中国火山危险性等级与活动性分类

介绍了中国大陆全新世活动火山喷发危险性的评价与活动性分类。火山喷发危险性评价是进行火山活动性分类的基础,参照国外火山活动度水平与火山警报等级,根据火山动力背景特征与火山前兆异常特征确定了中国火山喷发危险性评价等级,它们是安全、注意、警惕、警报、危险、灾害、灾难等7级。根据火山活动的危险性,将中国火山的活动性分为4类:1)处于活动状态的火山——长白山天池火山,已经进入扰动期;2)有活动迹象的火山——腾冲火山,仍然处于平静状态,存在潜在的喷发危险;3)有潜在活动可能的火山,包括五大连池、镜泊湖与海口火山,各种地球物理、地球化学观察都处于背景值范围;4)活动性不明的火山。

全球火山活动分布特征

根据全球活动火山目录 ,分析研究了全球火山分布的特征 ,描述了各区的火山活动分布 ,总结了火山活动强度的时、空分布特征。全球火山活动可分为三大区 ,西太平洋火山活动区 ,主要与太平洋板块向北西西方向的俯冲活动有关 ;东太平洋火山活动区 ,主要与太平洋东面的小板块 (胡安德富卡板块、科科斯、纳斯卡板块 )向美洲板块的俯冲有关 ;大西洋火山活动区 ,与大西洋和非洲的裂开 ,以及地中海带的活动有关。不同火山区带具有各自的最大喷发等级与相应的复发周期。一条火山弧上活动强度的分布往往是不对称的 ,意味着火山弧在整体上有其动力学的控制机理。火山活动显示了随纬度成带状分布。在 - 10～ 0° ,10 2 0° ,30 4 0°,5 0 6 0°分布有高值带。火山喷发活动还与当地的重力势有关 ,重力势正异常可能与高的正压力有关 ,有利于产生特大喷发。火山活动与大角度的正面俯冲带的弧后火山活动最强 ,当板块运动方向与板块边缘走向成小角度相交时 ,缺少正面俯冲的动力 ,火山活动相对平静。

我国大陆古板块运动演化的特征

应用地理信息系统,研究了显生宙以来中国及其邻区板块运动演变过程的特征。着重分析了多陆块拼合过程和中、新生代以来两种类型板块运动交替过程。中国大陆古板块不是由单一古地核发展而成的简单板块,是多个古地核或多陆块拼合而成的组合板块。中国大陆古板块演化是在全球板块运动的总体框架下进行的,受全球板块运动的控制。中、新生代以来,板块运动可以分为以开合(漂移)为主和以升降(裂解/焊接)为主的两种类型。两种类型的运动交替发生,与地幔对流一起构成了总的板块演化历史。

全球地震、火山分布及其变化特征

地震和火山都反映了地球表层的构造活动,因而地震活动区往往也是火山活动区。根据全球大震、火山活动目录,分析研究了全球地震、火山分布的特征。描述了各区的地震、火山活动分布,总结了地震、火山活动强度的时、空分布特征。全球地震、火山活动可以分为碰撞带、大陆区和大洋区。大陆地震以其片状的分散分布而不同于板块边缘的带状分布,大陆火山活动比大洋火山更受应力场的影响。大洋区地震活动相对较弱,岩浆活动主要是平静的岩浆溢出与洋中脊的扩张,往往没有形成火山喷发。有记录的火山喷发主要来自深部地幔的热柱。俯冲-碰撞活动区地震活动与火山喷发最强烈,大角度俯冲的弧后火山活动最强,当板块运动方向与板块边缘走向成小角度相交时,缺少正面俯冲的动力,火山活动相对平静。>500km深震的地段,火山活动较弱。火山与地震强烈活动的大多在大地水准面(Geoid)异常高的区域。地震与火山平均纬度随时间表现出同步的变化外,火山和大震活动也显示了大致同步的变化。

中国大陆强震区的形成及其动力学分析

根据强震能量密度分布图对中国大陆强震区进行分析 ,运用三维黏弹性有限元模拟研究在印度次大陆的长期推挤作用下中国及其邻区的黏弹性变形场与应力场。中国大陆强震区主要是在3方面的动力作用下形成的 :1)印度次大陆长距离的挤入使碰撞带 2犄角的变形不断延伸 ,形成两侧的变形梯度带 ,高原巨厚地壳为弹性应力能的集中创造了介质条件 ,处于较大深度和较高温度下的下地壳的蠕变使上部弹性层的应力集中。 2 )亚洲东部大尺度向E运移使印度板块向NNE的挤入在青藏高原北部转为NE向运动 ,同时也使两侧变形带由NNE转为NE向。 3)高原内部的不均匀挤出促进了高原东侧 3个弧形带的形成。

