21世纪初10年火山与地球内部化学研究进展

进入21世纪,我国除了在长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个主要活动火山区进行监测与研究,还开展了中国其他第四纪火山区的活动火山调查工作,发现并确定了一些新的活动火山,如镜泊湖、大兴安岭、乌兰哈达等第四纪火山区中存在的全新世火山.自峨眉山大火成岩省被确定以来,我国近10年在大火成岩省研究方面取得了重要进展,并新确定了一些新的大火成岩省,如塔里木大火成岩省和措美大火成岩省,逐渐为国际地学界所接受.     

特约主题:新生代火山

<正>编者按语:通过火山的研究,可以了解地球内部的物质组成和地球的层圈演化。20世纪80年代,国内新生代火山研究如火如荼,火山岩及其地幔岩岩石学、地球化学和年代学的系统研究,奠定了中国新生代火山及其地幔特征等基础性问题(如新生代华北上地幔古地温为大洋地温,华北岩石圈厚度50~80 km,动摇了对华北克拉通地台大地构造属性的传统认识,为此后的华北岩石圈减薄及克拉通破坏研究计划奠定了基础)。90年代又开启了活动火山的研究,标志着我国火山研究进入了一个新时期。如今火山与资源、环境、灾害的关系成为新生代火山研究的主旋律,与其同时我国年轻的火山学科也应     

火山气体地球化学监测与研究进展

气体地球化学监测是最重要的火山预警研究方法之一。一些发达国家开展火山气体地球化学监测研究较早,包括对不同火山活动阶段火山气体组分特征的研究,建立了完善的火山气体地球化学观测系统,通过监测火山的CO_2、含硫气体、气体比值及同位素组成等,对一些火山喷发作出了成功预警。我国开始火山气体地球化学监测研究较晚,时间短(仅有30余年),目前仅在吉林长白山天池火山、云南腾冲火山等几个火山区开展了监测工作,还处于起步阶段,缺少实时、连续、高采样率监测方法及连续火山气体通量监测。建议参照国外成功的火山预警案例,尽快在我国主要火山区增加火山气体地球化学观测手段,并开展连续火山气体通量监测和研究工作。     

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.     

活火山的监测与喷发预报

我国存在活火山,而且还存在像长白山天池火山这样具有潜在灾害性大喷发危险的活火山［１～３］,并已引起有关方面的高度重视。目前,正在组织对长白山天池火山、云南腾冲火山和黑龙江五大连池新期火山的监测与研究。这是我国第一次开展对活火山的监测,为了使监测更为有...     

内蒙古扎兰屯柴河火山地质遗迹特征及其对比分析

内蒙古扎兰屯市柴河火山群, 位于大兴安岭中段西南部, 是我国东北火山区的重要组成部分, 对于研究我国东部构造带新生代以来的活动具有重要的科学价值。该区火山受地质构造影响, 呈北东向带状分布, 火山结构完整, 火山地质遗迹类型丰富, 保存完好, 火山喷发方式多样。本文在地质遗迹资源调查研究的基础上, 将该区火山旅游资源分为6个大类14个亚类共39处典型景观资源, 依此对区内主要火山地质遗迹类型及其特征进行了归纳与总结, 并与内蒙古东部的典型火山进行了地质遗迹资源的对比分析, 突出了其资源优势。     

黑龙江五大连池老黑山、火烧山火山机构及岩石特征

我国史期之诸大陆型火山中,惟以黑龙江五大连池老黑山和火烧山喷发活动史载详尽生动,并已为美国G.A.MacDonald所著火山和大英地质博物馆说明书载人世界活火山之列。近一个多世纪以来,五大连池火山一直为国内外学者所注视和研究,本文拟论述老黑山、火烧山火山机构及岩石特征,以引起地质和火山学者的关注和讨论。     

全国第一次火山学术研讨会在长春召开

全国第一次火山学术研讨会于1993年7月3日至9日在长春召开。到会代表67名,提交论文59篇。会议由全国火山学会主办,会议主题为火山地质、火山灾害及环境保护。我国著名的火山及岩石学专家—刘若新、李兆鼐、邱家骧、孙善平等在会上针对火山及火山作用做了学术报告,吉林省副省长张岳琦到会并讲了话。会上,代表们对我国近代火山的研究和观测成果进行了广泛的交流。对五大连池、长白山及腾冲火山的活动特征和灾害监测及予防等讨论尤为热烈。代表们一致认为长白山火山的潜在危险很大,应列为我国火山     

