五大连池火山带的火山喷发方式及灾害类型

沿科洛—五大连池—二克山NNW向分布的五大连池火山带上分布了约40座第四纪单成因火山。通过野外地质特征结合火山岩年代学数据分析表明,研究区火山活动分为2期:上新世—早更新世期火山活动主要分布在北部的科洛火山区,以熔岩溢流式喷发为主;中更新世—全新世期火山活动分布在整个火山带,爆破式喷发形成大量火山碎屑锥,溢流式喷发产生结壳熔岩、渣状熔岩与块状熔岩,形成广泛分布的熔岩流。野外调查发现了夏威夷型、斯通博利型与强斯通博利型等岩浆爆破式火山喷发的典型堆积剖面,首次发现并报道研究区射汽岩浆型火山喷发堆积剖面。结合火山活动历史与火山地质特征,分析认为五大连池火山带的火山系统仍有再次活动的潜力。基于火山时空分布与喷发特征,文中对五大连池火山带未来可能喷发的方式和危险区进行评估。如若发生强斯通博利型喷发,将形成高度10km的喷发柱,产生的火山灰一般不会对航空运输产生影响;斯通博利型喷发产生的火山碎屑最远可抛射约1km;夏威夷型喷发及溢流式喷发产生的熔岩流是主要的灾害源,计算得出结壳熔岩运移的距离为3. 0～13. 5km,渣状熔岩运移的距离为2. 9～14. 9km;射汽岩浆型喷发产生的基浪速度可达200～400m/s,运移距离≤10km,是潜在的重要灾害类型,应该引起更多重视,并积极进行防范。     

大兴安岭焰山、高山火山——一种新的火山喷发型式

在野外地质资料基础上,利用火山形态学方法,探讨了大兴安岭焰山、高山火山的喷发型式。结果表明,大兴安岭哈拉哈河-绰尔河火山群中的焰山和高山火山不同于斯通博利式喷发形成的火山,其早期爆破喷发的火山碎屑形成火山渣锥、空降火山碎屑席和小型火山碎屑流,晚期溢出大量熔岩。两火山具有较高大的锥体(标高200～300m以上),在结构上,松散火山砾、火山弹等构成下部的降落锥,熔结集块岩构成上部的溅落锥。由火山砾和火山灰组成的空降火山碎屑席分布在火山锥体周围。两火山溢出的熔岩经历了从结壳熔岩→翻花石→渣状熔岩的演变。根据喷发产物可推断焰山和高山火山具有以下喷发特征:爆破喷发形成持续的喷发柱→斯通博利式喷发→熔岩喷泉喷溢,其中以持续时间较长的喷发柱区别于典型的斯通博利式喷发。类似焰山、高山火山的喷发特征,在龙岗第四纪火山群、镜泊湖全新世火山群中也都有个例,这是中国大陆火山作用中一种新的喷发型式。     

长白山天池火山喷发序列研究

长白山天池火山周边的11个钻孔资料揭示了长白山天池火山的喷发序列和岩浆演化过程.天池火山的喷发序列分为3个旋回:早期旋回喷发于上新世至早更新世,对应着周边地区的造高原喷发,天池火山熔岩盾主体开始形成,岩浆演化顺序是粗面玄武岩到粗面岩;中期旋回是早更新世的玄武岩浆演化到粗面岩和粗安岩(相当于小白山组);晚期旋回是从更新世到全新世,老房子小山组的玄武岩演化到白头山组粗面岩及碱流岩.在粗面质岩浆喷发过程中,有寄生火山的玄武质岩浆伴随喷发.全新世内天池火山千年大喷发主体由碱流质火山碎屑堆积物构成,松散堆积物的钻孔堆积层序表明,天池火山在全新世至少发生过两期巨型造伊格尼姆岩喷发.     

