汤加王国洪加火山的前世今生

洪加（Hunga）火山位于新西兰—克马德克—斐济俯冲带,该火山于2021年末又开始活动,并在2022年1月14、15日发生了千年一遇的世纪大喷发。喷发柱穿进平流层,形成了一个最高30 km、最宽800 km的蘑菇云,后期的气体火山灰云团几乎环绕南半球一周。喷发所引起的海啸在太平洋沿岸多地造成了灾害。根据现有的资料分析,洪加火山岩浆成分以安山岩为主,岩浆可能是沿着破火山口边缘由富气岩浆团块的“渗漏”驱动喷发的。这次洪加火山大喷发的一个最重要特征是喷发时产生了极为强烈的大气冲击波,这代表了岩浆内火山气体的极大富集。正是这种“超级富气岩浆”的喷发在喷火口位置形成了远超0.1 MPa(1 标准大气压）的出口压强,引发了向全球辐射的冲击波和数千千米以外都能听到的喷发声响。本次火山喷发引发海啸的机制,其一是爆炸冲击波,向外扩张的冲击波推动了海面表层海水的向外扩张;其二是苏特塞式（Surtseyan）喷发本身就有向外排走海水的能力。未来洪加火山喷发形式,很可能是沿着破火山口周边断裂或靠近破火山口中央谷地的熔岩穹丘或熔岩流。苏特塞式喷发会比较常见,但喷发规模不会太大。     

松辽盆地北部徐家围子断陷营城组大型破火山口的发现

破火山口的形成是火山物质喷发量最大、破坏力最强的一种火山作用现象,因此,探寻破火山口存在的证据是明晰松辽盆地北部徐家围子断陷下白垩统营城组火山喷发规律和叠置关系的关键。徐家围子断陷营城组地层中徐东破火山口呈一个长轴约17km,短轴约10km的椭圆形、塌陷深度近3km的大型破火山口,其天窗式塌陷是下方岩浆房的不对称形态或岩浆房的不对称抽空导致。徐东破火山口内被厚层流纹质凝灰岩和熔岩填充,剖面上显示一对发育完整的正、逆断层,指示徐东破火山口经历了完整的沉降、塌陷、火山喷发过程。徐东破火山口形成于大陆裂谷背景下,是岩石圈减薄,大规模岩浆作用的产物。受区域NNW向构造格架控制,形成破火山口南北延伸的椭圆形态。     

长白山天池火山——多成因中央式火山

长白山天池火山属新生代多成因中央式火山,也是我国最大的一座具潜在危险的活火山。火山主体由早期玄武岩盾、中期粗面岩锥和晚期伊格尼姆岩席组成。天池火山布里尼喷发柱高度最高达25 km,柱体最大宽度为半径12～13 km。天池破火山口塌陷过程可以分为四期,分别位于造锥喷发阶段和造伊格尼姆岩喷发阶段。本文对天池火山未来可能的火山灾害类型及范围也作了初步预测。     

古地理环境对火山喷发样式的影响:以准噶尔盆地玛湖凹陷东部下二叠统风城组为例*

自然界中,火山的喷发样式常因岩浆或周围环境的变化而发生转换。为了探索沉积盆地古地理环境对古代火山喷发样式的可能影响,文中利用地震、钻测井及岩心资料,厘定准噶尔盆地玛湖凹陷东部下二叠统风城组古地理环境及火山岩的分布;利用岩心和薄片观察、扫描电镜、元素地球化学、电子探针等技术,对取心段火山岩岩石类型、岩石组合和地球化学特征开展了研究。结果表明:(1)取心段火山岩发育4种岩石类型和3种岩石组合,射气岩浆喷发和岩浆喷发2种火山喷发样式类型;(2)射气岩浆喷发以发育熔积岩,具面包皮结构、熔结结构、熔结珍珠结构的熔结凝灰岩和增生火山砾为特征,而岩浆喷发以胶结增生火山砾而形成含增生火山砾熔岩为特征;(3)火山口古地理环境的演化控制着火山喷发样式的类型及其转换,进而影响喷发产物的特征:古地理环境为水下环境时,足量的水和上升的高温岩浆相互作用发生射气岩浆喷发;古地理环境变为陆上时,岩浆发生溢流式岩浆喷发。取心段古地理环境变化的主要原因可能是喷发产物在火山口附近的堆积或季节性气候变化引起的湖平面变化;(4)古地理环境对古代火山喷发的样式类型、喷发过程、喷发产物特征具有重要影响,这可以为盆地中火山岩成因分析和喷发过程重建提供新的视角,为火山岩油气藏的精细勘探开发提供新的思路。     