长白山火山公元1199～1201年喷发的历史记录

长白山天池火山是世界著名的火山之一,是我国规模最大、最具有潜在喷发危险的一座近代活动火山。目前,国内外许多火山学者为了研究天池火山最近一次大喷发年代问题,做了大量工作,并取得了一些年代资料,但一直没取得有关这次大喷发历史记载的证实。笔者等再次收集和查阅了一亿七千万字的文史古籍资料,通过整理、筛选、考证、对比和分析处理, 发现了长白山天池火山,于公元1199～1201年一次大喷发的历史记录。这对于长白山天池火山未来喷发危险性的研究具有重要的意义。     

论五连大池申报世界自然遗产

本文在介绍了世界文化和自然遗产及我国的世界遗产之后,着重论述了五大连池申报世界自然遗产的条件：国家重点风景名胜区和国家保护区、我国历史文献记载喷发活动最话详细的近代火山、火山及矿泉研究具国内领先水平,火山景观的多样性,板块内典型火山及“中国矿泉水之乡”。并提出了制定保护规划、防治污染、正确处理旅游与保护的关系,健全管理机构和做好申报前期工作等建议。     

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。     

基于地下电性结构探讨中国东北活动火山形成机制

东北地区是我国现代火山活动最强烈的地区之一，也是许多学者十分关注的地区。本文回顾了前人提出的关于该地区火山成因的研究成果；通过分析在东北活动火山区大地电磁观测研究的地壳上地幔结构和采用大地电磁网观测研究的地幔1000km以上的电性结构成果，发现长白山天池火山区存在地壳岩浆囊，其它活动火山没有发现地壳岩浆囊，但都存在通往地幔的岩浆通道；东北地区在80～120km左右和200～250km可能存在与地幔岩浆囊相关的地幔高温流体。基于电性结构的研究成果，作者提出了一种东北地区可能的活动火山成因假说。认为东北火山的成因可能与西太平洋板块俯冲到中国东北地区的地幔过渡带后产生脱水有密切关系。这种水以矿物组分或流体方式向上运移，在地幔200-250km和80～120km左右聚集，80～120km的聚集区可能是火山喷发的物质来源。     

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。     

火山信息系统建立方法研究——以长白山火山区为例

火山喷发是严重的地质灾害之一。全球各地都有火山分布 ,我国也有近千座火山。其中长白山火山、五大莲池火山和腾冲火山是我国最具潜在灾难性喷发危险的活火山。以长白山火山为例 ,阐述用建立火山信息系统的方法监测、预测、评估火山灾害 ,达到减灾、防灾的目的     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987110000034

<正>We synthesize significant recent results on the deep structure and origin of the active volcanoes in mainland China.Magmatism in the western Pacific arc and back-arc areas is caused by dehydration of the subducting slab and by corner flow in the mantle wedge,whereas the intraplate magmatism in China has different origins.The active volcanoes in Northeast China(such as the Changbai and Wuda-lianchi) are caused by hot upwelling in the big mantle wedge(BMW) above the stagnant slab in the mantle transition zone and deep slab dehydration as well.The Tengchong volcano in Southwest China is caused by a similar process in the BMW above the subducting Burma microplate(or Indian plate). The Hainan volcano in southernmost China is a hotspot fed by a lower-mantle plume which may be associated with the Pacific and Philippine Sea slabs' deep subduction in the east and the Indian slab's deep subduction in the west down to the lower mantle.The stagnant slab finally collapses down to the bottom of the mantle,which can trigger the upwelling of hot mantle materials from the lower mantle to the shallow mantle beneath the subducting slabs and may cause the slab—plume interactions.     