云南腾冲全新世火山源区性质及其岩浆演化

在对腾冲火山区进行野外考察的基础上,重点对区内3座全新世火山(黑空山、打莺山和马鞍山)的岩石学及地球化学特征、岩浆源区性质及其演化进行研究。对主量元素和微量元素研究表明,这套岩石属于高钾钙碱性系列,包括粗面玄武岩、玄武粗安岩、粗面安山岩和英安岩,从基性岩到酸性岩都有分布。这套火山岩富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb-Ta-Ti不相容元素,具有岛弧火山岩特征。通过微量数据模拟认为,腾冲全新世火山岩为石榴石相地幔橄榄岩在低压条件下大比例部分熔融的产物。源区富钾矿物为金云母,不含角闪石。腾冲及其邻区新生代以来的火山喷发主要受盆地内断裂控制,不受板块俯冲或者火山弧作用的控制。其活动产物为板内火山岩,表现出的岛弧火山岩特征是由于地幔源区受到古洋壳的俯冲板片的富集作用,富集作用发生在部分熔融作用之前。富集地幔部分熔融形成的富钾岩浆沿断裂上升进入地壳形成岩浆房,在岩浆房阶段经历了分离结晶作用和地壳混染作用,有钛铁氧化物、磷灰石、橄榄石、单斜辉石和斜长石的结晶分离。     

长白山火山的历史与演化

长白山火山跨越中朝两国,在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,火山活动从上新世持续到近代,是我国最大的第四纪火山分布区。长白山火山的母岩浆是钾质粗面玄武岩,将长白山火山岩区称钾质粗面玄武岩省,岩浆结晶分异作用和混合作用主导了岩浆演化过程。天池火山之下地壳岩浆房和地幔岩浆房具双动式喷发特点,一方面来自地幔的钾质粗厨玄武岩浆直接喷出地表;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。     

基于ArcGis建模分析圈定腾冲火山潜在喷发危险区域

火山是基于充足的岩浆源、通畅的岩浆通道及较高的岩浆温度形成的,同时受地形、岩性及历史火山喷发条件等因素的控制。结合前人的研究成果,以岩浆房、断层和岩浆温度为主要因素,同时以岩性、应力、应变及火山分布为辅助因素,利用Arc Gis中的Modelbuilder工具进行建模分析,并将每种因素按危险程度分9个等级,通过加权叠加,得出腾冲地区火山喷发危险区域等级图,从而圈定了该地区潜在的火山喷发危险区域,并且根据图中颜色的变化直观地显示出各地区的喷发危险程度。建模研究结果表明,目前最危险的地区是荷花—马鞍山—上庄一带的断层附近;其次分别是曲石—焦山—大坡头、腾冲—清水—荷花、五合—团田一带的断层附近。为预测未来火山喷发可能性提供了理论依据。     

广西涠洲岛火山喷发特征

通过对涠洲岛南湾火山火山口的地质地貌、射气喷发基浪堆积、岩浆爆破喷发产物及海蚀火山地貌的研究,表明南湾火山是一巨型射气岩浆喷发火山,火山口位于南湾海中。推测涠洲岛的火山活动始于晚第三纪,更新世南湾火山喷发形成涠洲岛的现代地貌。     

镜泊湖全新世火山喷发特征

本文概述镜泊湖全新世火山机构，并对其喷发类型、喷发方式及火山碎屑基浪堆积等特征进行讨论，指出镜泊湖全新世火山属于单成因火山；从喷发方式上看，它不属于中心式喷发，而是裂隙式喷发；火山碎屑基浪堆积的发现，否定了以往人们将火山渣层中花岗岩碎屑的成因认定是外动力地质作用的结果，指出它是玄武质岩浆遇水爆炸的产物，火山渣与花岗岩碎屑层之间不存在所谓“沉积间断”。这对恢复镜泊湖全新世火山活动历史，确定火山口周围环境有重要意义。     

腾冲火山岩稀土和微量元素地球化学研究

本通过腾冲火山岩稀土和微量元素丰度的测试与分析,结合前人部分资料探讨了该区火山岩的稀土和微量元素地球化学特征：各喷发期火山岩均富集ＬＲＥＥ和Ｒｂ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｕ、Ｔｈ等不相容元素;均具极为相似的稀土分配型式和微量元素地球化学模式,这可能反映了各其火山岩初始岩浆的同源性。     

