2024年2月22日發(fā)(作者:日記本歌詞)

第44卷 第5期2022年10月地 震 地 質(zhì)SEISMOLOGYANDGEOLOGYVol.44,No.5Oct.,2022-doi:10.3969/j.issn.02534967.2022.05.002馮晶晶,趙勇偉,李霓,等.2022.瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制[J].地震地質(zhì),44(5):1107—1127.FENGJingjing,ZHAOYongwei,LINi,etal.2022.ConemorphologyanderuptionmechanismsoftheLateQuaternaryvolcanoinnorthernHainanIslandSeismologyandGeology,44(5):1107—1127.[J].瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制,2))))馮晶晶1 趙勇偉1 李 霓1 陳正全1))))王麗竹1 劉永順2 聶保鋒2 張學(xué)斌31)中國地震局地質(zhì)研究所,吉林長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站,北京?。保埃埃埃玻梗玻┦锥紟煼洞髮W(xué),資源環(huán)境與旅游學(xué)院,北京 1000483)天津市地質(zhì)調(diào)查研究院,天津 300191摘 要 文中以瓊北峨蔓、海口等地200ka以來噴發(fā)形成的38座火山為研究對象,基于GoogleEarth高分辨率遙感衛(wèi)星影像及ALSO(125m)數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),并基于無人機傾斜攝影測DOM)和數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),詳細測量了錐體形量生成的高精度、高分辨率數(shù)字正射像圖(hh-態(tài),對其形態(tài)進行定性和定量研究。文中提出了一種新的方法:“Sco(火山錐水平截面積)H(錐hh-體山頂至截面垂直距離)法”,可精確分析瓊北錐體形態(tài)上的差異。研究表明,在ScoH投圖中,hhhm=根據(jù)曲線的不同,火山錐體總體可分為3類:1)曲線坡度較小,Average(H/Sco)>30~06,區(qū)內(nèi)hhhm=1約有22%的錐體屬于該類型;2)曲線坡度較陡,Average(H/Sco)>3,區(qū)內(nèi)約有65%的0~60hhhm=錐體屬于該類型;3)曲線坡度最陡,Average(H/Sco)>340~120,區(qū)內(nèi)約有13%的錐體屬于該類型。野外地質(zhì)調(diào)查證實,第1類火山錐以羅經(jīng)盤為代表,由火山礫、火山灰、圍巖碎屑構(gòu)成,具有平行層理,屬于凝灰?guī)r環(huán)(tuffring)型錐體,為射汽巖漿噴發(fā)(phreatomagmaticerutpion)成因。第2類火山錐以馬鞍嶺為代表,由火山彈、熔巖餅等巖漿爆破成因的火山碎屑組成,屬斯通博利型(Strom-bolian)夏威夷型(Hawaii)火山噴發(fā)成因。第3類火山錐以筆架嶺火山為代表,多由直徑>30cm的extrusion)。研究表明,不同噴發(fā)類型形成的火山錐具有不同的形態(tài)熔巖塊構(gòu)成,推測為侵出成因(hh-特征,這些形態(tài)差異可以準確地反映在ScoH曲線中。因此,利用該方法基于火山錐高精度DEM數(shù)據(jù)可能能夠限定火山噴發(fā)的類型,這對于高效統(tǒng)計確定大型火山群的噴發(fā)類型、評估火山噴發(fā)災(zāi)害類型和災(zāi)害預(yù)期提供了一個新的研究思路。關(guān)鍵詞 數(shù)字高程模型 火山錐體 噴發(fā)機制 晚第四紀 瓊北中圖分類號:P317.3文獻標(biāo)識碼:A---文章編號:02534967(2022)051107210 引言雷瓊火山群位于中國大陸的最南端,其中包含近200座晚新生代火山,約7300km2的熔----〔收稿日期〕 20210825收稿,20211019改回?!不痦椖俊场≈袊卣鹁值刭|(zhì)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(IGCEA1717)和國家自然科學(xué)基金(41872255)共同資助。981年生,博士,副研究員,主要研究方向為火山地質(zhì)與地球深部化通訊作者:趙勇偉,男,1-學(xué),Email:zhaoyongwei@ies.ac.cn。Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
1108地 震 地 質(zhì)44卷巖覆蓋在濱海相沉積物之上(黃鎮(zhèn)國等,1994;陶奎元,2007)。現(xiàn)代地球物理探測發(fā)現(xiàn)雷瓊火山群之下存在上地幔波速異常,可能存在地幔柱(Zhao,2004;Xiaetal.,2016)。火山巖地球化學(xué)與同位素地球化學(xué)研究認為火山巖漿來源于地幔,并可能有下地幔物質(zhì)上涌(朱炳泉等,1989;史蘭斌等,2003;Zouetal.,2010)。所有上述特征表明,雷瓊火山群可能是源于深部地幔的熾熱巖漿,藉由地幔柱浮力異常上涌,并侵位于濱海環(huán)境之下。獨特的巖漿來源與侵位環(huán)境預(yù)示著雷瓊火山群有可能具有不同于中國其他第四紀火山群的火山地質(zhì)與火山地貌。雷瓊火山群獨特的噴發(fā)環(huán)境對火山地貌與噴發(fā)動力學(xué)具有明顯影響,而不同的火山地貌也反映了不同的噴發(fā)環(huán)境與噴發(fā)方式。從20世紀50年代開始,國內(nèi)大量學(xué)者通過野外實地調(diào)查、地形圖、遙感解譯等方法對該區(qū)開展了火山地質(zhì)研究,分析了雷瓊火山群的噴發(fā)方式、噴發(fā)期次、噴發(fā)年齡及物質(zhì)組成等要素。盡管前人提供了一部分火山形貌參數(shù),但受當(dāng)時的技術(shù)條件所限,這些參數(shù)提取的來源與標(biāo)準不清,沒有提供精度與誤差(韓中元等,1987;黃鎮(zhèn)國等,1993;魏海泉等,2003),火山錐體的形態(tài)定量化研究比較滯后,制約著火山噴發(fā)控制要素和噴發(fā)動力學(xué)研究。與國內(nèi)相比,國外對于火山地貌和錐體形態(tài)的分析都較為成熟,獲取數(shù)據(jù)的類型豐富、處理方法多樣,取得了豐碩的研究成果。