吉林省龙岗火山群现今活动性研究

吉林省龙岗火山区30多年构造地震活动一直很频繁,地震活动性明显强于附近的构造单元;通过对50年来的一等精密水准复测资料和该地区地震活动分析,发现龙岗火山群地区地壳整体上升,累计上升速度达40cm,明显大于其它地区地壳运动速率。这一现象可能预示龙岗火山的活动性有增强趋势。     

龙岗火山喷发危险性初探

阐述了龙岗火山的地质构造及历史喷发特点,重点分析了龙岗火山区的现今地震活动性及地壳变形特点。结果表明,龙岗火山区现今地震活动性在不断增强,震源深度逐渐变浅;地壳形变有明显变化,火山活动趋于加强,未来潜在喷发的危险性不容忽视。     

东北龙岗火山区孤山屯泥炭中显微火山灰的发现及其意义

孤山屯位于东北龙岗火山区,距离长白山天池火山200km,在沉积物深度40～43cm处发现少量火山灰颗粒,其形态不规则,呈多气泡状、薄板状、尖角状结构,属原生火山灰。电子探针分析结果显示其属于碱流质火山喷发,而不同于龙岗地区第四纪火山活动的特征。通过AMS14C年龄所建立的年龄模式推断孤山屯沉积物深度40～43cm(即发现火山灰的层位)处的年龄应为260～420calaBP,这与史料记载的天池火山公元1702年、1668年和1597年的喷发年龄较接近,而且公元1702年、1668年和1597年主要为碱流质岩浆喷发,与孤山屯沉积物中发现的火山灰的地球化学特征也相吻合,进一步证明孤山屯沉积物深度40～43cm处的少量火山灰应来源于天池火山千年大喷发后的公元1702年、1668年和1597年喷发。关于天池火山公元1702年、1668年和1597年喷发的记录比较少,这3次小规模的喷发发生于天池火山千年大喷发之后,且其喷发物的特征与天池火山千年大喷发的特征比较接近,却亦有不同之处。因此,在对沉积物中火山灰的探寻研究工作中,若发现了来自公元1702年、1668年或1597年的火山灰颗粒,可对其下部地层做更为细致的分样以及火山灰提取工作,这对未来在研究区域寻找长白山天池火山千年大喷发的记录有很大的帮助。如果天池火山大喷发的喷发物在龙岗火山区更多的沉积物中发现,便可在该地区建立非常稳固的火山灰年代地层学框架,为地层对比和追踪火山演化历史提供时间依据,最重要的是多种测年方法的应用可为记录气候环境提供准确的高分辨率时间标尺,而这对于过去全球变化研究亦非常重要。     

吉林龙岗火山碎屑分形研究

用分形理论分析了吉林龙岗火山碎屑物粒度的分形结构特征。结果显示,射气喷发碎屑物分维值>射气岩浆喷发碎屑物分维值>岩浆喷发碎屑物分维值,分维值可作为区分火山不同喷发类型的定量参数。而对于龙岗岩浆喷发碎屑物,不同火山喷发的碎屑物其分维值也有差别,晚期喷发的金龙顶子火山碎屑分维值>2,早期喷发的小金龙顶子碎屑分维值>2,火山碎屑物分维值可作为区分不同喷发源和划分火山喷发地层序列的一种指标。研究表明,分维值<2的火山碎屑中有不同含量的非等轴颗粒,且分维值与非等轴颗粒的含量呈负相关     

龙岗火山区尾波Q值的初步研究

基于sato单次散射模型,利用2007年5月至2010年2月龙岗火山测震台网记录到的发生在火山区及邻近地区内的41次Mt.≥1.6地震的波形资料,计算了龙岗火山区的尾波Q值,得出尾波Q值与频率的关系为Q(f)=(42.65±7.53)f(0.845 9+0.164 2),具有以低Q值高η值为特征的火山构造活跃地区的尾波...     

吉林龙岗四海火山碎屑物粒度分析与地质意义

四海火山灰是龙岗火山群中的一次火山爆发形成的,这次火山爆发形成的玄武质空降堆积物分别组成金龙顶子火山渣锥和位于金龙顶子火山锥以东的、分布于辉南县红旗林场和靖宇县四海林场一带的低缓开阔的火山碎屑席。通过投点得知金龙顶子火山喷发类型为次布里尼式(Sub-Plinian)喷发,反映金龙顶子火山爆发强度很大。四海火山灰空降碎屑物7个样品的粒度累计频率曲线投点分布范围、集中区域均有较好的一致性,累计频率曲线表明碎屑物在空中搬运与沉降时都经过了类似的重力分选作用。近火口缘样品粗粒碎屑含量较高,随着与火口缘距离的增加,粗粒部分含量明显降低,细粒碎屑含量增加趋势明显。龙岗火山区内其它岩渣锥火山碎屑物粒度分布范围明显宽于四海火山灰粒度分布范围,累积频率曲线斜率较为一致。虽然样品距火山口距离均较近,但也出现了细粒富集程度变缓的现象,反映了龙岗火山区其它火山锥喷发强度明显小于四海火山。对比长白山天池火山碎屑物粒度分布特征发现,天池火山空降堆积物粒度分布斜率变化比较均匀,四海火山灰斜率有明显变化;四海火山灰最大粒度小于长白山天池火山空降堆积物,但是粗粒度碎屑物含量较高。细粒度碎屑物部分累计频率曲线上升趋势较缓,说明金龙顶子火山的喷发     