中国火山/火山岩景观地质公园展望

本文概略介绍了中国大陆4个火山（岩）为主题的世界地质公园和16个国家地质公园,以及中国香港和中国台湾的两个地质公园。文章还介绍了这些地质公园火山岩喷发时代、火山类型、大地构造环境和火山（岩）景观特征与分类。它们的喷发时代主要为更新世-全新世、中新世、始新世和白垩纪。四个时期的火山地质公园,在不同年代火山中均具代表性与典型性,为中国火山/火山岩研究提供了真实的材料。作者还针对火山地质公园建设现状提出加强科学研究与实施解说系统工程两条建议。     

塔里木二叠纪熔积岩的发现及其对大火成岩省火山喷发环境的限定

熔积岩是岩浆与未固结的松软沉积物混合而生的一种特殊火山碎屑岩.它代表着岩浆活动与沉积作用的同期性,因此可以对岩浆喷发期内的沉积环境做出精确限定.在二叠纪塔里木大火成岩省西北缘印干-柯坪地区的早期喷发层序中首次发现熔积岩.其中,印干附近第二喷发期次层序中以淬冷开裂而形成的块状熔积岩为主,柯坪一带第二、第四喷发层序中则同时拥有块状熔积岩和流态熔积岩.上述熔积岩的宿主沉积物均为海相灰质,证明当时当地的岩浆喷发事件发生于陆表海相环境中.在距印干以东不远处的开派兹雷克剖面,同期层序中却只发育稳定的陆相溢流玄武岩而未见熔积岩,证明海陆环境在此发生了交互.在利用熔积岩确定三个剖面喷发环境的基础上,精确了塔里木大火成岩省西北缘喷发早期沉积环境的分布范围,及其随时间而发生变迁的详细过程.     

黑龙江省科洛火山群火山地质研究

科洛火山群的新生代火山共有23座,坐落于科洛河两岸,火山岩面积约为350km2,岩性主要为碱性玄武岩.由于地处NE向断陷盆地这一特殊的构造位置,科洛地区的火山活动及展布主要受到区域基底断裂的制约.火山喷发形式总体为中心式,属斯通博利式火山.火山活动可划分为上新世、更新世和全新世3期.上新世在断陷盆地边缘形成了一系列NE向线性展布的中心式溢出型火山,其中部分火山因风化剥蚀而失去了原有的火山地貌特征,仅保留盾形熔岩台地.早更新世火山活动相对平静.中-晚更新世火山活动仍受到NE向基底断裂的控制,但喷发中心、喷发方式及喷发强度均发生改变,火山由碱玄质火山渣锥和熔岩流组成.进入全新世以后南山喷发,其火山结构保存完好,裸露的熔岩台地保留了较好的微地貌特征.该期火山亦由碱玄质火山渣锥和熔岩流构成.在科洛火山群的火山活动过程中,其熔岩流覆盖了早期沉积地层,并对盆地中的河流进行了改造,最终导致该区断陷盆地初始地貌的改变.     

锡林浩特-阿巴嘎火山群内的玛珥式火山

锡林浩特-阿巴嘎火山群位于内蒙古自治区锡林郭勒盟,处于大兴安岭-大同新生代火山喷发带中段。火山群内发育300余座不同类型的第四纪玄武质火山,其中玛珥式火山属首次发现,以阿巴嘎旗东南部的浩特乌拉、西北部的车勒乌拉和额斯格乌拉玛珥式火山最具代表性,其火山规模较大,锥体直径一般为3～4km,大者约6.5km。火山结构较完整,具有相似的双轮山地貌景观和明显的阶段性喷发过程,喷发阶段早期为强烈的射汽-岩浆爆发,晚期均转变为弱岩浆爆发,最后为玄武质熔岩流的溢出。这种喷发序列反映了岩浆与水相互作用以及岩浆上升速度和溢出率变化的过程。火山喷发形成的基浪堆积物覆盖在中更新统河谷砂砾石之上,其中近火口溅落堆积物中上新世砂泥岩"包体"的热释光年龄为(0.112±0.0096)Ma,表明玛珥式火山喷发时代属晚更新世早期。     

