基于COMSOL Multiphysics的长白山天池多物理场耦合响应研究
发布时间：2022-01-15 21:13
采用COMSOL Multiphysics建立长白山天池2D多物理场模型,模拟长白山天池流场、自然电位分布及其磁场响应.研究结果表明:天池和大气降水入渗补给地下水,地下水在重力作用下向下流动时,产生电位差,形成自然电场,进而产生磁场.在火山通道外侧,电流密度方向由地表指向地下,通道周边地区磁通量密度呈现高值;在火山通道/断层破碎带内,向下运移的地下水遇到致密岩体后向上补给天池或涌出地表成泉,该过程产生向上运移的电流,电流密度方向由地下指向地表,磁通量密度呈现低值.研究长白山天池多物理场响应,有助于进一步理解长白山天池地区地下水循环过程及电磁异常出现的机理,亦可用于指导火山地区勘查、监测与开发.
【文章来源】：地球物理学进展. 2017,32(04)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
长白山天池三维地质模型
2017，32(4)李宏卿，等:基于COMSOLMultiphysics的长白山天池多物理场耦合响应研究(www．progeophys．cn)图1长白山天池三维地质模型Fig．13DGeologicalmodelofTianchilakeinChangbaishanvolcano图2长白山天池二维地质模型剖面图(单位:m)Fig．22DGeologicalmodelprofileofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图3长白山天池2D模型三角剖分(单位:m)Fig．32DmodelTrianglesubdivisionofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图4长白山天池2D地下水流场压力分布(彩色)和流速(箭头)剖面图(单位:m)Fig．42Dgroundwaterflowfieldpressuredistribution(surfaceplot)andvelocities(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图5长白山天池2D电位分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．52Delectricpotential(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图6长白山天池2D磁通量密度分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．62Dmagneticflux(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)1781
2017，32(4)李宏卿，等:基于COMSOLMultiphysics的长白山天池多物理场耦合响应研究(www．progeophys．cn)图1长白山天池三维地质模型Fig．13DGeologicalmodelofTianchilakeinChangbaishanvolcano图2长白山天池二维地质模型剖面图(单位:m)Fig．22DGeologicalmodelprofileofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图3长白山天池2D模型三角剖分(单位:m)Fig．32DmodelTrianglesubdivisionofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图4长白山天池2D地下水流场压力分布(彩色)和流速(箭头)剖面图(单位:m)Fig．42Dgroundwaterflowfieldpressuredistribution(surfaceplot)andvelocities(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图5长白山天池2D电位分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．52Delectricpotential(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图6长白山天池2D磁通量密度分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．62Dmagneticflux(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)1781
【参考文献】：
期刊论文
[1]长白山天池火山岩浆系统分析[J]. 仇根根,裴发根,方慧,杜炳锐,张小博,张鹏辉,袁永真,何梅兴,白大为. 地球物理学报. 2014(10)
[2]地壳中岩浆沿已有断层运移的数值模拟——在长白山天池火山的应用[J]. 程旭,陈祖安,白武明. 地球物理学报. 2014(05)
[3]火山地震信号和火山颤动震源模型[J]. 明跃红,吴建平,房立华,王未来. 地球物理学进展. 2009(02)
[4]长白山天池火山区三维地壳结构层析成像[J]. 杨卓欣,张先康,赵金仁,杨健,段玉玲,王帅军. 地球物理学报. 2005(01)
[5]高温岩体地热开发的块裂介质固流热耦合三维数值模拟[J]. 赵阳升,王瑞凤,胡耀青,万志军,谢耀社. 岩石力学与工程学报. 2002(12)
[6]长白山天池火山区大地电磁测深初步观测[J]. 汤吉,刘铁胜,江钊,赵国泽,王继军,詹艳. 地震地质. 1997(02)
[7]Mantle-derived rare-gas releasing features at the Tianchi volcanic area, Changbaishan Mountains[J]. SHANGGUAN Zhiguan and SUN Mingliang1. Institute of Geology, State Seismological Bureau, Beijing 100029, China; 2. Lanzhou Institute of Geology, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China. Chinese Science Bulletin. 1997(09)
