长白山火山区上地幔地震各向异性特征

1研究背景。长白山火山区是中国最大的新生代火山区,位于NE走向的敦化—密山断裂、鸭绿江断裂、图们江断裂和NW走向的白山—金策断裂系统的交会处,其内部变形特征复杂多变。地震各向异性是了解壳幔变形的有效方法之一,王椿镛等(2014)研究了中国东部上地幔变形机制,认为其可能与中国大陆受印度板块和欧亚板块的碰撞以及太平洋板块和菲律宾海板块向欧亚板块下方的俯冲的共同作用有关。Chen等(2017)分析了中国东北地区的SKS分裂参数,认为地幔变形较弱,且延迟时间与岩石圈厚度呈正相关,该区域各向异性可能是由岩石圈变形引起的。目前针对长白山火山区的精细上地幔各向异性研究尚少,已有的一些研究分辨率较低,因此需要进一步聚焦火山区探讨深部地幔变形演化,从而为地震与火山灾害预警提供理论支持。

长白山火山区温泉温室气体排放通量研究

温泉是深部岩浆活动在地表的直接表现,并且向大气圈排放大量的温室气体。然而,国内尚无火山区温泉排放的温室气体通量研究报道。我国长白山火山区水热活动强烈,主要有湖滨温泉带、聚龙温泉群、锦江温泉以及火山口外围的十八道沟温泉。本文利用数字皂膜流量计测量温泉气体排放通量,并结合前人对长白山火山区温泉气体成分的研究成果,估算了研究区温泉所排放的温室气体通量。结果表明,长白山火山区温泉排放的CO2通量为6.9×104t·a-1,CH4排放通量为428.44t·a-1,与意大利PantelleriaIsland火山区温泉排放的温室气体通量规模相当。本文的测试结果表明:数字皂膜流量计在火山区温室气体排放通量估算研究中的应用是可行的。

各向同性膨胀点源模拟长白山火山区岩浆囊压力变形源

2002-2003年长白山火山区的水平运动缺乏中心对称性分布特征,本文采用同一深度沿三个互相垂直方向拉张的点源模式模拟了长白山火山区的岩浆囊压力变形源.在介质参数为Vp=6.700km/s,Vs=3.8700km/s,ρ=2900kg/m^3的均匀弹性半空间中,联合利用2002-2003年长白山火山区的GPS观测数据和水准数据,结合PSGRN/PSCMP代码和遗传算法反演长白山火山区的压力变形源特征.反演结果表明,由三个垂直的不等量扩张方向确定的椭球状点源模型可以较好地模拟长白山火山区岩浆囊压力变形源.岩浆囊深处9.2km,在走向为34.4°,倾角为82.2°的断层面的法向方向体积扩张量最大,达到7000000m^3;在走向为302.8°,倾角为78.5°的断层面的法向方向体积扩张量次之,达到6598071m^3;在走向为337.7°,倾角为14.0°的断层面的法向方向体积扩张量最小,达到5220160m^3.

长白山火山区水系流域地貌的多重分形研究

基于长白山火山区水系长度,对所得到的长白山火山区的卫星图像进行处理,采用多重分形对其水系流域地貌特征进行分析,提取了水系分布的特征参数,根据各项参数刻画流域内部地形的精细结构,突出异常局部的变化趋势,证实了长白山火山区水系流域地貌具有一定的多重分形特征.多重分形可以全面地对地貌形态的总体特征进行定量化描述,所得到的各项参数在研究长白山火山区水系的分布和特征产生积极意义,为进一步研究提供了新的方法和思想.

长白山天池火山区长白—敦化剖面结晶基底的探测和研究

时间项分析法中 ,应用广义最小二乘法进行反演 ,对长白山天池火山区岩浆系统的长白—敦化 (L1)剖面的Pg波到时进行了计算处理 ,得到了Pg波时间项及基底速度值 ;取上部地壳的介质平均速度为 4 5km/s ,经反演求得了各点的深度值 ,给出了长白山天池火山区结晶基底的厚度分布。结晶基底厚度一般在 2 0km左右 ,而在长白山天池下方结晶基底最厚处接近 4 0km ;在万宝和敦化附近各有一不太明显的凹陷 ,其原因可能与在这两个位置处有几条断裂穿过有关。

长白山天池火山温泉的气体地球化学特征与成因

为探讨天池火山区温泉气体组分特征与气体来源,测试了长白山天池火山区聚龙温泉和锦江温泉的气体成分。结果显示,聚龙温泉的温度(71.1℃)、He(7×10-6)、CO2(83.02%)含量和3He/4He值(3.92 Ra)均低于以往年份的值;而锦江温泉的温度(58.3℃)、He(133×10-6)、CO2(94.06%)和3He/4He值(5.81 Ra),相比于2012年、2013年,呈现升高的趋势。近十几年的观察结果显示,两个温泉上述参数均较稳定。气体地球化学成分的判别结果表明,锦江温泉和聚龙温泉逸出的气体均为幔壳混合的源区,锦江温泉受壳源物质的影响相对较小;而聚龙温泉逸出的气体含有较高壳源和空气来源物质,幔源物质的贡献相对较小。

长白山火山监测站散记

早就耳闻长白山的雄浑广袤,苍茫豁达。初秋时节我有幸随中国地震局组织的记者采访团登临了长白山。在吉林省长白山天池火山监测站的人员带领下,我们走近了这个天然奇观。借着明媚的阳光,我们一睹长白山天池的风采。

基于震源机制分析中国东北地区现今构造动力学背景

通过收集1957—2022年以来日本东北至中国东北地区的不同深度的地震震源机制解,采用联合迭代应力反演的方法,计算俯冲带构造应力场及中国东北地区构造应力场状态。研究结果显示:日本海沟浅部区域不仅受到太平洋板块的俯冲挤压,也与北美板块的推挤作用有关;中国东北区域的深源地震与海沟俯冲带的长期作用存在密切的联系。长白山火山区的形成与俯冲带的逆冲存在巨大的联系,俯冲带的地震活动间接控制着东北亚火山区的形成与活动。辽宁营口地区主压应力轴分布于NEE-SWW方向,主张应力轴分布于NNW-SSE方向。结合火山区及周边浅源地震震源机制的结果,认为东北火山区现今构造应力场延续了东北区域应力的整体结构,主压应力轴呈NEE-SWW向,主张应力轴呈NNWSSE向。