基于热流变运动学模型的长白山熔岩流数值模拟

热流变运动学模型是熔岩流复杂流动过程模拟的一种方法,其通过热量系统和地形的计算来模拟熔岩流的流动速度、温度变化和流动距离等.本文以气象站期碱流岩的野外调查数据为依据,应用该模型对其进行模拟研究.通过对模拟结果的分析发现,速度变化趋势与地形坡度变化趋势一致,但随着流动过程中黏度的增大,地形影响作用逐渐减小.在热量系统中,辐射热和微晶结晶热分别为熔岩流流动中最多的热损失和热增加.气象站期碱流岩模拟计算的最终流动距离为5.17 km,这与实测约5.4 km的长度相近.模拟计算结果与观测研究的认识和地质资料相吻合,说明了模拟方法的可行性和结果的可信性.此项工作的开展可为熔岩流的地质研究提供借鉴,为火山区熔岩流灾害区划提供新的思路和方法.

基于热流变运动学模型的熔岩流灾害区划--新疆阿什库勒火山区的灾害区划

以新疆阿什库勒火山群为研究实例,进行了熔岩流灾害区划的探索性研究。首先,在野外地质调查和岩石学基础上,通过系列经验公式计算和设定了研究区岩浆的密度、黏度和溢出温度等参数。利用熔岩流的热流变运动学模型先进行了实验性模拟,检验了参数设定的合理性和方法的可行性;继而开展了针对研究区的应用型模拟,计算了未来熔岩喷发在不同喷发规模下的覆盖范围。最后通过对模拟结果的分析和借鉴国外灾害区划的方法,进行了阿什库勒火山区灾害的极危险、危险、次危险和潜在危险4级区划,同时提出了相应等级灾害的应对方案和规划建议。虽然中国近300a来未遭遇熔岩流灾害的影响,但文中前瞻性的研究工作将为中国相关灾害研究提供思路,也为中国活动火山区的未来灾害预警和工程建设提供方法储备。