长白山天池地区全新世以来火山活动及其特征

长白山火山全新世规模最大的喷发活动发生在公元1199-1200年,即800年前的大爆发,被确定为普林尼或布里尼(Plinian)式喷发。这次大爆发形成体积巨大的、分布广泛的以空中降落堆积物为主的火山喷发碎屑堆积物,在长白山火山周围,远至日本都留下了地质记录。文章辨认并划分了这次大爆发火山碎屑物的成因类型:火山喷发空中降落堆积物(airfalltephra)、火山碎屑流(pyroclasticflow)状堆积物和火山泥流(lahar)堆积物,并且点、面结合,近、远和国内、国外兼顾,分析了这些火山碎屑物的主要特征、分布和相互关系,进而确定这些火山碎屑物分别属于两次普林尼式爆发。第1次(早期)普林尼式爆发称赤峰期,火山喷发模式为:普林尼式喷发柱(赤峰空落浮岩层)-火山碎屑流(长白山火山碎屑流层),随即主要由火山碎屑流诱发火山泥流(二道白河火山泥流层);第2次(晚期)普林尼式爆发称园池期,喷发模式为:普林尼式喷发柱(园池空落浮岩火山灰层)-火山碎屑流(冰场火山碎屑流层)。在层序上将气象站期碱流岩置于800年前大爆发火山碎屑物之下是正确的,其时代为晚更新世-全新世早期。     

黑龙江镜泊湖地区蛤蟆塘火山空落堆积物形成机制研究

火山碎屑物的粒度、粒形和分布特征蕴含着其形成机制和喷发的环境信息。基于镜泊湖地区蛤蟆塘火山的一个空落堆积剖面的野外地质和岩相学,以粒度分析和分形理论定量研究了火山碎屑物的粒度分布、粒形几何及其分形特征。蛤蟆塘火山空落碎屑粒度分布均为单峰式,由岩浆爆炸形成的空落浮岩粒度峰值较小,而由射气岩浆喷发形成的含细花岗岩碎屑夹层的碎屑粒度峰值较大。空落浮岩颗粒的类球度、长宽比和凸度都小于含细花岗岩碎屑夹层的数值,表明空落浮岩颗粒相对不规则的特点。利用多段幂律方法拟合了蛤蟆塘火山空落碎屑颗粒分布规律,发现空落浮岩颗粒存在四个幂律分布段（即对应四个分形维数）,这是由于岩浆初始破碎、火山通道内的二次破碎以及风力筛选作用等造成的;含细花岗岩碎屑夹层的碎屑分布有两个幂律分布段（对应两个明显不同的分形维数）,即浮岩和花岗岩碎屑的形成是因不同破碎机制造成的。     

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.     

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。     

东北地区火山灾害及构造背景

东北地区是中国新生代火山活动最强烈的地区,新生代火山５００多座,火山熔岩和火山喷发碎屑堆积物分布面积５万余ｋｍ２。火山活动最强烈的时期始自渐新世,直至现代,分中新世、上新世、更新世三个高潮期。东北也是中国活火山最多、活火山群最集中的地区。它们是：①长白山火山,历史记载长白山火山有５次喷发,分别发生在公元１４１３,１５９７,１６６８,１７０２,１９０３年。长白山火山１０００年前的一次大爆发,火山灰向东一直到达日本,超过１０００ｋｍ,因此是世界历史时期最大的火山喷发之一。这次大爆发的火山泥流沿松花江…     

论五大连池老黑山和火烧山火山喷发过程和喷发类型

本文概述了黑龙江省五大连池火山群中两座近代火山老黑山、火烧山的基本情况,浮岩碎屑堆积物和熔岩流的分布和特点。在此基础上,论证了老黑山火山不是单成因火山,火烧山可归属为单成因火山;火山喷发活动过程的特点是先裂隙式喷发、后转为中心式喷发;浮岩碎屑喷发是同岩浆喷溢伴随发生的。并同冰岛拉基火山（Laki volcanoes）、美国夏威夷火山及意大利斯通博利火山进行了对比,提出了应把中国黑龙江五大连池老黑山火山喷发类型命名为“五大连池老黑山型”,即一种兼有上述火山的特点,又同它们有明显差别的新的火山喷发类型。这种观点对于评估五大连池火山再次喷发的危险性和预测预报火山灾害,以及丰富对火山喷发类型的认识均有理论和实际意义。     

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。     

老黑山火山碎屑降落堆积物研究

由中心式喷发形成的老黑山火山碎屑降落堆积物，主要是玄武质火山渣、火山弹、火山饼和少量岩屑。在火山爆发自身能量和北北西风的影响下，形成高耸的火山渣锥和向南南东展布的低缓的火山碎屑席地貌景观。区域上系统测量了火山碎屑席中火山碎屑的厚度、最大平均粒径、分选系数和中值粒径，均呈现规律性变化；剖面层序则反映老黑山火山经过两个大喷发阶段，多次脉动式喷发。经估算，老黑山火山碎屑席中火山碎屑量比火山渣锥中要少得多，老黑山火山碎屑属“建造火山锥”火山碎屑沉积。据投点，老黑山火山喷发属斯通博里型。老黑山、火烧山火山仍有再次爆发的可能。未来火山喷发的潜在危险主要来自火山喷发空落堆积物。老黑山、火烧山火山的南东、东和南，包括五大连池市在内有必要对未来火山爆发加以防范。     