松辽盆地北部徐家围子断陷下白垩统营城组火山机构类型与喷发模式研究

火山岩油气藏已成为我国东部中、新生代陆内裂谷盆地内一种重要的油气藏类型。松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩中形成大规模气藏,不同火山岩相对油气的储集性差异很大,因此探究断陷内火山机构类型和喷发模式成为天然气勘探开发的基础。徐家围子断陷发育中酸性火山岩,识别出层状火山、熔岩穹隆、破火山口等3种主要火山机构赋存类型。受区域垂向和斜向两期拉张作用控制,在断裂上盘、下盘和断裂带,火山机构分别以不同形式展布：断裂下盘的掀斜肩部火山机构发育、断裂带火山机构串珠状叠置、断裂上盘火山爆发强烈并形成大型徐东破火山口。徐东破火山口的形成说明岩浆侵位于地壳底部,形成扁平状的岩浆房。岩浆垂直上升喷发或沿断裂喷发,形成徐家围子断陷中心式-裂隙式火山喷发模式。     

山东五莲七宝山破火山口的研究

本文首次研究了七宝山破火山口,对破火山口特征作了全面论述,尤其是发现破火山口产有两套火山——侵入杂岩,粗安质火山侵入杂岩和英安流纹质火山侵入杂岩,前者为慢源岩浆经破火山口中心式喷发形成,后者为陆壳同熔岩浆在破火山口演化晚期经火山复活作用产生。     

位于勘察加的科学院破火山口中的全新世喷发物和卡雷姆火山的年龄

１９９６年１月２日科学院破火山口发生的第三次全新世喷发。所有３次喷发的中心位于卡雷姆湖北岸。第一欠喷发沉积可能留下基座直径约２ｋｍ、高不过１０ｍ的低而广阔的“凝灰环”型火山机构,圆环的大部分位于水下。第二次喷发沉积没有形成自己独立的火山机构,而是象罩 子一样覆盖在第一次喷发的凝灰环上。老凝灰环可有有比现代大１倍的火山口。喷发时间大概在＾１４Ｃ４８００ａ以前。喷发的岩浆物质都是沿着切割破火山口的北北     

五大连池新期火山锥体结构及喷发过程

五大连池新期火山（1719～1921年喷发）包括老黑山和火烧山两座火山。火山由富钾玄武质熔岩盾和锥体组成,造盾喷溢与造锥喷发交替进行。老黑山形成相对较早,喷发规模大,锥体结构复杂,为两期形成的复式套叠锥,晚期锥体中心为漏斗状火山口,火山喷发过程可分为5个阶段。火烧山为一单锥,锥体中心发育破火口,火山活动经历了3个阶段。     

火山通道岩浆流动动力学模型在天池火山喷发过程中的应用

在圆柱形火山通道的下部,岩浆上升速度与岩浆粘度、密度及压力有关。这时的流体动力学过程可以应用一般的牛顿流体模型。火山通道中部气泡化岩浆上升时,液相和气相的转化符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。其中气泡形成与生长过程符合达西定律与数密度方程。在火山通道靠上部的碎屑化带里,不同组分符合质量守恒方程,混合相总体符合动量守恒方程。天池火山千年大喷发时,通道直径是62m。岩浆房内的岩浆含有约3%体积百分数的气泡,气泡体积在65%时岩浆破碎,颗粒离开通道时的速度是145ms~(-1),而气体离开通道时的速度是170ms~(-1)。气体颗粒分散相出口压力是12.2MPa。在破火山口塌陷之前,岩浆房内气泡体积可高达30%～40%。与此同时,碎屑化发生时岩浆的孔隙度也增加到70%～75%左右。这时的出口压力降低至7～8MPa,出口气体速度增加到180ms~(-1)。气象站碱流质寄生火山喷发对应的喷发通道直径是40m,喷发以气体出口速度15～25ms~(-1)的弱爆破性喷发和侵出式喷发为特征。这时浮岩的孔隙度比千年大喷发的孔隙度低,为48%～61%,而浮岩密度高,为1.01～1.35gcm~(-3)。在侵出相喷发时最高释放率可以达到42m~3s~(-1)(致密岩石当量 DRE),孔隙度变化范围是70%～80%。     

山东邹平盆地火山构造的基本特征

邹平盆地火山构造,按其发展阶段可分为三期,由三个独立的中心式火山构造体系组成。火山口位置从早白垩世青山期早期(K_1q_1)到晚期(K_1q_3)以4km间距逐级向NE10°方向迁移。岩浆活动从早白垩世青山期早期的中基性向晚期中酸性-偏碱性发展。早期和中期喷发的火山岩系,围绕喷发中心塌陷,形成破火山口和环状、放射状断裂。晚期的火山喷发岩系,不整合于中期火山构造之上,沿着火山通道还伴有含斑岩铜矿的石英正长闪长岩的侵入。     

