火山学述评

火山学研究有了长足的进步。本文总结近些年全球火山学研究各个方面的成果,包括对火山基本概念的新的认识、火山机构、火山的各种分类、火山岩石学和地球化学、火山岩相学、评估火山爆发大小的火山爆发指数、岩石和地球化学分类、各种常量和微量元素区分图、活火山分布与板块构造理论的关系、活火山给人类带来的灾害与利益和活火山的监测、曾经的火山活动与生物毁灭、单成因火山研究等。火山—构造是未来火山学研究的一个方向,通过火山与构造关系的研究以揭示火山的分布和地球的演化。火山喷出的岩浆是其通过地下以岩墙或管道形式为通道运移到地表的结果。中朝边境上的长白山的位置是个特例,应当值得深入的研究。中国分布有许多新生代火山,它们是否为单成因火山、这些火山在成分上是否有演化规律、它们的分布与大地构造的关系等都有待深入和系统的研究。     

长白山天池火山潜在的火山灾害评价

长白山天池火山是世界上著名的具有潜在灾害性喷发危险的火山 。该火山于公元1215年发生一次大规模的爆炸式喷发,其爆发指数为7,是世界上较罕见的一次大喷发。以这次大规模喷发为参照系,采用“以古论今”的原则,将未来潜在的火山灾害分为降落灾害、火山碎屑流灾害、火山泥石流灾害3种主要类型,对这3种灾害分别确定了分布范围,并划分了灾害程度带。     

火山学述评

火山学研究有了长足的进步。笔者总结近些年全球火山学研究各个方面的成果,包括对火山基本概念的新的认识、火山机构、火山的各种分类、火山岩石学和地球化学、火山岩相学、评估火山爆发大小的火山爆发指数、岩石和地球化学分类、各种常量和微量元素区分图、活火山分布与板块构造理论的关系、活火山给人类带来的灾害与利益和活火山的监测、曾经的火山活动与生物毁灭、单成因火山研究等。火山—构造是未来火山学研究的一个方向,通过火山与构造关系的研究以揭示火山的分布和地球的演化。火山喷出的岩浆是其通过地下以岩墙或管道形式为通道运移到地表的结果。中朝边境上的长白山的位置是个特例,应当值得深入的研究。中国分布有许多新生代火山,它们是否为单成因火山、这些火山在成分上是否有演化规律、它们的分布与大地构造的关系等都有待深入和系统的研究。     

中国火山灾害区划研究历史回顾与未来展望

火山灾害区划是防御和减轻火山灾害的一种有效的方法.以中国境内规模最大、喷发危险性最高、潜在火山灾害最强的长白山天池火山为例,回顾我国火山灾害区划研究历史,讨论典型火山喷发活动引起的主要火山灾害类型、成灾机制和灾害效应,总结不同历史阶段各种不同类型火山灾害区划图的优缺点,并结合目前国际上火山灾害区划的研究现状和编图技术,对我国未来编制具有概率含义的火山灾害区划图的思路提出展望.     

松辽盆地北部安达断陷营城组火山岩岩相的地震识别

安达断陷营城组的火山岩岩相分为火山通道相、爆发相、溢流相、次火山岩相和火山-沉积相,每种火山岩岩相的地震特征各不相同.根据各种岩相的地震反射特征,逐条测线解释出火山岩相,结合相干体技术和振幅属性预测了安达断陷内研究区的火山岩岩相分布,圈出3个爆发相发育区.据此讨论了地震识别方法在识别火山岩岩相和火山岩储层物性中的应用.     