龙岗金龙顶子火山空降碎屑物数值模拟及概率性灾害评估

空降碎屑物为爆炸式火山喷发产生的一种重要的灾害类型,数值模拟已成为一个快速有效地确定火山灰扩散和沉积范围的方法。本文根据改进的Suzuki(1983)二维扩散模型,编写了基于Windows环境下的火山灰扩散程序。通过对前人资料的分析,模拟了龙岗火山群中最新火山喷发——金龙顶子火山喷发产生的空降碎屑物扩散范围,与实测结果具有很好的一致性,证实了模型的可靠性和参数的合理性。根据该区10年的风参数,模拟了7021次不同风参数时金龙顶子火山灰的扩散范围,以此制作了火山灰沉积厚度超过1cm和0.5cm时的概率性空降碎屑灾害区划图。本文的研究可为龙岗火山区火山危险性分析和灾害预警与对策提供重要的科学依据。     

吉林龙岗火山群金龙顶子火山机构及灾害区划

金龙顶子火山是吉林龙岗火山群全新世喷发规模最大的火山。前人研究表明,该地区火山活动活跃,具有潜在喷发危险。通过对金龙顶子火山机构的解析,确定历史火山灾害类型主要有火山溅落灾害、空降火山渣灾害和熔岩流灾害等。在限定金龙顶子火山未来再次喷发类型和规模与上次相当的条件下,火山溅落灾害局限于火口2km范围内;空降火山渣灾害,距火口2~9km为高危险区,9~14km为中危险区,14~18km为低危险区;使用Volcflow模型对熔岩流进行模拟,结果表明熔岩流主要分布在金龙顶子火山周围低洼地带。     

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。     

Analysis of Deformation Characteristic and Uplift Mechanism in Longgang Volcanoes,Jilin

吉林龙岗火山区是第四纪活动火山,具有潜在喷发危险。通过GNSS和水准资料分析区域三维地壳运动,得出2011—2019年相对欧亚板块水平运动以东南向为主,速度＜10 mm/a。敦化-密山断裂以东受日本2011年“3·11地震”影响强烈,现以拉张运动为主;近年来水准资料揭示火山区垂直运动以隆升为主。2014—2019年的InSAR资料显示隆升集中在靖宇一带。结合MT剖面反演得到的深部电性结构,龙岗火山区西侧高阻体分布在深度18 km以上,金龙顶子火山下方最浅。中部为早期喷发形成的火山,下方高阻体分布在深度40 km以上,东侧抚松一带分布在深度约20 km以上,地壳范围内的高阻结构表明岩浆已固结。高阻结构层可分辨出断层两侧电阻的差异性。高阻体下方存在大规模低阻结构,推测为中下地壳岩浆系统。金龙顶子火山深度10 km以下的低阻结构可能为岩浆通道,并与中下地壳岩浆系统相连。东侧区域岩浆平均深度约30 km,相对较浅。龙岗火山区幔源物质的上涌及间断性的向上运移引起地壳隆升及地震活动。     

利用垂直形变资料分析龙岗火山的活动性

首先分析了龙岗火山区及其附近20多年来5条水准路线所反映的垂直形变背景场情况,发现相对于长春基准点,长白山区东部和北部地区主要表现为大面积下沉运动,而龙岗火山区则表现为相对上升运动;然后分析了龙岗火山区主要隆起区垂直形变场变化以及剪切和张裂变形率变化,所得结果均反映了长抚线发生了较明显的活动;最后运用改进的Mogi模型,采用L曲线法反演了主要隆起区可能的压力源参数.结果表明,龙岗火山区岩浆的位置在42.1°N,126.5°E附近,与深地震测深研究结果近似.相对于长白山天池火山,压力源等效半径变化较大,达到183 m左右,源的深度在30 km左右,相对较深.     

