新疆独山子泥火山喷发的初步研究

新疆独山子泥火山喷发的初步研究 王 道 李茂玮 李 锰 戴晓敏 ( )新疆维吾尔自治区地震局, 乌鲁木齐 830011 1995年7月新疆独山子泥火山突然喷发。对该泥火山活动的特征做了详细研究, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了泥火山重新 摘 要 活动的地质构造条件和流体动力地质作用, 认为泥火山活动造成较严重的自然灾害可能性不大, 与地震活动之间 有一定成因方面的关系。 主 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 词: 泥火山 喷发作用 流体动力学 新疆 引言 1 新疆有多处泥火山遗迹, 大多分布在北天山山前坳陷带上, 独山子泥火山就是其中之一。70年代以来, 该 ( 泥火山从未活动过, 直到1995年7月突然喷发。同时, 1995年5月2日和1996年1月9日先后在乌苏和沙湾县南 距 ) 泥火山分别为55和75发生了5. 8级和5. 2级地震。泥火山活动是怎样形成的? 它的发展趋势如何? 是否与地 km 震活动有关? 这些都是值得深入研究的具有实际意义的问题。我们进行了泥火山喷发现场考察和分析研究, 取 得了一些基本认识。 2 独山子泥火山的喷发过程及发展趋势 独山子泥火山位于新疆石油管理局独山子矿区西南1的黄土山, 即北纬441?8. 3′, 东经845?0. 8′, 海拔km 高度为950m 左右, 它是一个过去曾经活动过的老泥火山。 这次泥火山活动的起始日期尚不清楚, 最早发现 是1995年7月8日, 据喷发现场和堆积物质的分析, 推测 泥火山开始喷发可能在6月底或7月初。 独山子泥火山活动的喷发口主要有5处, 集中分布 2 ( )在黄土山的山顶平台500的范围内 图1。主喷发口 m () 1号喷发强烈而壮观, 喷口直径为10, 1995年7月以 cm 来喷发出大量泥浆、矿化水和天然气, 至8月4日喷口周 围的堆积物已形成底面直径为5, 6, 高为2的圆锥 m m 形土丘, 到8月底, 泥火山活动经历了强烈喷发、间隙喷 流、偶尔喷发和停止等几个阶段。在强烈喷发时期, 主 喷发口断续喷出的泥浆柱高达20, 50, 伴随大量气 cm 体喷射发出噗哧噗哧的轰鸣声, 远在百米以外都可听 见。前期喷发形成的堆积物中含有灰绿色、棕红色等杂 色岩石碎块, 其大小不等, 直径一般为1, 10, 最大 mm 图1 独山子泥火山喷发口分布 者可达40, 其余都是黄褐色粘土。从前期到后期喷mm . 1 F igL o ca t io n s o f th e c ra te r s o f th e .D u sh anzi m ud vo lcano 发物中, 岩块由大变小, 在堆积物中所占比例也由大变小。2号喷发口位于1号喷口东南80m , 喷口直径达10cm , 孔内稀泥浆翻腾, 水面停留在孔口附近, 时而溢出喷口以外, 泥浆温度为20?, 大量天然气呈沸腾状逸出, 发出 () 咕嘟咕嘟的声音。孔深不见底 > 1. 2, 液面上漂浮着少量油花, 在阳光下形成彩色的光环, 泥浆溢出后顺坡 m 漫流, 延伸达5, 6, 水干后呈灰白色条带。据水、气样品分析, 水的矿化度为14. 7水化学成分为氯2钠质 ƒ, m gl ()() () 水, 电导率为19. 0ƒ。气体成分主要为甲烷 77. 5% 、氮气 11. 9% 和二氧化碳 4. 7% 等。3号喷口位于1 m Scm 号喷口东北120的积水池边, 见有相距1左右的3个小孔, 孔口直径为3左右, 7月8日从孔中喷出少量灰 m m cm 白色、黄褐色地下水和天然气, 水浑浊似泥浆状, 而后断续溢出, 最后停止, 孔边形成硫磺色油迹。在1号喷口东 北25处有一4号孔, 1号孔西北4处还有一个5号孔, 此两喷口直径为3, 5, 孔内见有小坑浑浊地下水, 流 m m cm 量极小, 水面可见大量天然气体翻泡逸出, 用火可以点燃。 截止到8月14日主喷发口已停止喷流, 靠近喷口处仍可听见锥形堆积物内有气泡逸出的声响, 3号喷口的3 个小孔已成干孔, 2, 4, 5号喷口仍在活动。8月底基本停止, 但在10月3日乌苏4. 6级地震发生前两天, 主喷发口 又喷出少量泥浆水和气体, 震后泥火山所有喷口停止活动。 根据该泥火山这次活动的规模和喷发由强到弱的趋势, 推测此泥火山已经进入间歇喷发的休眠期, 估计 短期内将不会再次喷发。 3 泥火山的构造流体地质环境及成因分析 泥火山是发生在特定地质构造—— 水文地质条件下的构造流体活动的地质自然现象。