长白山天池火山地质学研究的若干进展与灾害分析

通过以减轻火山灾害为目的的天池火山锥体顶部地区地质填图工作，发现了天池火山锥体附近不同期次火山泥石流，部分火山泥石流显示的高温定位特征指示了其与千年大喷发的成因联系。这些火山泥石流构成了严重的火山泥石流灾害，天池火山锥体近顶部大型滑坡体的发现则指示了天池火山另一种重要的灾害类型。滑坡体堆积物结构上可分为3种类型。天池火山千年大喷发时不同成分与物性的岩浆混合作用十分发育，指示了天池火山喷发前不同岩浆批的混合与共喷发机理。本文还论述了天池火山近代历史记录喷发物的分布与鉴别特征。     

中国2007年以来全新世火山地质研究的主要进展

简要列举了近年来全新世火山地质领域的研究进展,主要涉及新确定的全新世火山、精细喷发序列与喷发频率、高分辨率火山机构多维框架研究、火山碎屑物粒度分布、形貌特征与成因、火山碎屑流、涌流和火山泥石流堆积、降落堆积成因亚类、火山活动与新构造和火山地质遗迹资源、环境及火山灾害。     

日本火山喷发及预测体系

各种地质灾害的发生已对人民的生命财产造成不同程度的损失 ,但随着防灾科学技术的研究和各种防灾措施的加强 ,已逐渐使这些灾害带来的各种损失降低。日本所处地理位置及构造环境特殊 ,很易遭受泥石流、滑坡、火山喷发和地震等突发性地质灾害。1　日本近年的两次火山喷发活动在日本的三个大型岛屿 (北海道、本州、九州 )和火山弧 (伊豆、马里亚纳和琉球 )上分布着 83个活火山 ,其中约有 2 0个在近 5 0年中发生了多次火山喷发。 80～ 90年代间 ,爆发了数次活动性强、爆炸猛烈的大型裂隙式火山喷发活动。1 986年 6月以来 ,伊豆—大岛附近的三…     

长白山天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积相特征

发生于公元946年的长白山天池火山千年大喷发（Millennium Eruption,ME）形成的火山碎屑堆积物体积高达100~172km³,并可分为大规模的ME-Ⅰ和小规模的ME-Ⅱ两个喷发阶段。通过对围绕长白山天池火山53个典型露头剖面进行火山地质测量（单元构成、垂向堆积序列和堆积特征）,结合筛析法粒度分析、偏光显微镜成分分析,刻画了长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物特征,探讨了相和亚相划分,并建立了火山碎屑流搬运和堆积模式。根据火山碎屑的堆积特征,将长白山千年大喷发火山碎屑流堆积分为峡谷充填火山碎屑流相（包括块状峡谷充填亚相和层状峡谷充填亚相）和火山碎屑流冲击扇相（包括扇头亚相和扇体亚相）等两相四亚相。峡谷充填火山碎屑流相主要发育在天池火山锥体周缘距离喷发中心8~23km左右范围内（坡度在15°~60°之间）的火山U型谷中;火山碎屑流冲积扇相主要发育在距离喷发中心23~45km左右范围内,地形相对平缓的熔岩台地处（坡度在5°~15°之间）,火山碎屑流的搬运不受地形限制,一般形成较大纵横比扇状堆积。块状峡谷充填亚相和扇体亚相以块状混杂堆积为主要特征,而层状峡谷充填亚相和扇头亚相则以多火山碎屑流单元垂向叠加为主要特征。多单元叠加现象是由搬运过程中火山碎屑流单元发生分离增生作用形成。根据火山碎屑流的最大分布范围和厚度,如果再次发生与长白山千年大喷发类似规模的普林尼式喷发,至少距长白山天池火山喷发中心45km范围内具有巨大的火山碎屑流灾害风险。该研究有利于进一步深入认识长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物的空间分布特征和相变规律,对火山碎屑喷发灾害的预防具有指导作用。     

火山灾害与监测

世界各地几乎都有火山分布,平均每年约有50次喷发。火山喷发在给人类创造财富的同时也带来许多灾害。火山灾害取决于火山喷发的类型、性质、规模和所处的地点等因素。火山喷发动力作用引起冲击波、地震、海啸、滑坡、泥石流等灾害,火山喷出的气体、灰烬、碎屑流和熔岩流等也会造成很大灾害。由于火山造成的灾害严重又来得突然,因此必须采取有效的防范措施,认真监测以掌握火山活动的脉搏。火山监测工作主要有两方面,一是基础地质调查,二是火山活动指标的监视和测量。在中国,具有潜在危险的火山主要分布在长白山、五大连池、台湾、雷琼、腾冲以及西昆仑阿什库勒等地,其中潜在危险最大的是长白山火山。     