汤加火山的构造背景及其“1·15”大喷发过程的初步观测分析

2022年1月15日南太平洋海域的汤加火山大喷发引起了全球关注。此次喷发事件的火山喷发指数(VEI)预估在5级左右,触发的海啸和释放的火山灰等火山碎屑物质对汤加的其他地区造成了灾难性的破坏,引起的海啸波对环太平洋沿岸地区也造成了不同程度的影响。本文对汤加火山所处的大地构造背景进行了简要概括;结合前人的资料,对汤加火山破火山口的结构进行了详细的描述;基于初步观测数据,对此次火山喷发的量级和对全球气候产生的潜在影响进行了简要分析;最后对我国境内以长白山天池火山为代表的活动火山的分布及其监测情况做了概述性介绍。     

超级火山喷发及其环境效应SCIEI北大核心CSCD

超级火山喷发可以在极短时间内剧烈改变区域地形地貌,引起全球性气候巨变,是人类赖以生存的地球宜居环境的严重威胁。因此,剖析地质历史上的超级火山喷发事件及其环境效应,将有助于我们预测和应对未来可能的超级火山喷发及其造成的自然灾难。本文从超级火山和超级喷发的定义入手,重点介绍超级火山喷发的固相和气相产物、如何鉴别地质历史上的超级火山喷发、以及超级火山喷发可能带来的环境和社会影响。由于最近一次超级火山喷发发生在2.6万年前的新西兰,人类文明并没有经历过超级火山喷发,科学家们主要通过二十世纪以来有记录的小型火山喷发、冰芯和年轮记录、火山-环境-气候模型等来推测、反演和模拟超级火山喷发对气候和环境的影响。已有的研究表明,超级火山喷发产生的碎屑熔岩流和岩浆房塌陷产生的破火山口给周边地区环境造成直接的摧毁;进入平流层的火山气体经过物理化学变化形成气溶胶,有效的反射和吸收太阳辐射,从而导致长达数年的区域甚至全球性的剧烈降温和降水减少。尽管科学家们已经做了很多数值模拟和推演,但超级火山喷发的影响仍然是难以估计的。特别是超级火山喷发发生的季节和地点会带来不同的火山-海洋-大气-植被耦合效应,导致不同规模的气候和环境变化,未来应当加强这方面的研究。     

江西东乡赛阳关破火山口的特征及演化

赛阳关破火山口火山活动具多期次性,以多相火山一次火山侵入相为特点。火山喷发物成份的规律变化,表明岩浆源呈层状垂直分带。破火山口的塌陷具不均一性,明显偏向东南一侧,其演化过程为:中心式熔岩溢流,揭开火山活动的序幕;沿环状裂隙强烈的火山灰流喷发,进入破火山口发育阶段;以及由此而产生的沉陷。     

内蒙古达里诺尔晚新生代火山群喷发特征研究

达里诺尔火山群有近百座晚新生代单成因火山,其地质地貌形态各异,喷发形式多样。这些火山既有爆破式喷发,如:夏威夷式喷发,斯通博利式喷发,强斯通博利式喷发和射汽岩浆喷发;也有溢流式喷发,如盾状火山;还有岩浆缓慢侵出,如大黑山。火山群内典型火山机构表明,不同的喷发方式穿插于火山喷发过程:早期火山活动多以侵出和溢流为主,逐渐转变为岩浆爆破式喷发(强斯通博利式,斯通博利式),晚期又过渡为溢流式喷发,喷发过程大体经历一个爆破强度弱-强-弱的转变。射汽岩浆型的火山则是以剧烈的射汽岩浆爆炸开始,后期逐渐转弱为岩浆爆破喷发和溢流喷发。火山喷发过程中火山产物出现牛顿流体,宾汉流体,层流,颗粒流,涌流,空降等不同类型的运动形式,自火口向远源运动,形成差异化的火山产物。岩浆的输送速率、上升速度,以及围岩的类型,可能是造成达里诺尔火山群多样化喷发的主要因素。     

松辽盆地白垩系营城组古火山机构特征

在系统总结Hawaiian等7种喷发方式、互层状火山等3种火山机构的岩性岩相和垂向序列特征与识别标志基础上,通过剖面火山机构剖析及其与盆内埋藏火山机构对比,总结出营城组2类古火山机构特征。营城组玄武岩火山机构自下而上为枕状、渣状集块熔岩（占总厚度30%）,气孔杏仁和致密块状熔岩（70%）,喷溢相为主,火山口附近隐爆角砾岩发育,为夏威夷式喷发。火山机构厚度以200~500 m居多,顶面盾状,相对高差100~250 m,以坡角小于10°为特征,属于盾状火山。营城组流纹岩火山机构的纵向序列300~700 m,内部结构呈现上中下三段式：下部火山碎屑（熔）岩为主（30%）,爆发相为主,以基浪（base surge）沉积为标志,喷发方式主要表现为高粘度岩浆强烈气射作用的培雷式喷发;中部主要为气孔、石泡和流纹构造流纹岩（60%）,构成火山机构的主体,喷溢相为主,火山口附近常见侵出相珍珠岩穹隆,喷发类型接近于斯通博利式;上部主要为细粒（层）凝灰岩（火山灰湖相沉积,10%）,爆发相为主,以普林尼式喷发为主。流纹岩火山机构顶面呈丘状,相对高差200~300 m,以坡角多大于15°为特征,属于互层状火山。     