[8]长白山天池火山地震类型与地震分布[J]. 马明志,张兴科,侯立平. 地震地磁观测与研究. 1996(06)
[9]火山地区二维自然电位异常反演[J]. 张贵宾,齐剑玲. 地球物理学报. 1996(06)
[10]长白山天池火山区幔源稀有气体释放特征[J]. 上官志冠,孙明良. 科学通报. 1996(18)
本文编号：3591333
【文章来源】：地球物理学进展. 2017,32(04)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
长白山天池三维地质模型
2017，32(4)李宏卿，等:基于COMSOLMultiphysics的长白山天池多物理场耦合响应研究(www．progeophys．cn)图1长白山天池三维地质模型Fig．13DGeologicalmodelofTianchilakeinChangbaishanvolcano图2长白山天池二维地质模型剖面图(单位:m)Fig．22DGeologicalmodelprofileofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图3长白山天池2D模型三角剖分(单位:m)Fig．32DmodelTrianglesubdivisionofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图4长白山天池2D地下水流场压力分布(彩色)和流速(箭头)剖面图(单位:m)Fig．42Dgroundwaterflowfieldpressuredistribution(surfaceplot)andvelocities(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图5长白山天池2D电位分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．52Delectricpotential(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图6长白山天池2D磁通量密度分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．62Dmagneticflux(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)1781
2017，32(4)李宏卿，等:基于COMSOLMultiphysics的长白山天池多物理场耦合响应研究(www．progeophys．cn)图1长白山天池三维地质模型Fig．13DGeologicalmodelofTianchilakeinChangbaishanvolcano图2长白山天池二维地质模型剖面图(单位:m)Fig．22DGeologicalmodelprofileofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图3长白山天池2D模型三角剖分(单位:m)Fig．32DmodelTrianglesubdivisionofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)图4长白山天池2D地下水流场压力分布(彩色)和流速(箭头)剖面图(单位:m)Fig．42Dgroundwaterflowfieldpressuredistribution(surfaceplot)andvelocities(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图5长白山天池2D电位分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．52Delectricpotential(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)图6长白山天池2D磁通量密度分布(彩色)和总电流密度(箭头)剖面图(单位:m)Fig．62Dmagneticflux(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)1781
【参考文献】：
期刊论文
[1]长白山天池火山岩浆系统分析[J]. 仇根根,裴发根,方慧,杜炳锐,张小博,张鹏辉,袁永真,何梅兴,白大为. 地球物理学报. 2014(10)
[2]地壳中岩浆沿已有断层运移的数值模拟——在长白山天池火山的应用[J]. 程旭,陈祖安,白武明. 地球物理学报. 2014(05)
[3]火山地震信号和火山颤动震源模型[J]. 明跃红,吴建平,房立华,王未来. 地球物理学进展. 2009(02)
[4]长白山天池火山区三维地壳结构层析成像[J]. 杨卓欣,张先康,赵金仁,杨健,段玉玲,王帅军. 地球物理学报. 2005(01)
[5]高温岩体地热开发的块裂介质固流热耦合三维数值模拟[J]. 赵阳升,王瑞凤,胡耀青,万志军,谢耀社. 岩石力学与工程学报. 2002(12)
[6]长白山天池火山区大地电磁测深初步观测[J]. 汤吉,刘铁胜,江钊,赵国泽,王继军,詹艳. 地震地质. 1997(02)
[7]Mantle-derived rare-gas releasing features at the Tianchi volcanic area, Changbaishan Mountains[J]. SHANGGUAN Zhiguan and SUN Mingliang1. Institute of Geology, State Seismological Bureau, Beijing 100029, China; 2. Lanzhou Institute of Geology, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China. Chinese Science Bulletin. 1997(09)
[8]长白山天池火山地震类型与地震分布[J]. 马明志,张兴科,侯立平. 地震地磁观测与研究. 1996(06)
[9]火山地区二维自然电位异常反演[J]. 张贵宾,齐剑玲. 地球物理学报. 1996(06)
[10]长白山天池火山区幔源稀有气体释放特征[J]. 上官志冠,孙明良. 科学通报. 1996(18)
本文编号：3591333
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3591333.html