独山子泥火山地 ( ( ) ( ) )处北天山山前坳陷带的独山子背斜轴部 图2。此背斜轴向近东西, 北翼陡 40, 50?, 南翼缓 25, 30?, 北翼 被一东西方向延伸的独山子逆断裂所切割, 断裂南倾, 倾角60, 70。?在背斜轴部分布着数条正断层和张性破 裂 带。组 成 背 斜 上 部 的 地 层 为 新 生 代 新 第 三 系 棕 红 色、黄褐色、灰绿色泥岩、粉砂岩和砂岩夹层, 下覆老第 三系上部棕红色、灰绿色泥岩、页岩和薄层砂岩。此背 斜为一封闭的储油气构造。据新疆石油管理局油田勘 () 探资料, 新第三系下部 为主要含油气层, 40年代初 N 1 开始采油, 1992年停止采油, 现仅采天然气。为了勘探 和开采石油、天然气, 在背斜轴部钻有一百余口深井, 其深度一般为1 000, 2 000, 揭露出多层高压含油气m 层, 层间压力大多在100个大气压以上, 属地下水动力 图2 独山子泥火山地区构造剖面示意图 异常带。因此, 新生代第三系含泥、砂质地层、封闭储油 . 2 .F igSch em a t ic geo lo g ica l p ro f ile o f th e D u sh anzi a rea 一段距离, 所以未引起明显的自然灾害。 根据国外资料报道, 世界上泥火山分布最多的国家是阿塞拜疆, 总计有200余处。位于巴库附近的罗克巴 塔纳泥火山就是其中最大的泥火山。1959年12月17日喷发时, 轰鸣声震耳欲聋, 发生强烈爆破并伴随有感地 震, 岩石碎片从喷口上抛高度达50, 水、气柱高达200, 300以上, 形成光斑和闪光, 细小粘土颗粒散落在火 m m 山口周围2, 3半径范围内, 在喷口附近形成了小丘状角砾岩, 但就是这样强烈的泥火山活动也未造成较 km 大的灾害。 泥火山的活动具有一定的周期性。独山子泥火山过去有多次活动, 但无详细的历史记载, 现存喷发物残土 2 仅限于黄土山山顶平台的局部地区, 影响面积在0. 5范围内。因此, 该泥火山如再次喷发, 估计也不会造成 km 巨大的自然灾害。 泥火山喷发与地震活动的关系 5 迄今为止, 有关泥火山与地震活动关系的研究国内外还很少报道。1948年土库曼共和国首府阿什哈巴德 大地震引起了极震区的泥火山活动, 而上述巴库泥火山1959年12月17日喷发时又引起了有感地震, 可见泥火 山与地震有一定成因关系。有一点可以肯定, 泥火山喷发与地震都和区域地壳构造应力有关。1995年5月2日在 独山子南50处发生了5. 8级地震, 随后, 6, 9月在北天山一带先后出现多起地下流体异常变化和泥火山喷 km 发, 10月3日在乌苏南又发生了一次4. 6级地震, 1996年1月9日再次发生了沙湾南的5. 2级地震。可见, 泥火山的 活动、流体异常和多次中强地震发生都反映了大区域地壳应力增强的趋势。 ( )1995年12月收稿, 1996年2月改回 A PREL IM INA RY STUDY O N ERUPT IO N O F THE M UD , VOL CA NO IN D USHA NZ IX INJ IA NG W ang D ao L iM aow e i L i M en D a i X iaom in ()S eism olog ica l B u reau of X inj iang U y g u r A u tonom ou s R eg ion , U rum q i 830011 A bstrac t 1995, , . In J u ly o f a m ud vo lcano sudden ly e rup ted in D u sh anziX in jiangT h e geo lo g ica l and h yd ro geo lo g2 . ica l co nd it io n s a sso c ia ted w ith th e m ud vo lcano h ave been stud iedT h e po ssib ilie s o f na tu ra l d isa ste r s cau sed .by th e m ud vo lcano ac t iv ity and it s re la t io n to ea th quak e s h ave been d iscu ssed : , , , Key W ordsM ud vo lcan oErup t ion Hydrodynam ic sX in j ian g