泥火山演講稿

1、臺(tái)灣西南部烏山頂泥火山地區(qū)在屏東地震前后的電阻率的變化內(nèi)容概要 臺(tái)灣西南部燕巢地區(qū)的泥火山的頻繁噴發(fā)揭示了旗山斷層的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。本文通過(guò)對(duì)該地區(qū)進(jìn)行為期十個(gè)月的電阻率的測(cè)量，來(lái)了解電阻率的變化與斷層活動(dòng)的可能的關(guān)系。初步監(jiān)測(cè)顯示，此地區(qū)的電阻率的變化主要發(fā)生在，地表和地下3米之間的非飽和帶。在再此測(cè)量期間的2006年12月26日，在屏東縣發(fā)生兩次震級(jí)為6.69和6.99的地震，通過(guò)對(duì)此次地震前后的電阻率和含水量的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在地震后，電阻率顯著增大，含水率則減少，進(jìn)一步提出地震運(yùn)動(dòng)引起的大量氣體的釋放導(dǎo)致了該地區(qū)的含水量的減少以及電阻率的增大。背景知識(shí) 泥火山泥火山（Mud volcano）：泥火

2、山是泥漿與氣體同時(shí)噴出地面后，堆積而成。其外型多為錐狀小丘或者是盆穴狀，丘的尖端部常有凹陷，并由此間斷地噴出泥漿與氣體。泥火山外形與火山相似，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也幾乎相同。 泥火山山口下面有泥漿通道，通常只有幾十米深，通道下面有泥漿房。泥漿噴發(fā)的原理也跟火山相似，地下泥漿承受壓力，從地表巖層的薄弱處破土而出，涌出地面。 小規(guī)模噴發(fā)時(shí)，只有氣泡頂著泥漿緩緩涌出。劇烈噴發(fā)時(shí)，泥漿會(huì)猶如沸騰一樣，氣泡翻滾、并噴灑出大量泥漿，如果出口比較小，也會(huì)像水槍一樣噴射出泥水來(lái)。 泥火山的形成機(jī)制主要有地震濤發(fā)、深部沉積物的圈結(jié)狀態(tài)與氣體含量、斷層活動(dòng)，以及人工鉆井等。早在19世紀(jì)中期就認(rèn)識(shí)刊泥火山與構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)：它們多

3、發(fā)生在大斷層的交匯處。 臺(tái)灣西南部有3 個(gè)泥火山活動(dòng)區(qū),目前活動(dòng)的泥火山共有17 座 ,分別位臺(tái)南、高雄交界處的古亭坑背斜軸部沿線、高雄縣燕山鄉(xiāng)境內(nèi)的旗山斷層沿線以及高屏海岸平原。泥火山在古亭坑背斜沿線、旗山斷層沿線比較密集,而在高屏海岸平原分布較分散。本文中研究的烏山頂泥火山是旗山斷層沿線最高的一座泥火山。測(cè)量過(guò)程 測(cè)量過(guò)程主要包括三個(gè)階段： 第一階段：在烏山頂自然風(fēng)景保護(hù)區(qū)布設(shè)4條長(zhǎng)60m的南北走向的電阻率測(cè)線，3條長(zhǎng)30m的東西走向的測(cè)線，以此來(lái)了解該地區(qū)近地表的相關(guān)背景資料。 第二階段：通過(guò)對(duì)兩條測(cè)線的電阻率進(jìn)行每小時(shí)，每天的定時(shí)測(cè)量，來(lái)獲得短期內(nèi)的電阻率的變化情況。 第三階段：通過(guò)超

4、過(guò)十個(gè)月的每月一次的測(cè)量來(lái)確定泥火山活動(dòng)的長(zhǎng)期變化，并且對(duì)比構(gòu)造活動(dòng)與電阻率的變化。第一階段第一階段在測(cè)量的第一階段，采用偶極排列和溫納排列來(lái)建立對(duì)該地區(qū)的橫向和縱向覆蓋，為了建立相應(yīng)的地質(zhì)模型，在南北走向測(cè)線上，間隔1.5m布設(shè)40個(gè)電極，在東西走向測(cè)線上布設(shè)20個(gè)電極，以此模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。通過(guò)同一階段數(shù)據(jù)的收集，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的的電阻率值在2-16 ohm-m 之間，非飽和帶有2-3m厚。第二階段 在D、E測(cè)線上，首先進(jìn)行每一個(gè)小時(shí)一次的測(cè)量，連續(xù)測(cè)量八個(gè)小時(shí)，然后進(jìn)行每一天一次的測(cè)量，進(jìn)行一周。 在第二階段短周期的電阻率的測(cè)量顯示，一周之內(nèi)電阻率的異常變化區(qū)域主要集中地表和地下3m之間，

5、并且電阻率的變化系統(tǒng)地維持在2 ohm-m5 ohm-m之間，說(shuō)明電阻率的變化是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，是短期變化的積累，而不是在短期就大道峰值。第三階段 在次階段主要記錄到了地震前后的電阻率的變化。地震前，電阻率的增長(zhǎng)范圍都沒(méi)有超過(guò)前測(cè)的短周期內(nèi)的變化范圍(5ohm-m)，而地震后，D測(cè)區(qū)的電阻率的最大增長(zhǎng)達(dá)到10ohm-m，E測(cè)區(qū)的增長(zhǎng)超過(guò)20ohm-m，在2007.1.14和2007.2.28，最大增長(zhǎng)也超過(guò)了20ohm-m，但在2007.4.14，僅略高于15ohm-m。由此可得出結(jié)論，E側(cè)區(qū)的超過(guò)20ohm-m的電阻率的增長(zhǎng)歸因于屏東地震，而在地震后電阻率又緩慢下降了四個(gè)月。影響因素的討論

6、影響電阻率變化的因素有很多，包括溫度、降水、地震活動(dòng)等。在整個(gè)過(guò)程中，降水期沒(méi)有進(jìn)行測(cè)量活動(dòng)，所以可以排除降水的影響；通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)期溫度的記錄發(fā)現(xiàn)日均氣溫增加1度，電阻率大致下降0.7ohm-m,由此可以判斷氣溫并不是導(dǎo)致屏東地震后電阻率突然下降的主要因素。 另外，在此區(qū)域，對(duì)于氡的活動(dòng)監(jiān)測(cè)顯示在屏東地震發(fā)生時(shí)，有大量氣體在這一地區(qū)釋放。進(jìn)一步將1.2m深處的電阻率與2009收集到的地表甲烷氣流信息進(jìn)行比對(duì)，可以發(fā)現(xiàn)高電阻率區(qū)對(duì)應(yīng)著高甲烷含量，由此可以得出結(jié)論：地震引發(fā)了斷層中飽和氣體泥漿中氣體的非尋常的釋放。噴發(fā)的泥漿形成了不能滲透的蓋層，而又使得氣體在其表層積聚，這導(dǎo)致非飽和區(qū)的含水量減少和電阻率的增大。含水量和電阻率 在屏東地震后，D、E測(cè)線的電阻率的最大增長(zhǎng)分別為10ohm-m，25ohm-m，而余震后的含水量分別減少了7%和10%， D和E測(cè)區(qū)含水量的相似變化進(jìn)一步顯示，地震引起的大量氣體的釋放是該地區(qū)電阻率變化的原因。綜述 通過(guò)此次研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)斷層活動(dòng)可能對(duì)烏山頂自然風(fēng)景區(qū)的非飽