类型,即熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩及碎屑沉积岩;②营城组野外露头划分了5种岩相类型,即火山口—火山通道型、火山口—破火山口型,近火山口—火山斜坡型、火山斜坡型和火山穹窿型;③建立了2类火山岩相成因模式,火山口堆积成因模式和火山斜坡成因模式。

浙西北中生代火山岩地层的同位素地质年龄研究

根据浙江地质志(1985),在浙西北火山活动带内可划出九个构造火山盆地和七个火山洼地。在这些盆地和洼地中,晚侏罗世火山岩分布最广,白垩纪火山岩仅出露于个别盆地或洼地中。本文主要讨论晚侏罗世的酸性火山岩地层的同位素地质年龄。

松辽盆地北部深层火山岩气藏勘探开发关键技术

松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩气藏是徐深气田的主力气藏,具有岩性多样、储层非均质性强的特点,面临气藏富集规律不清、优质储层预测难、气井产能和井控储量变化规律复杂、剩余气挖潜难度大等一系列技术难点和挑战。通过开展火山岩气藏成藏演化过程分析、火山岩喷发期次描述、有效储层预测、井控储量评价、剩余潜力描述等工作,攻关形成了火山岩气藏成藏评价、三级火山体精细刻画、动态储量评价、剩余潜力评价及挖潜等技术。建立了“低渗增长型+高渗稳定型”2类动态储量模式及动静结合“六参数”挖潜技术政策界限,落实了烃源岩生气期及气藏成藏期,明确了气藏富集受源岩、断裂、储层、盖层四因素的联合控制,实现了对火山岩储层内部结构的精细表征,搞清了2类气井动态储量增长规律,形成了不同类型剩余气的挖潜技术对策。基于火山岩气藏一系列勘探开发关键技术的创新,徐深气田的天然气产量逐年攀升,形成的系列技术在大庆油田已得到全面推广应用,并取得了明显效果,有效支撑了大庆油田天然气产量的持续稳定增长。研究成果可为同类型气藏的勘探开发提供有效的技术指导。