朝鲜半岛历史火山喷发记载

研究火山喷发现象的历史记载对确定历史火山喷发事件及其年代具有重要意义。根据朝鲜半岛历史文献,系统整理和研究历史火山喷发现象的记载后,得出如下认识:1)直观的历史火山喷发事件有公元1002年济州岛火山喷发、1007年济州岛以西近海火山喷发和1597年中国吉林长白县境内的望天鹅火山喷发。2)根据"雨灰"(火山灰)记载可确定的火山喷发事件分别发生在公元1265、1401—1405、1668、1673、1702年等,推测均为长白山天池火山喷发。3)公元1373年的"雨白毛"(火山毛)记载,推测为长白山天池火山喷发事件。4)公元1533年的"天火",若其为火山喷发物,则可能是长白山天池火山喷发。公元1601—1609年的"天火",可能是中国吉林龙岗火山喷发事件,或是长白山天池火山喷发事件。5)史料记载的"雨土"乃是黄土沉降现象并非火山灰。依据"雨土"提出的长白山火山喷发事件不成立。     

长白山火山区地壳S波速度结构的背景噪声成像

利用探测深俯冲的中国东北地震台阵NECsaids的60个流动台与固定地震台2010年7月至2014年12月的垂向连续波形数据,采用地震背景噪声成像方法获得了研究区6~40 s周期的瑞雷波相速度分布,并通过相速度频散反演得到了研究区下方0~50 km的三维S波速度结构.结果表明:研究区下方地壳S波速度结构存在明显的横向和纵向不均匀性,浅部速度结构与浅表地质构造单元有较好的对应,深部速度结构较好地反映了区域火山活动及深部热物质作用的结构特征;在长白山火山下方9~30 km深度范围内存在明显低速区并有向下延伸的趋势,推测可能为长白山火山地壳岩浆囊;在龙岗火山下方12~30 km深度范围内发现较弱的低速区,可能代表火山喷发后的残留物,而在镜泊湖火山下方没有明显的低速异常,说明镜泊湖火山地壳内可能不存在部分熔融的岩浆物质.     

俄国一边远岛屿上的未解之谜

美国一颗气象卫星上的摄影机拍到了苏联某一边远岛屿上发生的一事件,看上去很像是火山喷发。可是,按照当今的构造学理论来说,这一地区是没有火山活动的。1983年2月18日,在阿拉斯加安克雷奇的美国国家气象局的科学家们从气象卫星 NOAA-6照常规做出的红外摄影图像上,第一次发现了那条同火山柱一样的烟柱。它从贝尼特岛东北角上腾空而起,该岛位于西伯利亚大陆以北     

五大连池火山群新期火山渣丘成因的探讨

火山渣丘,是火山区内的一种特殊的地质现象,以前地其成因国内外尚无详细探讨和描述,有的学者曾经统称为副火山。笔者通过实地调查,对这一结论提出新的见解,认为火山渣丘的形成是一复杂的地质现象,其成因具有多元性。这对探讨火山喷发规律,对火山地质地貌的准确描述与具有积极作用。     

长白山天池火山气体对环境的影响及潜在火山灾害研究

长白山天池火山位于中国和朝鲜两国边境线上, 借助国际合作, 对分布于中朝两国境内的天池火山喷发物进行了较系统的野外考查, 选择层序完整的火山喷发物剖面, 对天池火山进行整体研究. 在此基础上, 系统测定了天池火山历史时期大喷发从早期到晚期喷出的气体成分和含量, 进而探讨了该火山气体对环境的影响及其造成的火山灾害, 并利用天池火山气体成分和含量开展了该火山未来喷发危险性及其潜在火山灾害预测研究, 这一方法对进一步开展我国大陆活火山的喷发预测及其火山灾害防御研究具有重要意义.     

长白山火山监测研究规划的初步构想

在总结长白山火山监测研究工作的基础上，充分借鉴国内外经验，结合吉林省的实际，笔者提出了加强长白山火山监测规划的初步构想，这对于建立长白山火山观测站及开展火山监测研究均具有实际意义。     

五大连池火山1720-1721年喷发观测记录

存于黑龙江将军衙门档案中的五大连池火山喷发满文史料 (由吴雪娟发现并译成汉文 ) ,详细记载了五大连池火山在 172 0年 1月 14日至 172 1年 3月 18日喷发形成老黑山、172 1年 4月 2 6日至 172 1年 5月 2 8日喷发形成火烧山的全部过程 ,记述了这 2座火山的喷发时间、地点、喷发状态和火山堰塞湖形成以及参加观测的人员情况等各种史实。这是中国历史上迄今为止对火山喷发仅有的一次有组织的观测活动 ,这些记录为火山观测研究提供了珍贵的第一手资料。同时 ,也表明中国是世界上火山观测开展较早的国家之一。以往认为五大连池老黑山、火烧山火山喷发的时间为公元1719— 172 1年 ,实际应为公元 172 0— 172 1年     

前言

前言从火山学、火山灾害角度研究我国近代活动火山，是近几年才逐渐认识到其重要性的。这主要是由于已不断揭示出我国一些近代活动火山的本来面目。例如，已查明长白山天池火山不仅历史记载有多次喷发，而且在公元８５０～１０４０年间及公元２０２４年以前，至少发生过两...     

我国新生代火山活动特征及危险活动区的初步划定

火山灾害同地震灾害一样,已成为世界关注的大问题。无论是过去还是现在,由于火山喷发曾给人类带来了巨大的灾难。为减轻火山灾害,世界不少国家于本世纪初就成立了火山监测研究机构,制定了火山灾害防御计划,开展了火山监测预报、火山活动规律和火山对策的研究,这已成为当今世界火山学研究的重要内容。