國際上自20世紀80年代開始加強對火山錐體形態(tài)的錐寬比、研究,最早基于地形圖和野外測量,提出了錐高、基底直徑、火山口直徑、火口寬度/高度/錐寬比、火口破裂方位角等形態(tài)測量參數(shù),并將這些定量參數(shù)與火山錐的生長、降解過程以及區(qū)域構(gòu)造方面相聯(lián)系(Porter,1972;Wood,1980a,b;Dohrenwendetal.,1986;Hasenaka,1994)。21世紀以來,隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,測量的精度也大大提高。一些學(xué)者利用機載干涉雷達、多孔徑雷達衛(wèi)星、LiDARDEM等方法獲取了高精度的DEM,對火山渣錐的形態(tài)參數(shù)、體積和坡度進行了測量,并引入一些其他參數(shù)定量描述火山構(gòu)造(Favallietal.,2005,2009;Dónizetal.,2008;Karátsonetal.,2010)。近十年來,隨著無人機航空攝影測量技術(shù)的發(fā)展,許多學(xué)者已經(jīng)將其應(yīng)用于火山活動觀測、微地貌解譯、火山災(zāi)害監(jiān)測與評估等研究領(lǐng)域,國際火山學(xué)界也借助高精度衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)在火山形貌研究上取得了長足的進步,如:利用無人機技術(shù)觀測火山形態(tài)和結(jié)構(gòu)的改變;識別厘米級尺度的熔巖流等特征地貌;識別火山表面形態(tài)及獲得精確的噴發(fā)量等(Darmawanetal.,2018;Favallietal.,2018;Zornetal.,2020)。火山形貌的形成是地質(zhì)作用與環(huán)境作用形成和破壞相互作用的結(jié)果。由于這些過程的復(fù)雜性,火山的形態(tài)和大小各不相同?;鹕叫蚊矞y量學(xué)可定量描述火山的形狀和大小,為掌握火山的生長歷史和演化過程提供相關(guān)信息,為判斷火山能否再次噴發(fā)提供了可讀的線索。本文利用無人機傾斜攝影測量技術(shù),結(jié)合ALOS125m精度的DEM數(shù)據(jù),提取了雷瓊火山群中瓊北地區(qū)晚第四紀(年齡<200ka)火山的三維形貌參數(shù),旨在:1)探索利用新技術(shù)手段高效定量提取火山錐形貌參數(shù)的技術(shù)方法;2)用該方法獲得晚第四紀以來瓊北火山錐的形態(tài)特征數(shù)據(jù),探討其噴發(fā)的物理成因。本工作可以為未來火山形貌研究提供切實可行的技術(shù)借鑒,研究瓊北火山作用可為未來的火山噴發(fā)災(zāi)害防御決策提供可靠的科學(xué)依據(jù)。1 地質(zhì)背景雷瓊地區(qū)位于歐亞板塊的南端,受板塊運動和南海海盆擴張的影響,構(gòu)造、火山活動強22烈,火山巖面積達7000km。其中瓊北地區(qū)的火山活動最為強烈,面積可達4000km。本區(qū)火Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1109山活動自始新世起,到更新世達到高潮,一直延續(xù)到全新世。其中,古近-新近紀火山巖除少部分露頭外,大部分都隱伏于地下,而第四紀火山巖大多以熔巖臺地的形式出露地表,主要分布于海南島北部近EW向的王五-文教斷裂以北的陸域部分,熔巖臺地上錐體形態(tài)保留完好的約有100余座(鄒和平等,1987;申立新,1989;黃鎮(zhèn)國等,1995;付建明,1997)。根據(jù)前人的研究,瓊北第四紀火山巖從早到晚大致分為4期:1)多文嶺期,主要分布于臨高多文、瓊山和11~077Ma),以溢流式噴發(fā)形成的熔巖文昌東路等地,噴發(fā)時代為早更新世中晚期(距今2被為主,由于受到長期的風(fēng)化剝蝕,火山錐體大多破壞嚴重,僅保留少數(shù)熔巖錐,如典型的多文嶺、嶺腳嶺等。2)東英期,分布于臨高高山嶺、定安龍?zhí)痢⒍肼鹊兀瑖姲l(fā)時代為中更新世中晚期(距今073~021Ma),以溢流式噴發(fā)形成的熔巖流或熔巖被為主,錐體保存相對完好(符啟基等,2012)。3)道堂期,主要分布于海口長流、羅京盤、龍橋、白蓮等地,噴發(fā)時代為11~006Ma),射汽巖漿噴發(fā)形成的低平火山口和基浪堆積物分布在楊花、晚更新世(距今0羅京盤、雙池嶺、儒黃嶺等地。4)雷虎嶺期,主要分布于瓊北石山、永興等地,噴發(fā)時代為全新世,保留的錐體包括馬鞍嶺、雷虎嶺等(樊祺誠等,2004;閆成國等,2013;段政等,2021)。前人的火山巖年代學(xué)研究結(jié)果表明(圖1),瓊北地區(qū)距今200ka以來噴發(fā)過的火山主要分布于峨蔓(東英期)和??冢ǖ捞闷凇⒗谆X期)(葛同明等,1989;Hoetal.,2000;灑驍?shù)?,2013)。這些火山形成的時代較近,保存狀況最好,也最能代表未來可能的火山噴發(fā)類型。2 數(shù)據(jù)提取方法瓊北火山群早期的錐體形貌測量研究大多依靠地形圖測量。這種方法的優(yōu)點是成本低,可批量測量;缺點是精度低,在室內(nèi)無法掌握野外火山錐的實際情況,對錐體形態(tài)復(fù)雜的火山而言誤差大。本文探索了新的技術(shù)方法,結(jié)合多孔徑雷達衛(wèi)星測量與無人機測量各自的技術(shù)長處,即基于無人機航空攝影測量獲得的數(shù)據(jù),與陸地觀測衛(wèi)星(ALSO)獲得的地形數(shù)據(jù)進行Kervynetal.,2007)。利用該方法,我們誤差對比,比較2種方法獲得的數(shù)字高程模型的精度(獲取了質(zhì)量可靠、高精度、高分辨率的火山錐體形貌數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上進行詳細的形態(tài)學(xué)研究。21 數(shù)據(jù)來源-211 ALSODEM數(shù)據(jù)-ALSODEM數(shù)據(jù)來自日本先進陸地觀測衛(wèi)星ALOS搭載的合成孔徑雷達(PALSAR)傳感器中的相控陣型L波段(波長為236cm)。其優(yōu)點為覆蓋廣、時效快、不受太陽照射條件限制,可全天候?qū)Φ赜^測,受地物影響范圍小,同時衛(wèi)星發(fā)射的微波穿透力強,可穿透云層、植被冠層等,從而獲得不受云層和植被影響的質(zhì)量較高的影像數(shù)據(jù)。但其也存在數(shù)據(jù)范圍過大、提取地物特征點重疊率不夠、部分數(shù)據(jù)存在空洞和圖像精度較低等不足之處。本文的ALSO數(shù)據(jù)下載于網(wǎng)站①,投影坐標(biāo)為UTM/WGS84,空間分辨率為125m。212 GoogleEarth影像數(shù)據(jù)GoogleEarth高清衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)使用的是分辨率為06~15m的IKONOS影像、QuickBird影像和LandsatETM7影像,高程數(shù)據(jù)為SRTM提供的空間分辨率為30m的全球高精度高程數(shù)①https:∥www.91weitu.com/。Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
