泥火山演講稿

1、臺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容概要 臺灣西南部燕巢地區(qū)的泥火山的頻繁噴發(fā)揭示了旗山斷層的構造運動。本文通過對該地區(qū)進行為期十個月的電阻率的測量，來了解電阻率的變化與斷層活動的可能的關系。初步監(jiān)測顯示，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。在再此測量期間的2006年12月26日，在屏東縣發(fā)生兩次震級為6.69和6.99的地震，通過對此次地震前后的電阻率和含水量的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在地震后，電阻率顯著增大，含水率則減少，進一步提出地震運動引起的大量氣體的釋放導致了該地區(qū)的含水量的減少以及電阻率的增大。背景知識 泥火山泥火山（Mud volcano）：泥火

2、山是泥漿與氣體同時噴出地面后，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，內部結構也幾乎相同。 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，只有氣泡頂著泥漿緩緩涌出。劇烈噴發(fā)時，泥漿會猶如沸騰一樣，氣泡翻滾、并噴灑出大量泥漿，如果出口比較小，也會像水槍一樣噴射出泥水來。 泥火山的形成機制主要有地震濤發(fā)、深部沉積物的圈結狀態(tài)與氣體含量、斷層活動，以及人工鉆井等。早在19世紀中期就認識刊泥火山與構造活動有關：它們多

3、發(fā)生在大斷層的交匯處。 臺灣西南部有3 個泥火山活動區(qū),目前活動的泥火山共有17 座 ,分別位臺南、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。測量過程 測量過程主要包括三個階段： 第一階段：在烏山頂自然風景保護區(qū)布設4條長60m的南北走向的電阻率測線，3條長30m的東西走向的測線，以此來了解該地區(qū)近地表的相關背景資料。 第二階段：通過對兩條測線的電阻率進行每小時，每天的定時測量，來獲得短期內的電阻率的變化情況。 第三階段：通過超

4、過十個月的每月一次的測量來確定泥火山活動的長期變化，并且對比構造活動與電阻率的變化。第一階段第一階段在測量的第一階段，采用偶極排列和溫納排列來建立對該地區(qū)的橫向和縱向覆蓋，為了建立相應的地質模型，在南北走向測線上，間隔1.5m布設40個電極，在東西走向測線上布設20個電極，以此模型進行數(shù)據(jù)的收集。通過同一階段數(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測線上，首先進行每一個小時一次的測量，連續(xù)測量八個小時，然后進行每一天一次的測量，進行一周。 在第二階段短周期的電阻率的測量顯示，一周之內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，說明電阻率的變化是一個漸進的過程，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，電阻率的增長范圍都沒有超過前測的短周期內的變化范圍(5ohm-m)，而地震后，D測區(qū)的電阻率的最大增長達到10ohm-m，E測區(qū)的增長超過20ohm-m，在2007.1.14和2007.2.28，最大增長也超過了20ohm-m，但在2007.4.14，僅略高于15ohm-m。由此可得出結論，E側區(qū)的超過20ohm-m的電阻率的增長歸因于屏東地震，而在地震后電阻率又緩慢下降了四個月。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、地震活動等。在整個過程中，降水期沒有進行測量活動，所以可以排除降水的影響；通過對監(jiān)測期溫度的記錄發(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，對于氡的活動監(jiān)測顯示在屏東地震發(fā)生時，有大量氣體在這一地區(qū)釋放。進一步將1.2m深處的電阻率與2009收集到的地表甲烷氣流信息進行比對，可以發(fā)現(xiàn)高電阻率區(qū)對應著高甲烷含量，由此可以得出結論：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測線的電阻率的最大增長分別為10ohm-m，25ohm-m，而余震后的含水量分別減少了7%和10%， D和E測區(qū)含水量的相似變化進一步顯示，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 通過此次研究結果，發(fā)現(xiàn)斷層活動可能對烏山頂自然風景區(qū)的非飽