采用COMSOL Multiphysics建立長白山天池2D多物理場模型,模擬長白山天池流場、自然電位分布及其磁場響應(yīng).研究結(jié)果表明:天池和大氣降水入滲補給地下水,地下水在重力作用下向下流動時,產(chǎn)生電位差,形成自然電場,進(jìn)而產(chǎn)生磁場.在火山通道外側(cè),電流密度方向由地表指向地下,通道周邊地區(qū)磁通量密度呈現(xiàn)高值;在火山通道/斷層破碎帶內(nèi),向下運移的地下水遇到致密巖體后向上補給天池或涌出地表成泉,該過程產(chǎn)生向上運移的電流,電流密度方向由地下指向地表,磁通量密度呈現(xiàn)低值.研究長白山天池多物理場響應(yīng),有助于進(jìn)一步理解長白山天池地區(qū)地下水循環(huán)過程及電磁異常出現(xiàn)的機理,亦可用于指導(dǎo)火山地區(qū)勘查、監(jiān)測與開發(fā). 

【文章來源】：地球物理學(xué)進(jìn)展. 2017,32(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

長白山天池三維地質(zhì)模型

2017，32(4)李宏卿，等:基于COMSOLMultiphysics的長白山天池多物理場耦合響應(yīng)研究(www．progeophys．cn)圖1長白山天池三維地質(zhì)模型Fig．13DGeologicalmodelofTianchilakeinChangbaishanvolcano圖2長白山天池二維地質(zhì)模型剖面圖(單位:m)Fig．22DGeologicalmodelprofileofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)圖3長白山天池2D模型三角剖分(單位:m)Fig．32DmodelTrianglesubdivisionofTianchilakeinChangbaishanvolcano(unit:m)圖4長白山天池2D地下水流場壓力分布(彩色)和流速(箭頭)剖面圖(單位:m)Fig．42Dgroundwaterflowfieldpressuredistribution(surfaceplot)andvelocities(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)圖5長白山天池2D電位分布(彩色)和總電流密度(箭頭)剖面圖(單位:m)Fig．52Delectricpotential(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)圖6長白山天池2D磁通量密度分布(彩色)和總電流密度(箭頭)剖面圖(單位:m)Fig．62Dmagneticflux(surfaceplot)andcurrentdensity(arrows)profilearoundTianchilakeofChangbaishanvolcano(unit:m)1781

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]長白山天池火山巖漿系統(tǒng)分析[J]. 仇根根,裴發(fā)根,方慧,杜炳銳,張小博,張鵬輝,袁永真,何梅興,白大為.  地球物理學(xué)報. 2014(10)
[2]地殼中巖漿沿已有斷層運移的數(shù)值模擬——在長白山天池火山的應(yīng)用[J]. 程旭,陳祖安,白武明.  地球物理學(xué)報. 2014(05)
[3]火山地震信號和火山顫動震源模型[J]. 明躍紅,吳建平,房立華,王未來.  地球物理學(xué)進(jìn)展. 2009(02)
[4]長白山天池火山區(qū)三維地殼結(jié)構(gòu)層析成像[J]. 楊卓欣,張先康,趙金仁,楊健,段玉玲,王帥軍.  地球物理學(xué)報. 2005(01)
[5]高溫巖體地?zé)衢_發(fā)的塊裂介質(zhì)固流熱耦合三維數(shù)值模擬[J]. 趙陽升,王瑞鳳,胡耀青,萬志軍,謝耀社.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2002(12)
[6]長白山天池火山區(qū)大地電磁測深初步觀測[J]. 湯吉,劉鐵勝,江釗,趙國澤,王繼軍,詹艷.  地震地質(zhì). 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]長白山天池火山地震類型與地震分布[J]. 馬明志,張興科,侯立平.  地震地磁觀測與研究. 1996(06)
[9]火山地區(qū)二維自然電位異常反演[J]. 張貴賓,齊劍玲.  地球物理學(xué)報. 1996(06)
[10]長白山天池火山區(qū)幔源稀有氣體釋放特征[J]. 上官志冠,孫明良.  科學(xué)通報. 1996(18)



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