1110地 震 地 質(zhì)44卷圖1 瓊北火山區(qū)的地質(zhì)圖及火山群分布特征Fig.1 GeologicalmapoftheQiongbeivolcanicfieldanddistributioncharacteristicsofthevolcanicswarm.a瓊北新生代火山巖分布圖(據(jù)劉建強等(2013)修改);b峨蔓地區(qū)火山分布圖;c海口地區(qū)火山分布圖Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1111據(jù)。GoogleEarth集成了高清衛(wèi)星影像和地面高程等數(shù)據(jù)并顯示在三維地球模型上,可快速隨意切換觀察高度、角度、方向等參數(shù)以瀏覽全球遙感影像,也可清晰地顯示植被、巖石等地貌信息。22 無人機數(shù)據(jù)無人機航空攝影測量以低空無人飛行器的影像傳感器獲取地面影像,再通過SfM(Struc)方法獲取研究區(qū)的高精度地形數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)遙感手段相比,無人機航空攝影turefromMotion測量具有成本低、靈活機動、可快速獲取高分辨率影像的優(yōu)點,缺點是受天氣和云層影響大、覆蓋范圍小、穿透力弱、受植被影響大。本文航拍設(shè)備為搭載高清云臺相機ZenmuseX5s的四旋翼無人飛行器———大疆Inspire2,該無人機可獲?。玻埃埃叭f級像素的影像。本次實驗的飛行相對航高為350m,航向和旁向重疊0%和70%,拍照模式為懸停拍照,共拍攝9013張影像,地面分辨率達2~8cm/pix。率分別為8為了對比航測區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)的精度,我們采用差分GPS的GNSSRTK技術(shù)獲取航測區(qū)域內(nèi)地面控制點的坐標(biāo)。本文采用AgisoftPhotoscan軟件的SfM移動攝影測量(StructurefromMotion)方法處理航測數(shù)據(jù),流程包括圖像特征匹配及跟蹤、生成密集點云、計算測量點的相對坐標(biāo)和利用地面控制點(GCP)進行空間校正,最終獲取數(shù)字高程模型(DEM)和正射影像圖(DOM),并結(jié)合地面控制點對生成的影像進行精度評定(魏占玉等,2015;孫穩(wěn)等,2019)。23 數(shù)據(jù)對比為了比較不同DEM數(shù)據(jù)源的精度,我們將獲取的無人機SfM數(shù)據(jù)與公開的ALSO數(shù)據(jù)進行了對比,目的是分析2種數(shù)據(jù)源DEM圖像細節(jié)的具體表現(xiàn)。對比的內(nèi)容為相同范圍、同比1000)下不同數(shù)據(jù)源的DEM地貌細節(jié)和錐體形態(tài)的地形剖面線,結(jié)果如圖2所示。例尺(??2)無人機SfM-DEM的分辨率為2~8cm/pix,明顯優(yōu)于ALSO數(shù)據(jù)。前者可清通過結(jié)果可知:1楚地顯示地表形態(tài),通過其能夠精細地識別微小的地貌特征。2)在對同一錐體的地形剖面線-刻畫方面,無人機SfM-DEM剖面線上出現(xiàn)很多不平滑的、高低起伏的小折線,而ALSODEM剖面線則較為光滑,可以很好地顯示出火山錐體的形狀。經(jīng)過分析和圖片對比(圖2b)發(fā)現(xiàn),SfM-DEM與ALSO數(shù)據(jù)約有10m的高差,結(jié)合3D地形數(shù)據(jù)分析,確認原因是受到樹木高低起伏的影響。因此,無人機SfM-DEM的精度和分辨率優(yōu)于ALSO數(shù)據(jù),能夠識別微小的地貌特征,但對大范圍的起伏地形進行測量時,可能會受到局部小地形和植被高低的影響。而通過-ALSODEM可以明顯地看到大范圍內(nèi)的地形起伏,但該數(shù)據(jù)對地貌細節(jié)的描述較少。對于本文研究的火山地貌而言,火山錐體底徑約為幾百米到幾千米,無人機SfM-DEM數(shù)據(jù)和ALSO數(shù)據(jù)的精度相差很小,兩者都能滿足測量需求。但詳細到火山口、熔巖溢出口等幾十米的地貌細節(jié)時,無人機SfM-DEM數(shù)據(jù)具有絕對的優(yōu)勢。因此,本文結(jié)合二者的長處分別提取火山錐體不同的形態(tài)參數(shù),并在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上分析火山噴發(fā)過程。3 火山錐體參數(shù)的提取方法測量火山錐體形態(tài)的第1步是選取火山錐體的空間范圍。我們通過2個DEM派生產(chǎn)品———剖面曲率和坡度,結(jié)合3D地形數(shù)據(jù)和GoogleEarth影像數(shù)據(jù)實現(xiàn)這一過程(Grosseetal.,2012)。坡度指過該點的切平面與水平地面的夾角,表示地表面在該點的傾斜程度。剖面Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
1112地 震 地 質(zhì)44卷圖2 不同數(shù)據(jù)源的火山錐體形態(tài)對比圖Fig.2?。茫铮恚穑幔颍椋螅铮睿铮妫觯铮欤悖幔睿椋悖悖铮睿澹螅瑁幔穑澹螅妫颍铮恚洌椋妫妫澹颍澹睿簦洌幔簦幔螅铮酰颍悖澹螅幔保埃氨壤呦拢樱妫停模牛团cALSODEM的細節(jié)對比圖;bSfM-DOM圖與GoogleEarth影像中馬鞍嶺地區(qū)的對比圖;??20-c在SfM-DEM與ALSODEM數(shù)據(jù)中雷虎嶺同一剖面的對比圖曲率是沿梯度線垂直平面上測量的斜率的變化率,其中正極大值表示最大凸度,負極大值表示最大凹度(Wood,1996;Olaya,2009),在生成的邊界描述層上手動搜索周圍的最佳路徑以追)圓錐基底的長軸蹤火山錐體的范圍。在劃定的火山范圍內(nèi)提取以下火山錐體的形態(tài)參數(shù):1abWco;2)圓錐基底的短軸Wco;3)火山口的直徑Wcr;4)火口破裂方向,即熔巖流流動的方向;5)錐體的高度hco,即最低的地形和最高的錐體邊緣之間的高差;6)火山錐體的坡度。