浙江苍南矾山破火山口与明矾石矿床成因机制研究

矾山山间盆地为一晚侏罗世—白垩纪的破火山口,属复活火山口沉陷类型。其演化过程表明,该区火山岩系具明显的喷发沉积韵律。矾山明矾石矿床赋存于下白垩统馆头组上段,矿层则围绕火山口呈弧形展布。在破火山口演化和第4阶段的多次喷发沉积,形成了多层矿。破火山口既是成矿物质来源的通道,又是成矿物质堆积的场所。据成矿过程和成矿机制认为,该矿床应属陆相火山喷发-沉积矿床。     

火山气体喷发量的一种计算方法——以汉诺坝浮岩为例

火山气体喷发量的一种计算方法———以汉诺坝浮岩为例夏成朱永峰王海华鲍景新（北京大学地质系,北京１００８７１）关键词浮岩二相分流气体喷发量以火山方式将地幔气体排出是地球内部向地表输出的一条重要途径。火山喷发过程中流体（岩浆及地幔气体）带出大量动能,喷出...     

广西涠洲岛南湾火山喷发特征

涠洲岛是北部湾内的一座火山岛, 火山熔岩构筑了该岛的基底, 岛南端的南湾火山喷发物形成了涠洲岛现代火山地貌.南湾火山喷发以岩浆喷发和射气岩浆喷发交替进行为特征, 火山碎屑岩和基浪堆积物向岛北延伸, 覆盖了大半个涠洲岛.选取了鳄鱼嘴和猪仔岛2个典型剖面, 对南湾火山喷发活动进行详细的观察和描述, 发现了诸如爬升层理、大型低角度交错层理和板状层理等射气岩浆喷发成因的基浪堆积物中特有的构造, 并且观察到射气岩浆作用的指相物质——增生火山砾.所有这些现象都反映了南湾火山是射气与岩浆交替喷发成因的复合火山, 其中射气岩浆喷发占据重要地位, 而喷发中心位于南湾海中.      

辽河盆地欧利坨子富钾质火山岩特征与成因探讨

欧利坨子位于辽河盆地东部凹陷中段,是新生代古近纪火山活动非常强烈的地区,主要岩性为玄武岩、粗面岩和火山碎屑岩。对该区富钾质火山岩(粗面岩)的喷发特征、喷发年代、地球化学和成因进行了研究。火山口位于该区的中部,属于裂隙式喷发,弧形裂隙的两端喷发强度大,并在晚期形成了破火山口。粗面岩的KAr年代学和地球化学表明,它们形成于沙三时期(38.0～43.0Ma),具有富碱(K2O Na2O=10.22%～12.47%)、富钾(K2O/Na2O=0.69～1.88)、高铝(Al2O3=17.82%～19.44%)、低钛(TiO2=0.19%～0.67%)的特点,属于典型的钾玄岩系。粗面岩的分布受火山裂隙控制,同时也受区域的断裂活动影响。在该区富钾质岩浆喷发前后,华北东部中、新生代构造体制存在由EW向挤压构造向NNE向以伸展为主的构造格局、由板缘向板内构造环境的重大转折,郯庐断裂由左旋走滑变为右旋走滑,辽河盆地在沙三期进入大幅度张裂期。欧利坨子富钾质火山岩的形成是裂谷期岩石圈伸展作用的产物,是玄武质岩浆经过大比例分离结晶作用的产物,可能与晚中生代太平洋板块俯冲残片的部分熔融有密切关系。     

吉林省长白山天池新生代火山喷发作用及火山灾害的环境效应

通过对吉林省长白山天池火山的研究及１：５万区域地质调查资料,将区内新生代上新世以来的火山活动划分为４个火山喷发旋回及１３个火山喷发期,对爆发性火山作用划分了岩浆型、蒸气－岩浆型（岩浆－蒸气型）和蒸气型三种类型。火山喷发动力学机制的研究,对长白山天池火山的稳定性作出补步评价,在此基础上,对该区生代上新世以来的火山喷发作用及其引发的火山灾害的环境效应进行了论述。并对火山喷发作用所产生的积极环境效应,提出了合理开发和利用的建议。