ＧＰＳ技楸山动力黼中脚 中科院长春人造卫星观测站 宫晓光 摘要：火山喷发是严重的地质灾害之一，近１牟来应用空问技术对火山运动进行监测已成为固际上引起 重视的一个热点，尤其是利用６ＰＳ技术Ａ跚０火山的山体移动，进而分析火山运动的动力学机制，披出其规律， 进而做出火山运动的预报。奉妫ｔ这方氙的应用问题，加以阐述。 随着科学技术的迅速发展，学科之间的交叉，学科之间的渗透，已成为当今科学发展 的一大趋势。学科的交叉，产生了许多新的学科，新的领域。这些新的增长崩，成为科学技 术发展的前沿。空间技术、天文学、地学、大地测量学，相互交叉产生了天文地球动力学， 这门学科，也成为当今发展最活跃的学科之一，它在研究地球运动的力学机制方面，开辟ｒ 崭新的途径。 近２０年来，人类利用空间对ｌ也观测技术，利用人造卫星来监测地球的运动，获得了一 系列重大成果。其中６ｔ：＇８技术的应用，显得由为突虾并得到了迅速发展。显示山强人的生 命力．本文就利用ＧＰＳ技术来监测火山的运动情况，进行世初步的研舡作。 火山喷发是严重的地震灾害之一，我国境内约有３０组火山群，近千座火山。主要分布 在东北、华北、滇西、雷州海峡两岸，台湾北部和闽中地区。大体上分为板内型火山和板 缘型火山两大类。两类火山各向其成因规律和活动规律，发育在板块内部深犬断裂带ｔ的称 为板内型火山。例如，长自山、五大连莲池火山群：发育在两大J9九游会板螋碰撞勉界的火山称为板 缘型火山，例如：滇西腾冲火山群，台湾大屯火山群。火山的喷发有一定的周期性。上述火 山，自中新世以来，己发生过十几期火山喷发。每次喷发期长达几万年至几十万年。至今， 这些火山区的地壳运动仍然十分激烈。火山下部存在着庞大的岩浆囊，火山区地震频度有明 显的增强趋势，并时有水汽化学和地热异常现象发生，地壳形变量也远大子其他地区。地壳 内部岩浆囊的活动加剧，将随时激活火山而发生喷发。 在我国大陆境内长白山火山，黑龙江五大莲池火山和云南腾冲火山是我国最有潜在喷 发危险的火山群，因此，利ｊ＝｝！｝现代高科技手段对这些火山开展监测和研究，正成为防灾减灾 的重耍课题。 火山动力学是地球动力学的一个分支。它是通过观测来研究火山的运动的力学机制， 并进一步米研究火Ⅱｉ的形成，孕育、喷发的全过程。 火山喷发，从一般情况来看，是指岩浆冲破地壳表面，以溢出或爆炸的形式向地壳外 部喷发。在这个过程中岩浆做为运动的主体，在其固结以前，一直保持着液体的性质，其中 最重要的是其流动性，岩浆的流动和地壳本身产生了相对运动。在岩浆的生成处，岩浆的密 度要比周围的物质的密度小，当形成岩囊以后，它往往向上运动。岩浆从高温源区上升时， 回遇到较冷的上覆岩石，岩浆囊在向上运动中，会使伞部的围岩挤向旁边和ｔ方，这就造成 了山体的形变．这种形变包含了水平变化和高程变化，最后岩浆囊会挤开上覆岩石，形成了 火山喷发。 火山在其形成的过程中，由了二内部的应力变化和其运动形态，导致了其外部特性和形 态的变化，从这些变化的现象分析中，可以找出其变化的规律和趋势。特别是ＧＰＳ技术的发 展，在监测火山运动方面，显示出巨大有设的作用，例如：意大利在１９９２年一１９９４年利埔 ５５