提取參數(shù)的具體方案為:在ALSO數(shù)據(jù)中測量火山錐底徑的長軸、短軸、錐體高度等范圍Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1113較大的參數(shù),用無人機生成數(shù)字高程模型(DEM)、正射影像圖(DOM)和GoogleEarth影像測量火口直徑、火口深度、火口破裂方向等小范圍的細節(jié)參數(shù)?;谏鲜龇桨福覀兲崛×嘶鹕藉F體的一系列參數(shù)(表1),這些參數(shù)定量表征火山的大小和形狀,為了解不同錐體類型火山的生長和形態(tài)提供了重要信息。除以上參數(shù)外,前人還常使用Hco/Wco描述錐體形態(tài)(Grosseetal.,2009;Rodriguez,2012)。利用Hco/Wco可大致分析錐體的碎屑類型,該方法的優(yōu)點是便于提取,較為直觀,缺點是對于不規(guī)則形態(tài)的錐體。例如,若錐底非圓形,火口沿起伏高差大,則所提取的參數(shù)中人為誤差極大,可信度差。由于瓊北火山的形態(tài)復(fù)雜,該方法并不適用。hhh-為了克服Hco/Wco方法的缺點,本文提出了一種新的參數(shù),即“ScoH”。定義參數(shù)Hhh=為由錐體任意一點與錐體至高點間的垂直距離(單位為m),Sco即使用錐體中任意一處Hh的點所處的水平面橫截錐體之后獲得的一系列橫截面的面積。在高精度DEM數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,hhh可以在GIS軟件中高效、精確地提取Sco和H。在同一個錐體中,按不同H可提取不同的hhhhh-Sco。以H高度為自變量,每隔10m取一個Sco值,可獲得一系列ScoH數(shù)值,同一錐體在hh-ScoH直角二維投圖上可投影出多個點。本文用二次曲線擬合法將其擬合為曲線,該曲線即可代表該錐體的形態(tài)特征。通過該方法可處理任意形態(tài)的錐體,并避免上述Wco/Hco方法中的人為誤差。4 參數(shù)數(shù)據(jù)分析本文選取的38個火山錐主要分布于??谟琅d、石山、儋州等地。這些火山基底的直徑(Wco)(圖3a)為130~2000m,中位數(shù)為422m,平均數(shù)為598m。其中,錐體底徑為200~1000m的居多,基底直徑>1000m的錐體大多為低平火山口。錐高(Hco)(圖3b)的范圍為4~,中位數(shù)為25m,平均數(shù)為30m,高度多集中于10~50m,呈寬緩的正態(tài)分布,錐高>50m90m的火山錐較少。研究區(qū)內(nèi)大多數(shù)火山僅有1個火山口,只有少數(shù)幾個錐體有1個以上火山口,如馬鞍嶺和吉安嶺。單火口的火山是一次噴發(fā)形成的,而多火口則為火山噴發(fā)時間相隔很近°~30°,坡度整體偏緩。我們或噴發(fā)位置改變而形成的?;鹕藉F體的坡度范圍比較寬泛,為4在Hco/Wco圖中(圖3c)可以看到,大多數(shù)火山參數(shù)比較分散,沒有較好的規(guī)律,從圖像上很hh-難區(qū)分出不同類型的錐體。與之不同的是,在ScoH投圖中,火山錐體的曲線可顯著分為3hhhm=類(圖4):第1類,曲線坡度較小,Average(H/Sco)>30~06,所有火山中約有22%的錐hhhm=體屬于該類型;第2類,曲線坡度較陡,Average(H/Sco)>310~60,共計約65%的錐體hhhm=屬于該類型;第3類,曲線坡度最陡,Average(H/Sco)>340~120,約有13%的錐體屬于該類型。5 火山錐體的類型及堆積特征hh-如上所述,瓊北火山錐的形態(tài)各異,在ScoH曲線投圖中,錐體可分為3種不同類型。通過野外調(diào)查火山錐體的物質(zhì)組成,可以確認這3類火山分別對應(yīng)不同的噴發(fā)成因,下文將進行詳細介紹。51 射汽巖漿成因該類火山錐主要由具有平行層理的火山礫、火山灰、圍巖碎屑構(gòu)成,屬于凝灰?guī)r環(huán)(tuffCopyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
表1 研究區(qū)的火山參數(shù)表1114Table1?。校幔颍幔恚澹簦澹颍螅铮妫觯铮欤悖幔睿铮澹螅椋睿簦瑁澹螅簦酰洌幔颍澹釙r代全新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世全新世碎屑錐多重火山錐碎屑錐低平火山口多重火山錐6501656167338589低平火山口1302碎屑錐21817811335341509142323534碎屑錐677565低平火山口520152198133229381045555094碎屑錐41337731碎屑錐53834748混合錐25619010127162混合錐181162565混合錐342319110.030.030.040.090.080.040.010.060.020.040.020.060.130.090.150.160.240.390.36低平火山口182818012013660.01熔巖錐984830230.020.75混合錐24014360.03混合錐13611840.03混合錐23517414630.060.27111111111111111(2)11111553033829038723043873151562851601571864碎屑錐327282100.031碎屑錐365258131450.040.40157111熔巖錐11641062300.03177低平火山口10661012395530.040.6011026混合錐274223150.05131212混合錐340278210.0612225混合錐865820492940.060.3415812類型aWco/mbWco/m火山名稱地點坐標(biāo)Hco/mWcrHco/WcoWcr/Wco火口數(shù)火口破裂方向/(°)平均坡度/(°)雷虎嶺??谟琅d19°52′21″N,110°15′18″E群眾嶺??谟琅d19°52′13″N,110°15′34″E群修嶺??谟琅d19°52′29″N,110°15′11″E羅經(jīng)盤??谟琅d19°50′34″N,110°15′48″E永茂嶺??谟琅d19°51′11″N,110°16′47″E群香嶺??谟琅d19°51′19″N,110°15′21″E谷墩嶺??谟琅d19°51′12″N,110°15′30″E臥牛嶺??谟琅d19°54′36″N,110°14′19″E群仙嶺??谟琅d19°52′01″N,110°14′15″E昌甘嶺海口永興19°51′47″N,110°14′36″E卜亞嶺海口永興19°51′21″N,110°18′23″E儒黃嶺海口永興19°51′32″N,110°15′58″E地 震 地 質(zhì)那墩嶺??谑剑保埂悖担场洌常贰澹?,110°13′58″E儒群嶺??谑剑保埂悖担场洌担病澹?,110°13′55″E浩昌嶺海口石山19°53′48″N,110°13′22″E美社嶺??谑剑保埂悖担怠洌玻病澹?,110°13′11″ECopyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
