面向 Campi Flegrei 的浮力驱动流动：耦合相变与非对称几何
地球物理
2026-04-17 v1
摘要
Campi Flegrei 的涨汀现象通常解释为热液压化和岩浆脱气的结果。流体流动常被视为压力积累的被动响应，建模时常采用简化的几何和均匀渗透率场。我们提出一种模型，其中相变、结构异质性和几何非对称性共同影响地下环境中的流动和压力分布。我们假设，相变、密度梯度和流动之间的耦合可能遵循类似不对称漂浮物（如融化冰块）自主运动机制的过程：相变在倾斜表面上产生浮力驱动的流动，并在相反方向产生净运动。我们模拟受时间依赖激励和液压松弛作用的浅层富气储层的压力演化，耦合沿规定的优先通道的浮力增强达西流动。我们的数值仿真基于 Campi Flegrei 报告的变形率和地震深度，复现了升降的时变特征以及空间局部化流动的持久性。在此框架下，非对称几何可能促进向上的通道化输送，而相变则可能增强浮力并促进压力重新分布。我们的模型预测出现非线性升降加速度、浅层局部化地震以及压力和浮力相关的速度比例。与现有多相模型集成后，可检验浮力驱动流动如何影响火山不安期的压力演化和变形。
引用
@article{arxiv.2604.14196,
title = {Toward buoyancy-driven flow at Campi Flegrei: coupled phase change and asymmetric geometry},
author = {Arturo Tozzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.14196},
year = {2026}
}
备注
7 pages, 2 figures