黑龙江五大连池喷气锥(碟)表壳裂隙成因研究

作者：马正婧; 张中俭^*; 詹涛; 杨业; 徐嘉谟; 李丽慧; 李峨

来源：工程地质学报, 2019, 27(02): 294-301.

DOI：10.13544/j.cnki.jeg.2017-628

• 五大连池
• 喷气锥(碟)
• 玄武岩
• 温度应力
• 有限元
• 表壳裂隙

喷气锥(碟)是五大连池世界地质公园内重点保护的熔岩地貌,它们是熔岩喷发冷却后形成的。目前,许多喷气锥(碟)表壳上分布有裂隙。这些裂隙造成了喷气锥(碟)的破坏。本文根据喷气锥(碟)的形成过程,分析了熔岩的温度变化。建立喷气锥(碟)的三维模型,通过数值计算得到熔岩降温后的温度应力分布。在此基础上,运用断裂力学理论分析喷气锥(碟)上裂隙的形态及分布特征。研究表明:熔岩喷发冷却形成喷气锥(碟)时会产生温度应力,并且最大主拉应力迹线呈环状分布。该温度应力作用下形成的裂隙具有竖直、相互平行、近似等距、由表及里等特征。故此认为喷气锥(碟)竖直状裂隙为熔岩冷却过程中产生的原生裂隙。本文还分析了喷气锥(碟)上裂隙尖端钝化现象以及裂隙密度差异现象的原因。

• 单位
  中国科学院地质与地球物理研究所; 中国地质大学（北京）