昌道嶺??谑剑保埂悖担础洌担场澹?,110°13′09″E雙池嶺??谑剑保埂悖担丁洌矗丁澹危保保啊悖保薄洌保怠澹诺捞脦X海口石山19°56′53″N,110°10′36″E陽南嶺??谑剑保埂悖担础洌担病澹?,110°13′36″E石嶺??谑剑保埂悖担丁洌矗础澹?,110°15′03″E吉安嶺海口石山19°56′42″N,110°11′48″E楊花嶺??谑剑保埂悖担丁洌矗病澹?,110°10′24″E儒才嶺??谑剑保埂悖担丁洌埃病澹危保保啊悖保病洌保丁澹虐訋X海口石山19°55′55″N,110°12′48″E44卷風(fēng)爐嶺海口石山19°55′39″N,110°12′51″E
5期續(xù)表1時代晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世晚更新世混合錐41834870混合錐40122450混合錐348300700.200.120.17混合錐576444900.16混合錐426418430.10碎屑錐754428680.09熔巖錐911714280.03熔巖錐17221582470.0311111111碎屑錐431372170.0419519545碎屑錐703686270.04172碎屑錐248209220.091131碎屑錐316270210.071(2)214類型aWco/mbWco/m火山名稱地點坐標(biāo)Hco/mWcrHco/WcoWcr/Wco火口數(shù)火口破裂方向/(°)平均坡度/(°)國群嶺A??谑剑保埂悖担怠洌常薄澹?,110°13′45″E國群嶺B??谑剑保埂悖担怠洌玻啊澹危保保啊悖保场洌矗怠澹派駧X??谑剑保埂悖担薄洌矗贰澹?,110°09′40″E玉庫嶺??谑剑保埂悖担丁洌矗薄澹危保保啊悖保病洌保埂澹诺铝x嶺??谫僦荩保埂悖矗贰洌埃埂澹?,109°11′36″E蓮花嶺海口儋州19°47′21″N,109°10′16″E春歷嶺海口儋州19°50′59″N,109°17′41″E筆架嶺A海口儋州19°51′25″N,109°17′15″E筆架嶺B海口儋州19°51′38″N,109°17′13″E筆架嶺C??谫僦荩保埂悖担薄洌矗浮澹危保埃埂悖保贰洌保场澹殴P架嶺D海口儋州19°51′52″N,109°17′19″E馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
筆架嶺E??谫僦荩保埂悖担薄洌担病澹危保埃埂悖保贰洌保贰澹牛保保保?/p>
1116地 震 地 質(zhì)44卷圖3 火山錐體錐高(Hco)與底徑(Wco)的分析對比圖Fig.3 Comparativeanalysisofconeheight(Hco)andbasediameter(Wco)ofvolcaniccone.a基底直徑(Wco)的統(tǒng)計柱狀圖;b錐高(Hco)的統(tǒng)計柱狀圖;c不同類型火山錐體的錐高/底徑(Hco/Wco)分布圖Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1117hh-圖4 不同類型火山錐體的ScoH圖hh-Fig.4?。樱悖铮龋洌椋幔纾颍幔恚铮妫洌椋妫妫澹颍澹睿簦簦穑澹螅铮妫觯铮欤悖幔睿椋悖悖铮睿澹螵保岬冢鳖?;b第2類;c第3類ring)型錐體;火山錐體的基底較大,直徑一般>1000m,火山口一般呈圓形或近圓形的平底洼地,直徑>1000m。內(nèi)坡坡度約為5°,內(nèi)、外坡兩側(cè)呈低而近似相等的坡度。它是一種較為特殊的火山活動,為高溫巖漿在上升過程中與水反應(yīng),產(chǎn)生大量的水蒸氣導(dǎo)致的爆炸式噴發(fā),即Sheridanetal.,1983;Lorenz,2003;孫謙等,2005),其產(chǎn)物為圍巖或巖漿的碎射汽巖漿爆發(fā)(屑,緊貼地面呈放射狀向火山口外側(cè)擴散,之后堆積形成基浪堆積物(圖5a)。Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
1118地 震 地 質(zhì)44卷圖5 3種不同噴發(fā)成因的火山錐體結(jié)構(gòu)簡圖Fig.5 Schematicdiagramofvolcanicconestructurewiththreedifferenteruptioncause.a射汽巖漿成因;b巖漿爆破成因(夏威夷式);c侵出成因以羅經(jīng)盤為例(圖6a,b),錐體主體由凝灰?guī)r組成,可見交錯、波狀層理。其火山底徑為1066m,高程為93m,比高36m,火山口近圓形,較為平坦,直徑約為553m,多被開墾為農(nóng)田。在其中心處有一個殘存的高7~8m的熔巖丘,火口周圍有火山碎屑巖和火山噴發(fā)拋射出的圍000)。羅經(jīng)盤錐體的物質(zhì)組成表明其前期以劇烈的巖及下伏地層的角礫碎塊巖(劉嘉麒等,2射汽巖漿爆炸為主,后期逐漸轉(zhuǎn)弱為巖漿爆破噴發(fā)和溢流噴發(fā),2種噴發(fā)方式之間的轉(zhuǎn)換可能與地下水和巖漿的相對通量有關(guān)。52 巖漿爆破成因該類火山錐由火山彈、熔巖餅等巖漿爆破成因的火山碎屑組成,整體結(jié)構(gòu)比較松散,形態(tài)上以圓形、橢圓形為主。錐體面積小,坡度約為15°~30°。巖漿爆破成因的火山是因巖漿氣體的釋放導(dǎo)致的玄武巖爆破噴發(fā),通常表現(xiàn)為斯通博利式噴發(fā)、夏威夷式噴發(fā)(圖5b),或為2種端元的過渡型噴發(fā)。以馬鞍嶺為例(圖6c,d),其錐體是由火山渣、火山彈、火山灰、火山角礫巖組成的典型火山碎屑錐。馬鞍嶺由主錐風(fēng)爐嶺和2個次級火山錐包子嶺組成,火口的形狀似馬鞍形(白志003)。其中風(fēng)爐嶺的體積較大,為主錐,其高程為222m,底徑為589m,錐高55m,坡達等,2度為20°~30°,有一漏斗狀火口,直徑為94m,深36m,火口緣寬2~3m,內(nèi)坡約為40°~65°,熔巖溢出口方向為N40°E;在主錐西南約500m處為包子嶺,規(guī)模較主錐小,高程為189m,錐高40m,有一圓形火山口,內(nèi)徑為90m,深6m。馬鞍嶺的錐體下部為松散的火山碎屑堆積,上Strombo部為磚紅色熔結(jié)集塊巖及碎屑熔巖。由組成物質(zhì)可知,火山噴發(fā)早期以斯通博利式(lian)彈道爆破噴發(fā)為主,形成渣錐;噴發(fā)后期向夏威夷式(Hawaii)噴發(fā)過渡,熔巖噴泉形成錐體頂部的濺落錐。