云南腾冲大六冲火山岩岩石结构与岩相特征

云南腾冲大六冲火山上,从山腰大丫口至山顶沿途广泛出露1套青灰色—紫红色的层状火山岩,但仅通过野外肉眼观察难以判定其为火山碎屑岩或是熔岩,而研究火山岩的基质结构可以帮助判断其所属岩相。文中将其基质结构与火山通道相、侵出相及溢流相熔岩的基质结构作对比,并结合与溢流相熔岩气孔形态的比较结果,认为它属于爆发相产物,定名为英安质晶屑熔结凝灰岩。通过对大六冲各火山翼的野外勘查、覆盖式采样及系统的镜下鉴定,区分了各岩相火山岩的野外和显微特征,大致划分了各岩相的分布范围:溢流相应为早期喷发形成的基底,部分区域被爆发相所覆盖;爆发相英安质晶屑熔结凝灰岩和火山角砾岩主要分布在火山西翼、南翼和东北翼;火山通道相位于主峰山顶南侧约100m的位置,直立产出,直径超过100m;侵出相仅在山顶附近有出露。因此,推测大六冲火山早期经历过较大规模的岩浆溢出,时隔多年后又发生爆炸式喷发,最后以岩浆的侵出为标志而停止活动,火山颈因受长期剥蚀而出露。     

青海省查查香卡地区晚三叠世火山岩岩石学及其构造环境

通过对查查香卡地区晚三叠世火山岩岩石学特征、空间分布、形态、火山机构、火山岩与构造关系的研究,确定该套火山岩时代为晚三叠世。岩石地层单位为鄂拉山组,为一套陆相喷发火山岩,呈NW向展布于大海滩-都库隆瓦地区。以中-高钾、高钙、低钛为特征,属钙碱性系列。火山喷发活动由强到弱,岩性由中性向中酸性渐变,岩浆活动由喷发型向侵入型递进。表明岩石构造环境为陆内消减带火山岩中的造山区。是来自地壳下部的火山岩浆经分异结晶并在上涌过程中混入有上地壳物质而喷发形成。喷出时的大地构造环境为陆内造山环境,该火山岩最初可能形成于大陆边缘环境,由于A型俯冲构造活动,测区乃至鄂拉山地区产生一系列右旋走滑断裂带,受NW向右旋走滑断裂的影响,岩石孔隙加大,并出现强烈的热流活动,导致岩浆沿这些断裂带喷出地表。     

长白山天池火山千年大喷发2期空降浮岩对比

长白山天池火山的喷发历史和喷出物层序一直以来是人们关注的焦点。目前,对于千年大喷发以来空降堆积物,尤其是灰白色空降浮岩层之上的粗面质杂色空降浮岩的地层划分仍具有较大争议。文中通过对野外地层的详细观察,对2层空降浮岩层进行对比研究,发现两者之间没有沉积间隔,认为2期空降浮岩均应划分为千年大喷发的喷发物。下部赤峰期灰白色空降浮岩成分较为均一,呈棱角状,正粒序,分选较好;上部圆池期喷发为脉动式喷发,岩性为富土黄色浮岩和富黑色浮岩颗粒互层,浮岩呈棱角状,粒序不明显,分选较好。2期浮岩粒度呈正态分布,在中值和分选系数图中均投点于空降堆积区内。浮岩内斑晶以长石和辉石为主,但圆池期黑色浮岩内斑晶含量略高。赤峰期空降浮岩为灰白色碱流质,气孔较大,连续贯通,气孔壁薄。圆池期土黄色空降浮岩为粗面质,气孔连通,气孔壁略厚;黑色浮岩颗粒成分虽然也投点为粗面质,但Si O2含量明显较低,气孔度低,气孔壁厚。圆池期喷发强度较赤峰期喷发强度弱。多种岩浆成分说明长白山天池火山下具有复杂的岩浆系统,多种岩浆可能以分层的形式存在,赤峰期仅喷出了上部的碱流岩,圆池期的脉动式喷发喷出了不同层位的岩浆。     