长白山火山灾害及其对大型工程建设的影响

长白山火山是世界著名的活火山,历史时期有过多次喷发,有再次爆发的危险.长白山火山最大的一次爆发发生在公元1199-1200年,这次大爆发的火山灰最远到达距其1 000km远的日本北部.依据这次大爆发由火山喷发空中降落堆积物、火山碎屑流和火山泥流造成的巨大火山灾害,预测了长白山火山未来爆发火山灾害的类型、强度和范围,并编制了长白山火山未来爆发火山喷发空中降落堆积物灾害预测图、火山碎屑流灾害预测图和火山泥流灾害预测图.该研究可预防和减轻火山灾害,指导核电站等大型工程选址.     

STUDY OF ERUPTIONS AND EARTHQUAKES ORIGINATING FROM VOLCANOES (PART 1 OF 3)

Reports of volcanic eruptions and earthquakes originating from volcanoes indicate that seismic activity preceding the eruption is related not only to eruption magnitude and structure of the volcano, but also to viscosity of the lava at the time of eruption. This follows, since lava of higher viscosity meets greater resistance as it ascends from the magma chamber to the earth's surface and, consequently, greater stress will be produced within and beneath the volcano. The writer gives a condensed statistical breakdown of earthquakes and explosive eruptions of Asama Volcano. The Asama earthquakes treated in the report are mainly those of rather low magnitude (T = 1. 0 sec, V = 350) at the Asama Volcano Observatory, situated 4. 2 km east of the center of the summit crater. This investigation showed that most of the explosive eruptions were preceded by an increase in micro-earthquakes. In addition, an experimental formula for predicting volcanic eruptions, based on the statistical relation between frequency of earthquakes originating from Asama and its explosive eruptions. The forthcoming report (Part II) will discuss the same problem based on seismic observations by more sensitive instruments set nearer the summit crater. — A. Eustus     

中国东部全新世火山的镭-钍同位素年代学

活火山是指1万年来有过喷发历史的全新世火山。火山的高分辨年代学对火山灾害评估和火山分类具有重要意义。对于缺乏历史记载的全新世火山,直接对火山岩进行同位素定年很困难。本文利用具有高时间分辨率的镭-钍-铀非平衡确定中国东部年轻火山的年龄。根据镭-钍-铀同位素,海南岛的马鞍岭和雷虎岭是全新世火山(马鞍岭:4.3ka;雷虎岭:4.7ka);镜泊湖火山(4.9ka)也是全新世火山;龙岗火山存在晚更新世和全新世活动(7.0ka,15.0ka);大兴安岭阿尔山和诺敏河Ra/Th非平衡消失但~(230)Th/~(238)U非平衡显著,属于晚更新世喷发(阿尔山:63ka;诺敏河:71ka)。海南岛的马鞍岭火山、雷虎岭火山和东北地区的龙岗火山、镜泊湖火山,是4座活火山。至于东北地区的阿尔山和诺敏河火山是否是活火山,有待测试更多样品的Ra/Th同位素。五大连池老黑山和火烧山有历史喷发记录,这与它们都存在显著Ra/Th非平衡一致。五大连池老黑山和火烧山的岩浆滞留年龄分别小于4.2ka和3.2ka,岩浆上升速率 18～23m/y。     

内蒙锡林浩特鸽子山火山地质研究

鸽子山火山位于内蒙古自治区锡林浩特市东南,处于大兴安岭-大同新生代火山喷发带中段,是锡林浩特-阿巴嘎火山群中保存最为完好的一座玄武质火山。火山喷发物的分布面积约55km²,主要为降落火山渣、溅落熔结火山碎屑岩和熔岩流,成分主要为碧玄岩,晚期有少量的橄榄拉斑玄武岩,碧玄岩中含有较多二辉橄榄岩包体和辉石及歪长石巨晶。火山由锥体、熔岩流和火山碎屑席组成,锥体由早期的降落锥和晚期溅落锥复合而成。火山口经历多次塌陷而成为破火口。锥体西侧及北东侧出露两个仍保留了原始形态的熔岩溢出口,熔岩流类型为结壳熔岩,由多个岩流单元组成,局部地区的熔岩流中发育较多保存完好的喷气锥、喷气碟或喷气塔。火山碎屑席主要分布在锥体的东侧,厚度由锥体向外逐渐减薄。火山活动可分为早、晚两个阶段,早期为爆破式喷发,形成火山渣锥和碎屑席,属亚布里尼型喷发,晚期主要为溢流式喷发,形成溅落锥和大规模熔岩流,其活动时代为晚更新世末-全新世。     