　　了８个测点组成的ＧＰＳ嗣对埃弗纳火山进行了三期观测，笈现火山有东向的水平位移。新西 兰干１９９＜）年对－｛峡火山进行ＧＰＳ观测，建立了中央裂隙带运动模型。日本也于１９９１年对云 仙火山开展ＧＰＳ；卿扎这些观测工作都取得了良好的效果。 我们国家刘于现代火山的监测Ｊ二作处Ｆ—种起步的状态。虽然地震系统有一支很强的 深部探测研究Ⅳｏ五，这支队伍曾完成我国人部分的地球物理测深剖面及地学断面的研究，并 在国家支；奇下，．生火山学、火山气候学及火山年代学方面，取得了钢步的研究成果，并为今 后的研究工作打Ｆ了一定的基础。ｔ断０用空间技术来监测火山运动在我国也刚刚开始，其中 ＧＰＳ技术的应用、首先进入了火山监测领域。 １９９８年，｛ｉ林省科委批准了利用“３Ｓ”系统对长自山天池火山进行系统监测的项目， 并 ｔｇＹ－长白山火山运动的地理信息系统，其中ＧＰＳ监测工作是本项目的重要工作内容。 长白山火ＩＪ Ｊ群自新生代开始形成，先后其发生了五期重大的火山喷溢活动，每次喷溢 都对当地和周剃也区的生态和气候带来巨大的影响。其中第五期喷发发生在１２１５年一１７０２ 年．其发生三次喷溢活动，这期喷发，摧毁了当时长白山区广大地区的原始森林，喷发物堰 塞了松花江上游的河道，进入高层大气圈的ｓ０２形成的气溶胶曾对筘求气候产生过重要影响。 可以说长自山火ＩＵ是我国境内最庞大、最具有潜在喷发危险的火山。 根据长白山拘地质构造，喷发历史和近些年来长白山的地震活动情况，布设ＧＰＳ监测 网。其主要目标是监测长白山山体的形变情况。 长白山火山监测网的布设，是以天池火山做为重点，长自山天池火山属大型复式火山， 并且是几个大断裂带的中心。做为西太平洋俯冲带前缘的—个重要标志，是长白山与珲春之 间的深震群。这些深震震中离天池火山最近仅１２０公里，天池火山主通道造锥喷发的同时， 主通道周围一些寄生火山口也相继喷发。 根据遥感照片的分析，长白山火山断裂构造主要有七个浅部断裂三个深部断裂，其中 经过天池火山的断裂有七个。从地质构造年天池火山是长白山火山群—个最主要的火山。根 据长白山天池火山的地质构造。我们在天池火山周围布设了１０个ＧＰＳ监测点（第一期）。为 丁保证网的精度又和中国地壳运动观测网络的基准点长春站和基本点延吉站相联，把长白山 天池火山ＧＰＳ监测网，纳入全国联网，１９９８年９月，我们完成了第—期的布点工作，并进 行了初测。目前这项工作还在继续进行。 火山喷发给人类带来了巨大的灾难，并对人类生存环境带来不利影响。国际减灾十年 委员会将火山灾害列为第六位主要自然灾害。目前，全球大约有１０％的人口生活在火山危险 地带及其附近，；：球最大的火山带一环太平洋火山带每年约有５０座火山喷发，其中有５％的 喷发造成了灾害，火山喷出大量的ｓ０２、Ｃ、００。，等有害气体以及火山灰进入高空，造成“火 山冬天”效应并破坏臭氧层，从而导致全球气候变化，成为另—些自然灾害如洪涝、旱灾 等的主要原因之一。因此加强对火山的监测和研究是国际社会防灾、减灾的最重要的课题之 一。利用ＧＰＳ技术来监测火山运动，并开展火山动力学研究．这是火山研究工作中的基础研 究工作。这项工作还有待于继续深入和发展。 主要参考文献； （１）《张白山天池火山近代喷发》刘若吉、魏海泉等 镶溜 挚啦

　　（ｚ）《长白山火山地质研究》金伯禄 （３）《长白山火山运动“３Ｓ”监测系统的研建》报告宫晓光、华仁葵、马明志。