百年来中国大陆强震活动的微动态分期及其空间分布

分析了近百年来中国大陆强震的时间与空间分布。强震活动具有在时间上的起伏特征与空间上集中分布于主体地区的特征。综合考虑时间、空间的分布特征的动态变化 ,进一步阐明了微动态期划分的意义 ,并且与活动 -平静期进行了对比。中国及其邻区大陆强震的个体行为具有丛集性。近百年来存在一种大约 13a的阶段 ,反映了大范围的地震能量积累的起伏发展过程。与时间轴上的相对高潮期相对应 ,各期存在 1个地震活动主体地区与另 1个次活动区 ,2个大震活动区的相对位置往往分别处于青藏高原的两侧。相当部分的强震孕育是在原有孕震区继续进行的 ,而多数强震的孕育是在原有区域外进行的。活跃期与平静期的划分对理解时间分布的不均匀性是有意义的 ,然而活动期的长短不一 ,强度不同 ,活动期内也有起伏。从强震活动的孕育过程看 。

全球主要火山灾害及其分布特征

本文研究了火山灾害各种致灾因子的物理过程和灾害特点 ,根据文献中记载的全球火山灾害 ,在进行火山灾害分区研究的基础上 ,研究了全球火山灾害分布特征。全球主要的火山灾害分布在 8个主要区域。有记载的火山灾害在热带占 73% ,远高于火山喷发分布于热带区的比例。全球两个最强烈的火山灾害分布区都是围绕着位于板块结合部表现为复杂构造结的班达海和加勒比海 ,而且每一个灾害区都有 3条分支。热带区第 3个灾害区为中非区 ,地幔上隆是这里主要的动力学背景。本文还研究了 1 70 0年以来火山灾害时间分布特征 ,以及 1 993年以来各种火山灾害发生频次。

西太平洋俯冲带对中国东部构造的影响

本文在对西太平洋海沟—岛弧—弧后体系与中国东部中新生代构造进行对比的基础上,分析了大洋板块俯冲对大陆构造影响的几个不同阶段。始新世太平洋板块运动方向的改变影响了中国东部的应力场,使左旋剪切变为右旋。中新世前后海沟东撤之后,俯冲对华北的影响变小了。虽然诱发对流消亡了,过剩的重力势引起了地幔物质由洋向陆的侧向流动。蠕变流的数值模拟结果表明中国东部引张与挤压交替的格局是地幔侧向流动的结果。西北太平洋地区的地震旋回可能与这样一种流动的周期性有关。

火山活动状态及其机理的初步探讨

根据火山喷发实例总结了火山喷发在不同阶段的活动状态,并探讨了可能的物理机理。火山活动从岩浆补给到岩浆喷发的物理过程可分为3个阶段:1)岩浆补给阶段,岩浆囊压力差或过剩压力的大小决定了火山活动是否休眠或扰动,岩浆补给速率对压力差起了决定性的作用;2)通道形成阶段,当过剩压力超过围岩破裂强度时,围岩开始破裂,之后水热活动起了重要的作用;3)岩浆运移与失稳喷发阶段,主要是岩浆运移与地壳盖层的相互作用与失稳的过程。文中还讨论了火山活动状态与火山喷发危险性等级之间的关系,7个危险性等级分别对应于火山活动的7种状态,即休眠、平静、扰动、动荡、临界、活动、灾变。

我国地震活动的主导构造

通过计算机反复重演浅源大震分布图象,划分出五种发震主导方向:NW向、NNW向、SN向、NE向与NEE向。我国地震活动受三个不同层次的主导构造的制约:表层地壳块体活动边界断层的活动决定了地震的复发周期与震源机制,地块活动主要受到印度板块向北推挤的影响;深层是走向与形态相似的三大弧形构造:西太平洋弧形地震带,东亚弧形地震带与中亚弧形地震带,它们控制了几乎所有8级大震的分布;中间层次表现为某种塑性流动网络。