53 熔巖侵出成因該類火山錐的底部為厚層熔巖臺地,臺地之上的錐體面積小、高度較大、坡度較陡,這與一般低矮盾形的熔巖錐特征不同。其通常由巨大、致密的塊狀熔巖堆積形成,錐體外貌總體呈圓丘狀或魚脊?fàn)?。以筆架嶺為例(圖6e,f),其自西南到東北由連續(xù)的5個火山(A—E)排列形成。筆架嶺B是5個錐體中最大、最陡的錐體,底徑長軸長576m,短軸長444m,高程為208m,錐高90m,坡度為30°。錐體頂部出現(xiàn)直徑>1m的薄層結(jié)殼熔巖碎片,然而錐體底部卻由不規(guī)則棱角狀、直徑為30~50cm的熔巖塊構(gòu)成。推測火山噴發(fā)時熔巖流速較慢,表殼先行冷卻,下面的熔巖Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1119圖6 瓊北第四紀火山的地質(zhì)地貌特征圖Fig.6 GeologicalandgeomorphologicalcharacteristicsoftheQiongbeiQuaternaryvolcanoes.a羅經(jīng)盤火山口地形(DEM)的渲染圖;b羅經(jīng)盤火山口;c馬鞍嶺火山錐體;d馬鞍嶺火山口內(nèi)壁濺落成因的熔結(jié)集塊巖;e筆架嶺錐體剖面;f筆架嶺堆積的塊狀熔巖仍在緩慢流動,在表層薄弱的地段擠出,熾熱的熔巖在冷卻收縮和擠壓力的作用下發(fā)生破裂。extru由此可推測,該火山作用發(fā)生時巖漿溫度較低、黏度較大,受到壓力作用發(fā)生熔巖侵出(sion),由于巖漿通道受到強大的擠壓力,導(dǎo)致其外壁或頂部破裂,一些巖漿不斷侵出,從而形018)。成邊坡陡峭的熔巖山脊和侵出巖丘(趙勇偉等,2上述研究表明,不同噴發(fā)類型形成的火山錐具有不同的形態(tài)特征,這些形態(tài)差異可以準確hh-地反映在ScoH曲線中。利用該方法,可能能夠通過火山錐高精度DEM數(shù)據(jù)限定火山的噴Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
1120地 震 地 質(zhì)44卷發(fā)類型,這有利于高效統(tǒng)計確定大型火山群中的噴發(fā)類型,并評估火山噴發(fā)災(zāi)害的類型和災(zāi)害預(yù)期。6 火山噴發(fā)的特征火山渣錐(cindercone)是巖漿爆破成因最常見的火山地貌,也是研究最多的火山錐體形態(tài)Settle,1979;DónizPáez,2015;Uslularetal.,2021)。瓊北第四紀火山多為小體積的單成因(火山,火山大多為火山渣錐。然而,我們發(fā)現(xiàn)瓊北火山的錐體形態(tài)特征顯著區(qū)別于前人所歸納的世界各地的火山渣錐。本文對前人結(jié)果與瓊北火山錐體的形態(tài)參數(shù)進行比較,以分析瓊北火山獨特的噴發(fā)方式。火山渣錐通常為碗狀火口的小圓錐形火山,它是由火山爆破式噴發(fā)形成的松散碎屑落在火口附近堆積形成的角度陡峭的錐體。典型的年輕火山渣錐基底直徑(Wco)的范圍為025~(平均為09km),其與火山口直徑(Wcr)、錐底高度(Hco)三者之間呈恒定的線性關(guān)系:25km==04和H018Wcr/Wcoco/Wco(Porter,1972;Wood,1980b)。根據(jù)這一線性關(guān)系可計算出理hhhh2h2=××++18/251/3002co、H間的函數(shù)關(guān)系為ScoHWcoHWco,并根據(jù)這一函想錐體Sπππ數(shù)關(guān)系在二維圖中繪制函數(shù)曲線。瓊北火山渣錐的基底直徑(Wco)范圍為013~2km(平均為06km),Wcr/Wco<04,Hco/Wco系數(shù)的平均值為006,與上述理想渣錐相比,基底直徑、錐體高度都相對較小。從hh-ScoH曲線(圖7)中能更加直觀地看到瓊北火山的錐體高度相對理想渣錐曲線的錐高(Hco)hh更小,但在特定H高度的Sco面積更大,這反映了瓊北火山坡度較緩,與斯通博利式噴發(fā)產(chǎn)生的典型火山渣錐不同。由上述火山錐的組成物質(zhì)可知,瓊北火山群巖漿爆破式噴發(fā)方式既有夏威夷式噴發(fā),又有hh-斯通博利式噴發(fā)。通過ScoH對比可以確定瓊北巖漿爆破成因的火山錐體(第2類)大多與典型的斯通博利式噴發(fā)形成的火山渣錐形態(tài)不同,其相對較緩的坡度及構(gòu)成錐體的大量熔結(jié)集塊巖表明噴發(fā)方式更接近夏威夷式噴發(fā)。據(jù)此我們推測,瓊北火山群巖漿作用成因的火山噴發(fā)方式以夏威夷式噴發(fā)為主,兼有斯通博利式噴發(fā)。在火山噴發(fā)的規(guī)模方面,瓊北火山錐體明顯較小。綜合以上噴發(fā)特征可知,相較于典型的大陸板內(nèi)單成因火山渣錐(如中國大陸內(nèi)部的第四紀火山),瓊北火山巖漿通道系統(tǒng)輸送巖漿的速率不高,原始巖漿中揮發(fā)份含量較低。這些特征與傳統(tǒng)意義上的地幔柱成因的火山并不一致,其形成原因值得未來作進一步研究。7 結(jié)論通過對瓊北火山群的野外地質(zhì)研究,并結(jié)合高精度數(shù)字模型及影像證據(jù),本文取得了以下認識:1)衛(wèi)星遙感影像ALSO(125m)的高精度數(shù)字模型(DEM)數(shù)據(jù)與無人機傾斜攝影測量生(成的高精度數(shù)字模型(DEM)數(shù)據(jù)相比,對于火山錐體形態(tài)參數(shù)的測量數(shù)值在可允許的誤差范圍內(nèi)。hh2)本文提出一種新的參數(shù)———Sco/H以描述錐體形態(tài),基于該參數(shù)可精確分析瓊北錐(hh-體在形態(tài)上的差異。研究表明,在ScoH投圖中,根據(jù)曲線形態(tài)可將火山錐體總體分為3hhhm=類:1)曲線坡度較小,Average(H/Sco)>30~06,該類火山錐屬于凝灰?guī)r環(huán)型錐體和熔巖Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1121圖7 瓊北地區(qū)火山渣錐與理想火山渣錐的對比圖Fig.7?。茫铮恚穑幔颍幔簦椋觯澹恚幔穑铮妫觯铮欤悖幔睿椋悖悖椋睿洌澹颍悖铮睿澹螅幔睿洌穑澹颍妫澹悖簦觯铮欤悖幔睿椋悖悖椋睿洌澹颍悖铮睿澹螅椋睿眩椋铮睿纾猓澹椋幔颍澹幔瑁瑁峄鹕皆F與理想火山渣錐的Hco/Wco圖;b火山渣錐與理想火山渣錐的ScoH圖Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