利用气孔大小分布和玻璃地球化学研究约束墨西哥波波卡特佩特火山脱气过程

波波卡特佩特火山爆炸式喷发活动是对周围人口稠密地区的一个严重威胁,因此在短时间内认识喷发类型(从爆炸式到熔岩盾形成)指标的变化是非常重要的。本次研究,我们给出来自波波卡特佩特火山5次主要普林尼式喷发(大约23~1.2ka)、2001年部分熔岩盾坍塌时的小喷发和1997年4次喷发(5月11日、6月14日、15日和30日)产生的原生碎屑中气孔大小分布(VSD)和基质玻璃成分分析的结果。对基质玻璃主元素的分析(WDS-EPMA)可以估计出喷发的岩浆进入不平衡(晶体和岩浆之间)的深度,通过利用Blundy和Cashman(2001)的石英-钠长石-正长石三元系计算平衡压力来获得。利用CSD软件通过气孔大小分布分析定量解释原生碎屑(浮岩或火山渣)结构来建立岩浆上升时的物理变化和喷发条件之间的关系。原生碎屑内气泡化的程度和类型也与喷发的类型和持续时间有关,特别是可用来识别气孔结构的变化,这种变化代表了从爆炸式到熔岩盾喷发的转变(Mangan and Sisson,2000;Adams et al,2006)。本次研究给出了波波卡特佩特火山比早期认为的更为复杂的岩浆存储历史,这对该火山目前的研究是一个重要的贡献。     

松辽盆地莺山地区营城组火山岩喷发特征研究

莺山地区火山岩的岩石类型复杂,区域分布状况不均衡,岩性横向变化快,物性致密,火山岩油气藏勘探难度大.火山岩喷发特征研究能够揭示火山岩空间展布规律和不同岩性组合的成因联系,能够为火山岩储层勘探提供有效的指导.通过钻井、测井及三维地震等资料的综合分析,将莺山地区营城组火山岩划分为三个旋回,六个期次.在精细分期次层序约束的框架下,利用相干体技术和趋势面分析法并结合火山机构在地震上的响应特征,分期次地识别火山口及火山机构,通过分析各个期次火山机构分布及演化特征开展本区火山岩喷发特征研究,总结了本区火山岩喷发规律.研究结果表明:莺山地区营城组火山岩喷发具有阶段性和差异性,各期次喷发强度差异大,总体表现为逐渐增强的趋势,旋回内部表现为先强后弱的特征.方向由东南向西北迁移,主要形成东、中、西三个大的火山机构发育带.     

云南腾冲马鞍山最后一次喷发的热释光年龄

云南腾冲火山区是我国少数几个近代有火山活动的地区之一,它由多座第四纪火山组成。其中马鞍山是规模较大,可能喷发较晚的一处火山。从马鞍山火山锥附近采集了２个火山岩样品,进行了热释光测年分析。热释光年龄表明马鞍山最后一次大规模的火山喷发发生在全新世,可能距今约２５００～３５００年。     

腾冲火山活动的时代和岩浆来源问题

47个腾冲火山岩样品的K-Ar年龄值域在0.09和17.84Ma之间。4条火山岩的⁴⁰Ar/³⁶Ar-⁴⁰K/³⁶Ar等时线年龄分别为2.93、0.81、0.31和0.13Ma。火山喷发的时代从中新世到更新世,喷发的高潮在晚更新世。腾冲火山目前还不是死火山,而腾冲及其邻区的热事件（侵入-热变质-喷发）又是连续发生的。20个样品的Rb和Sr含量、稳定Sr同位素初始比（0.70578-0.71437）以及其它地球化学资料还表明,这些火山岩是属于板块碰撞带生成的高钾钙碱性岩浆系列。火山岩的母岩浆来源于地幔的玄武岩浆,但在上升过程中受到过富含放射性成因Sr的地壳物质的强烈渐进混染。