从地震模拟看匀阻段与大震的关系

运用滑块模型建立了一个地震活动的计算机模拟系统。对地震活动计算机模型进行反复试验，认识到断层失稳过程中摩擦强度分布的重要性。把在断层滑动中摩擦阻力分布比较均匀的段称为匀阻段。对大地震而言，断层摩擦阻力的大或小都不是决定因素，而具有较长的匀阻段才是发生大震的首要条件。

中国及邻区现代地块运动的数值模拟

本文利用板块几何学的方法研究中国及邻区地块间的相对运动,用数值方法计算了地块运动的角速度及边界断层的滑动速率。计算结果与活断层数据相当吻合,本文还利用地块运动速度讨论了我国现代构造活动。

近年来全球地震与火山活动分析

1990年日本云仙岳火山和1991年菲律宾皮那图博火山喷发,引发了菲律宾海板块西缘的活动。全球板块运动以及相应的地震、火山活动进入一个新的阶段,特大地震活动以南半球为主,发生了2004年苏门答腊Mw9.1大震(Mw是矩震级),2010年智利Mw8.8级大地震。火山活动也有类似表现,两个VEI≥5(VEI是火山爆发指数)的喷发都发生在南半球。2011年日本仙台东发生Mw9.1级大震造成巨大的灾难,也影响了世界地震活动的格局。考虑到1933年日本三陆大震后的图像,日本弧大震可能没有完全改变全球活动格局。

鲜水河断裂带的地震模拟

本文运用由弹簧—滑块模型来模拟走滑断层的地震活动,讨论了模型中断层强度、断层滑块间弹簧强度、滑块与驱动盘之间片簧强度、滑块摩擦力的影响,以及初始条件敏感性。并以我国最为典型的一条走滑断层———鲜水河断裂带为例,运用试错法调整模型参数以使发生的地震最大限度地逼近实际发生的地震,并利用最终结果讨论了鲜水河断裂带今后的活动性。

“琼北火山探查及喷发危险性研究”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。

“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。

“中国主要火山活动监测研究”项目成果介绍

本文详细介绍了“中国主要火山活动监测研究”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。

琼北地区晚更新世射气岩浆喷发初步研究

琼北地区晚更新世射气岩浆喷发形成众多的低平火山口 ,出露典型的基浪堆积物 ,在火口垣露头上可清晰地观察到大型低角度交错层理、板状层理和波状层理以及远源相的球粒状增生火山砾。玄武质岩浆在上升过程中遇水爆炸形成低平火山口及基浪堆积 ,为认识琼北地区新生代以来的火山活动规律和琼北 -雷南地区的构造环境 ,以及未来火山灾害预测提供了重要的依据。

吉林龙岗火山群火山碎屑基浪堆积特征与成因机理

吉林龙岗火山群火山碎屑基浪堆积是中国少数保存较好的、近代喷发的低平火山区之一。基于岩性、岩相与相序的识别与分析,火山碎屑基浪堆积序列由分选性和磨圆度较差的玄武质砂、砾和火山灰构成的毫米级—厘米级厚高频率韵律有序叠置而成,堆积物中发育大量的块状层理、似丘状层理、低角度板状交错层理、槽泊层理、平行层理、冲蚀槽等堆积构造。横向上低平火山由内至外其碎屑粒度、堆积构造、厚度存在着一定规律变化,与易混淆的火山岩区地面流水沉积和火山碎屑流堆积物存在明显的差别。岩浆射汽喷发晚期往往伴随斯通博利式喷发和夏威夷式熔岩流,三者构成一个完整火山活动旋回。

琼北火山群形成的动力学机制及地震现象的新认识

分析世界火山分布图发现琼北火山群分布在一南北向的火山带上,应用有限元方法模拟计算了双俯冲作用下海南岛所在雷琼-越东火山带的形成机制,结合海南岛精确定位的地震数据和形变观测结果,认为琼北地区可能存在岩墙侵入或张性断裂膨胀,并根据地震数据模拟分析了岩墙侵入对区域应力场及形变的影响.琼北地区精确地震（2000-2006）定位结果表明地震主要集中在一个垂直面上,并且地震带两端有分叉现象.通过地震时空分布特征推测存在岩墙侵入,并通过数值模拟很好地解释了琼北地区地震的分布特征（狗骨头状）以及地表垂向形变东升西降的特征.