1122地 震 地 質(zhì)44卷盾,分別為射汽巖漿噴發(fā)成因和夏威夷型火山溢流成因;2)曲線坡度較陡,Averagehhhm=(H/Sco)>3,該類火山錐屬于斯通博利型-夏威夷型火山噴發(fā)成因;3)曲線坡度10~60hhhm=最陡,A40~120verage(H/Sco)>3,該類火山錐推測為侵出成因。(3)本文研究表明,火山形態(tài)測量法可以用來獲取火山噴發(fā)過程中的一些信息,有助于更精確和定量地對火山進行分類、表征火山的形狀演化趨勢,這種分類及其演化趨勢的解釋為研究相關(guān)的噴發(fā)機制提供了新的方法。參考文獻白志達,徐德斌,魏海泉,等.2003.瓊北馬鞍嶺地區(qū)第四紀火山活動期次劃分[J].地震地質(zhì),25(S1):12—20.BAIZhida,XUDebin,WEIHaiquan,etal.2003.DivisionoftheactiveperiodofQuaternaryvolcanismin,northernHainanProvince[J].SeismologyandGeology,25(S1):12—20(inChinese).Maanling段政,張翔,周翠,等.2021.瓊北地區(qū)第四紀火山地質(zhì)遺跡類型與地學(xué)意義[J].地球?qū)W報,42(1):111—123.,ZHANGXiang,ZHOUCui,etal.2021.CharacteristicsandgeologicalsignificanceofQuaternaryDUANZhengJ].ActaGeoscienticaSinica,42(1):111—123(inChinese).volcanicgeoheritagesinnorthernHainanIsland[樊祺誠,孫謙,李霓,等.2004.瓊北火山活動分期與全新世巖漿演化[J].巖石學(xué)報,20(3):533—544.FANQicheng,SUNQian,LINi,etal.2004.PeriodsofvolcanicactivityandmagmaevolutionofHoloceneinnorthJ].ActaPetrologicaSinica,20(3):533—544(inChinese).HainanIsland[付建明.1997.瓊北新生代火山作用與構(gòu)造環(huán)境[J].桂林工學(xué)院學(xué)報,17(1):27—34.J].JournalofGuilinFUJianming.1997.CenozoicvolcanismandtectonicsettingsinnorthernHannanIsland[,17(1):27—34(inChinese).InstituteofTechnology符啟基,沈金羽,林才.2012.海南省筆架嶺火山口及峨蔓灣地質(zhì)遺跡景觀開發(fā)初探[J].資源環(huán)境與工程,26(6):641—644.FUQiji,SHENjinyu,LINCai.2012.DiscussionondevelopmentofgeologicalreliclandscapeofBijialingcraterandJ].ResourcesEnvironmentandEngineering,26(6):641—644(inMindanaoManBayinHainanProvince[Chinese).葛同明,陳文寄,徐行,等.1989.雷瓊地區(qū)第四紀地磁極性年表火山巖鉀-氬年齡及古地磁學(xué)證據(jù)[J].地球物理學(xué)報,32(5):550—558.,CHENWenji,XUxing,etal.1989.ThegeomagneticpolaritytimescaleofQuaternaryforLeiqiongGETongming-region:TheKArdatingandpalaeomagneticevidencesfromigneousrocks[J].ChineseJournalofGeophysics,32(5):550—558(inChinese).韓中元,張仲英,劉瑞華,等.1987.海南島北部火山地貌[J].熱帶地理,7(1):43—53.,ZHANGZhongying,LIURuihua,etal.1987.VolcanicgeomorphologyofnorthHainanIslandHANZhongyuan[J].GeographyofTropicalZone,7(1):43—53(inChinese).黃鎮(zhèn)國,蔡福祥,韓中元,等.1993.雷瓊第四紀火山[M].北京:科學(xué)出版社.,CAIFuxiang,HANZhongyuan,etal.1993.QuaternaryVolcanoofLeiqiong[M].ScienceHUANGZhenguoPress,Beijing(inChinese).黃鎮(zhèn)國,蔡福祥.1994.雷瓊第四紀火山活動的新認識[J].熱帶地理,14(1):1—10.,CAIFuxiang.1994.AnewapproachtotheQuaternaryvolcanicityintheLeiqiongarea[J].HUANGZhenguoCopyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
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1126地 震 地 質(zhì) 44卷CONEMORPHOLOGYANDERUPTIONMECHANISMSOFTHELATEQUATERNARYVOLCANOINNORTHERNHAINANISLAND1,2)1)1)1)FENGJingjing?。冢龋粒希伲铮睿绐玻鳎澹椤。蹋桑危椤 。茫龋牛危冢瑁澹睿绐玻瘢酰幔睿保祝粒危牵蹋楠玻瑁酢。玻玻常蹋桑眨伲铮睿绐玻螅瑁酰睢。危桑牛拢幔铼玻妫澹睿纭。冢龋粒危牵兀酰濯玻猓椋睿保桑睿螅簦椋簦酰簦澹铮妫牵澹铮欤铮纾?,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing?。保埃埃埃玻梗茫瑁椋睿幔玻茫铮欤欤澹纾澹铮妫遥澹螅铮酰颍悖澹螅牛睿觯椋颍铮睿恚澹睿簦幔睿洌裕铮酰颍椋螅?,CapitalNormalUniversity,Beijing?。保埃埃埃矗福茫瑁椋睿幔常裕椋幔睿辏椋睿桑睿螅簦椋簦酰簦澹铮妫牵澹铮欤铮纾椋悖幔欤樱酰颍觯澹?,Tianjin?。