天池火山三期浮岩气孔形态的复杂性及其动力学成因

爆炸式喷发过程中,火山碎屑物气孔记录了挥发分出溶、膨胀和合并等信息,其大小、形态、数量密度、空间分布等局域特征是推断火山喷发动力条件的重要参考。文章基于天池火山三期喷发(50 000年前大喷发的黄色浮岩、千年大喷发的灰白色浮岩和1668年八卦庙期喷发的黑色浮岩)野外地质工作,以非线性火山喷发动力学为指导,开展了火山通道内气泡生长的流体动力学研究,揭示出岩浆流体黏性力和界面张力的共同作用对于岩浆减压和气泡生长过程的约束。在浮岩气孔结构的定量化分析基础上,进一步研究了天池火山三期喷发的浮岩气孔参数,通过气泡生长流体动力学方程得到了千年大喷发灰白色浮岩毛细管数Ca值为253, 明显高于50 000年前大喷发黄色浮岩(Ca值为94)和八卦庙期喷发黑色浮岩(Ca值为111),表明了千年大喷发曾发生过明显的成分变化,推测可能与幔源基性岩浆注入有关;而50 000年前大喷发黄色浮岩气孔不规则形态参数(1-Ω)值为0.098,大于后两期喷发(分别为0.052和0.064),可能意味着天池火山系统动力学平衡的弛豫周期变小或浮岩气泡生长受动力学、流变学改造过程减弱,这可为进一步研究天池火山活动规律提供参考。三期浮岩毛细管数Ca量级为102,气孔不规则形态参数(1-Ω)量级为10-1,从动力学上首次证实了天池火山属于普林尼型或超普林尼型喷发。     

大椅子山火山碎屑降落堆积物研究

由中心式喷发形成的大椅子山火山碎屑降落堆积物,主要为玄武质火山渣和浮石,其次为火山弹、超镁铁质岩包体和岩屑。在强劲西风的影响下,该火山经过110多次脉动式喷发,形成了耸立的火山渣锥和低缓的火山碎屑席。在平面和剖面上,降落火山碎屑的组成、厚度、最大粒径、分选系数和中值粒径都呈有规律变化。构成碎屑席的火山渣分下、中、上三层,主要发育平面平行层理和递变层理。降落火山碎屑的各种特征表明,大椅子山火山的喷发过程非常复杂。     

当代火山喷发碎屑堆积物的研究进展及其主要类型

火山喷发碎屑堆积物主要分为：火山喷发空中降落堆积物、火山碎屑、流状堆积物、火山泥流堆积物和火山基浪堆积物。简述了这些火山碎屑堆积物的成因及主要特征。     

Using scoria cones,lava lakes and tephra islands to understand the evolution of basaltic fissure eruptions

Basaltic fissure eruptions are the most common eruption type on Earth. They are characterised by linear lava fountains that construct pyroclastic cones and expansive lava flow fields. The histories of these eruptions can be notoriously difficult to interpret due to the geochemical homogeneity of the tephra, and due to the fact that many of the early deposits become buried during later stages of the eruption. Furthermore, observing the construction of the pyroclastic cones is inherently difficult and dangerous due to the presence of active lava fountains. However, glacial outbursts in the north of Iceland have dissected the products of a Holocene fissure eruption. Examination of the pyroclastic cones, tephra deposits and a solidified lava lake along the fissure has allowed us to elucidate the complex eruptive processes that occur during these eruptions.     

长白山火山1000年前火山泥流堆积及其灾害

长白山火山１０００年前大喷发,火山泥流堆积物沿松花江中上游分布。距火山较近的是火山泥流的岩屑流堆积,远离火山变为火山泥流的超高密度流堆积。探讨了火山泥流的成因,并指出长白山火山一旦再次爆发,火山泥流将是主要的火山灾害,沿松花江中上游可能造成巨大破坏,并可能危及鸭绿江、图们江中、上游。     

天池天文峰全新世火山喷发物长石表面硅膜特征及意义

利用扫描电镜和能谱分析研究天池火山天文峰剖面全新世喷发物中长石表面硅膜的结构状态和化学组成,结果显示:天文峰剖面从顶部黑色浮岩向下到暗灰色浮岩中,长石表面发育有不同结构状态的硅膜.硅膜的结构特征有随火山喷发时代越早,长石颗粒表面硅膜越厚,结构越复杂;喷发时代越晚,长石颗粒表面硅膜越薄,其结构越简单的变化趋势,即长石表面...     

Volcaniclastic resedimentation on the northern slope of Vesuvius as a direct response to eruptive activity

A new archaeological excavation on the northern slope of Vesuvius has provided invaluable information on the eruptive activity and post-eruptive resedimentation events between the late Roman Empire and 1631. A huge Roman villa, thought to belong to the Emperor Augustus, survived the effects of the 79 a.d. Plinian eruption, but was mainly engulfed in volcaniclastic materials eroded and redeposited immediately after a subsequent eruption or during repose periods. Primary pyroclastic deposits of the 472 a.d. eruption are only few centimeters thick but are overlain by reworked volcaniclastic deposits up to 5 m thick. The resedimented volcaniclastic succession shows distinct sedimentary facies that are interpreted as debris flow deposits, hyperconcentrated flow deposits, and channel-fill deposits. This paper has determined that the aggradation above the roman level is about 9 m in 1,200 years, leading an impressive average rate of 0.75 cm/year.     

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。     

长白山天池火山近代喷发中气象站组熔岩—碎屑岩流研究

中晚全新世以来,长白山天池火山的活动多为爆炸性喷发和形成火山碎屑流,熔岩流出较少,气象站组熔岩—碎屑岩流则是为数不多的熔岩溢流活动之一,它是天池火山一个寄生火山的喷发产物。气象站组熔岩—碎屑岩流的岩性为碱流岩质,岩浆粘度大,流动缓慢。据研究其喷发时间大约4 ka BP,应属天池火山的近代喷发产物。