中国活动火山监测进展回顾

自2006年国家火山监测台网中心建成到目前为止,我国已有6处活火山受到监测:吉林长白山天池火山、龙岗火山、云南腾冲火山、黑龙江五大连池火山、镜泊湖火山和海南琼北火山。设在中国地震局地质研究所的国家火山监测台网中心,负责全国火山监测台网及火山流动观测的数据汇集、数据分析处理、数据存储管理、数据服务,承担火山异常判断、火山灾情分析、组织会商和上报等任务,同时承担着全国火山岩测试、火山挥发分测试、火山灾害模拟等实验室工作,以及通过互联网提供数据服务和火山宣传工作。     

东海与泥底辟构造有关的天然气水合物初探

根据所获得的高分辨率地震资料分析,发现冲绳海槽南部西侧槽坡附近以及海槽内部发育有一系列泥火山（底辟）构造,在地形上表现为泥火山地貌,在穿过泥火山的地震剖面上,表现出典型的泥底辟构造。对穿过泥底辟构造的DMS01-5地震剖面进一步的处理和解释发现,泥底辟构造顶部存在明显的似海底反射（BSR）,其与海底反射波组极性相反,在BSR之上存在振幅空白带,在速度谱上出现速度异常,指示存在与泥火山有关的天然气水合物。从世界广泛发现的与泥底辟构造有关的天然气水合物来看,天然气水合物既可以在泥底辟构造的丘状外围成藏,也可以在其外围的海底沉积物中产出。在泥底辟构造的丘状外围附近,天然气水合物的形成机制类似于传统的矿物低温热液的形成;在泥底辟构造外围海底沉积物中,其形成过程类似于传统的矿物交代形成机制。冲绳海槽泥底辟构造的发育与很高的沉积速率和槽坡的活动断层有关。在冰期期间,长江携带大量的陆源物质直接输送到大陆坡地区,沉积速率达300 m/Ma,产生异常高压,同时张性断层极为发育,为流体的迁移提供了良好的通道,在异常压力以及上覆地层压力作用下大量流体向上运移,从而发育大量的泥底辟构造。富含甲烷的流体易在其外围及外围海底沉积物中形成天然气水合物藏。     

Newly discovered mud volcanoes in the Coastal Belt of Makran,Pakistan—tectonic implications

The Makran accretionary wedge has a much larger number of mud volcanoes then those reported earlier. Using high-resolution satellite images, over 70 active mud volcanoes were identified. These mud volcanoes occur within a well-defined zone; we call it the Makran zone of active mud volcanoes (MZAMV), which is parallel to the regional trend of the accretionary wedge. Mud volcanoes within the zone occur as clusters, which form linear belts parallel to the regional thrusts associated with anticlines. The MZAMV zone also includes the offshore mud volcanoes occurring in the shallow shelf area, including the recurrently emerging mud islands. Several occurrences of thick deposits of old mud volcanoes (Pleistocene or even older) are also present within this zone, which also display recognizable features that are characteristic of the fossil mud volcanoes. We propose that the MZAMV developed and evolved in response to the continued compression within the Makran accretionary wedge, which in turn, is a response of the subduction process. Mud diapirism has been an ongoing phenomena since Pleistocene or even earlier. The events of enhanced mud extrusion in mud volcanoes and/or emergence of island(s) have relevance with seismic phenomena and, therefore, may be closely monitored.     

中国东北地区太平洋板块精细俯冲特征

中国东北地区的火山较为活跃。一些学者认为这些火山的起源与西太平洋板块的俯冲和软流圈物质的上涌存在密切联系。尽管天然地震层析成像结果明显地显示出火山区下方存在着太平洋板块,但板块的厚度、存在范围等俯冲特征仍然不是特别清晰。为此,采用远震层析成像和走时拟合相结合的方法深入研究了中国东北地区的壳幔速度结构,特别是太平洋俯冲板块的精细结构。研究结果表明:(1)板块的平均厚度和速度异常分别为85 km和1%,而且与日本海地区结果进行对比可推测板块并未增厚;(2)板块以低角度俯冲进入地幔过渡带,到达过渡带底部后弯曲成水平状,向西延伸至东经127°而停止;(3)水平延伸的板块恰好位于火山区的下方。这些俯冲特征有助于人们更好地理解陆内火山的起源及地球深部动力学过程。     

龙岗火山群单成因火山作用

长白山区龙岗火山群内分布有100多座由玄武质岩渣锥、熔岩流、低平火山口等火山结构组成的新生代火山。单成因火山作用决定着龙岗火山区内火山结构与规模,这对指导当地减轻火山灾害工作也有一定意义。