常埃埃保梗保茫瑁椋睿幔粒猓螅簦颍幔悖簦停铮颍澹簦瑁幔睿铮睿澹瑁酰睿洌颍澹洌觯铮欤悖幔睿铮澹螅澹颍酰穑簦澹洌椋睿簦瑁澹睿铮颍簦瑁澹颍睿龋幔椋睿幔睿桑螅欤幔睿洌ǎ危龋桑洌酰颍椋睿纾簦瑁澹校欤澹椋螅簦铮悖澹睿澹幔睿洌龋铮欤铮悖澹睿澹祝椋簦瑁觯幔颍椋澹洌觯铮欤悖幔睿椋悖澹颍酰穑簦椋铮睿簦穑澹?,andwellpreservedvolcanicedifice,thesevolcanoesareidealforstudyingtheQuaternaryvolcanicgeologyandconemorphology.Weselectedatotalof38volcanoesinNHIwitheruptionagelessthan200000yearsassamples.Basedontheunmannedaerialvehicle(UAV)tiltphotographytechnology,wegotthehighprecisionandhighresolutiondigitalorthophotomap(DOM)anddigitalelevationmodel(DEM)dataforthesevolcanoes.CombinedwithGoogleEarthhighresolutionremotesensingsatelliteimageandALSO(125m)digitalelevationmodel(DEM)data,thesedataprovidethewaytoquantitativelymeasureandstudythehigh,themethodofHco(heightofcones)/Wco(conebaseprecisionconemorphology.Previouslydiameter)iscommonlyusedtoanalyzetheshapeofcone,whichisdifficulttoextracttheinformationofirregularcones.Whenthevolcanicconeisnoncircular,ortheelevationofcraterrimsisnotuniform,themorphologyparametersfromartificialextractionhavepoorreliability.So,thispaperhhproposesanewmethod,the‘Sco(horizontalsectionalareaofvolcaniccones)vsH(verticaldistancefromthetopoftheconetothecrosssection)′toaccuratelyanalyzethemorphologychangeofconesinnorthernHainanIsland.Thismethodhastwoadvantages.Firstly,itcandealwithconesofanyshapetoavoidartificialerrors.Secondly,itcanconvenientlyfiltertothegreatestextenttheinterferencefactorssuchasunevenweatheringandconeundulationcausedbysurfacevegetation,sothattheoriginalmorphologicalcharacteristicsoftheconecanbequantitativelydisplayed.Applyingtheabove,weaccuratelyanalyzedtheconemorphologyintheNHI.Itisindicatedthatvolcanicconesmethodhhcouldbedividedintothreegroupsinthe′ScovsH′projectiondiagram.Thefirstgroupwiththehhhm=average0~06(H/Sco)>3,andabout22%oftheconesbelongtothistype.Thesecondgrouphhm=(Hh/Sco)>310~60,andabout65%oftheconesintheareabelongtothiswiththeaveragehhhm=group.Thethirdgroupwiththeaverage(H/Sco)>340~120,andabout13%ofconesbelongtothisgroup.Fieldgeologicalsurveyconfirmedthatthefirstgroupvolcanicconeiscomposedofvolcanictuffwithparallelbedding,asrevealedbytheLuojingpanvolcano,whichisatuffringcone.Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
5期馮晶晶等:瓊北晚第四紀火山錐體形貌與噴發(fā)機制1127Phreatomagmaticeruptionisthemajorvolcanisminthisgroup.Thesecondgroupofvolcanicconeiscomposedofloosescoriaoragglomerate,asrepresentedbyMaanlingvolcano.TheStrombolianHawaiivolcaniceruptionproducedthistypeofcones.Thethirdgroupofconesissimilartolavadomeandmadeofblocklavaswithdiameterusuallygreaterthan30cm,asexemplifiedbyBijialingvolcano;thereforeitisinferredtobethemagmaextrusionorigin.Alllinesofevidenceindicatethatvolcanic,whichareconesformedbydifferenteruptiontypesexhibitdifferentmorphologicalcharacteristicshhaccuratelyreflectedinthe‘ScovsH’diagram.Therefore,itispossibletousehighprecisionDEMdataofvolcanicconetoconstrainvolcaniceruptiontypethroughthismethodKeywords?。洌椋纾椋簦幔欤澹欤澹觯幔簦椋铮睿恚铮洌澹?,volcaniccone,eruptionmechanism,LateQuaternary,Qiongbei〔作者簡介〕 馮晶晶,女,1996年生,2018年于河北地質(zhì)大學(xué)獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)為首都師范大學(xué)與中國-地震局地質(zhì)研究所聯(lián)合培養(yǎng)自然地理學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生,研究方向為自然地理學(xué),Email:18732172375@163.com。Copyright?博看網(wǎng). All Rights Rerved.
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