Merapi (Java,Indonesia): anatomy of a killer volcano

Merapi is Indonesia's most dangerous volcano with a history of deadly eruptions. Over the past two centuries, the volcanic activity has been dominated by prolonged periods of lava dome growth and intermittent gravitational or explosive dome failures to produce pyroclastic flows every few years. Explosive eruptions, such as in 2010, have occurred occasionally during this period, but were more common in pre‐historical time, during which a collapse of the western sector of the volcano occurred at least once. Variations in magma supply from depth, magma ascent rates and the degassing behaviour during ascent are thought to be important factors that control whether Merapi erupts effusively or explosively. A combination of sub‐surface processes operating at relatively shallow depth inside the volcano, including complex conduit processes and the release of carbon dioxide into the magmatic system through assimilation of carbonate crustal rocks, may result in unpredictable explosive behaviour during periods of dome growth. Pyroclastic flows generated by gravitational or explosive lava dome collapses and subsequent lahars remain the most likely immediate hazards near the volcano, although the possibility of more violent eruptions that affect areas farther away from the volcano cannot be fully discounted. In order to improve hazard assessment during future volcanic crises at Merapi, we consider it crucial to improve our understanding of the processes operating in the volcano's plumbing system and their surface manifestations, to generate accurate hazard zonation maps that make use of numerical mass flow models on a realistic digital terrain model, and to utilize probabilistic information on eruption recurrence and inundation areas.     

松辽盆地改造残留的古火山机构与现代火山机构的类比分析

现代火山机构形态有盾状、锥状和穹状,可按喷发样式进一步划分为7种类型。据此分类,在松辽盆地周缘剖面及其北部徐家围子断陷区可识别出4类火山机构：盾状火山机构,由喷溢相熔岩组成,可夹有薄层爆发相火山碎屑岩;层火山机构,由互层的熔岩与火山碎屑岩组成,喷溢相与爆发相交替的序列明显;火山碎屑锥,几乎全部由火山碎屑（熔）岩组成,爆发相为主;熔岩穹丘由高粘度的流纹质、英安质熔岩堵塞火山口后缓慢挤出形成,喷溢相和侵出相发育,兼有火山通道相。盆地内埋藏火山机构最小坡度为3°,最大坡度为25°,底部直径为2～14 km,分布面积为4～50 km²,火山岩厚度为100～600 m;总体上呈现出数目多、个体规模小、受区域大断裂控制、具裂隙式-多中心喷发、彼此相互叠置的特征。火山岩岩性和岩相是控制松辽盆地古火山机构类型及形态的主要因素。     

Exploring lava‐flow hazards at Pico Island,Azores Archipelago (Portugal)

Pico, the youngest island of the Azores Archipelago (Portugal), is characterized by a central volcano and a 30‐km‐long fissure zone. Its eruption rate is the highest of the Azores islands, with more than 35 eruptions in the last 2000 years. Here, we estimate the lava‐flow hazard for Pico Island by combining the vent opening probability derived from the spatial distribution of eruptive fissures, the classes of expected eruptions inferred from the physical and chemical characteristics of historical eruptions, and the lava‐flow paths simulated by the MAGFLOW model. The most likely area to host new eruptions is along a WNW–ESE trend centred on the central volcano, with the highest hazard affecting the two main residential zones of Lajes do Pico and Madalena. Our analysis is the first attempt to assess the lava‐flow hazard for Pico Island, and may have important implications for decision‐making in territorial management and future land‐use planning.