长白山天池火山千年大喷发期后火山泥石流沉积特征及其源-汇响应关系

发布时间：2021-11-06 19:22

　　源于长白山天池地区的火山泥石流沉积可分为粗碎屑岩块（岩屑）泥石流和细碎屑浮岩泥石流,它们沿二道白河和松花江水系搬运的路径为从距天池火山口40km的三合水电站经过丰满大坝（360km）和吉林市（380km）到小白旗屯（450km）,形成广泛的沉积区域。这两类火山泥石流的沉积成因有两种解释:一是形成于千年大喷发同期,是由一次性洪水事件搬运和沉积形成的;二是形成于千年大喷发期后经过多次搬运和沉积的产物。两个模式的共同问题是都没有考虑天池当时是否有水及其蓄水过程。后一模式在某种程度上,还回避了导致岩屑与浮岩两类泥石流频繁互层的沉积物源和水动力条件以及二者的转换机制,而这恰恰是关于泥石流沉积成因的基本要素。通过重新研究火山泥石流经典剖面（位于天池西北57.73km的水田村）,作者发现本区火山泥石流沉积存在明显的物源剥蚀区与沉积堆积区的反剖面关系。即无论是粒径32～500mm的粗碎屑还是0.0625～16mm的细碎屑,成分自下而上（或沉积早期到晚期）呈现规律性变化:剖面下部的碎屑成分以浮岩为主（浮岩在物源区位于顶部）,向上粗面岩和玄武岩明显增多（在源区它们位于浮岩之下）,而沉积序列上部的碎屑成分是... 

【文章来源】：岩石学报. 2020,36(09)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：19 页

【部分图文】：

水田村剖面火山泥石流沉积序列

考虑到目前发现的温泉主要位于浅水层位，而且与岩石裂隙相关的渗流系统有关，尤其是从天池湖平面往下温泉呈明显减少趋势。为简化计算同时又能使计算模型尽量趋于合理，需要保持各个变量的独立性和变量之间关系的明确性，为此我们在天池湖底最低点切一平面，该假设面的范围包含整个天池水域范围，取面积为50.57km2区域作为天池最大汇水区域。如图5所示，我们考虑该截面以上的火山机构作为一个整体，数值计算模型中，我们考虑其平均渗透率和流经该岩体的孔隙水的渗流流量(Qrv×Sa)的关系。我们认为流入岩体的水量来自降水，然而降雨量中蒸发量，天池积水增量(νa)，流出天池的地表径流量(νf)，并未渗入火山体成为孔隙水。因此，我们认为降雨量扣除蒸发量(Qrv×Sa)，扣除天池积水增加量(νa)，以及流出天池的地表径流量(νf)，即为，流过火山体的孔隙水渗流量(Qa×Sa)。对于流出天池的地表径流量(νf)一项，我们用天池瀑布年流出水量近似代替。这样的简化计算模型无疑会产生误差，我们采取扩大赋值域范围的办法，使得计算结果尽量能够涵盖实际过程中可能出现的主要情况，以使我们的模型计算结果既有数值结果的确定性又有定性到半定量的指示意义。图5 基于质量守恒关系的天池水供给-储蓄-泄漏模型示意图

基于质量守恒关系的天池水供给-储蓄-泄漏模型示意图

【参考文献】：
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本文编号：3480386