五大连池老黑山、火烧山的火山喷发特征

从野外调查及火山喷发观测记录入手, 结合国内外火山研究的新进展, 在火山成因类型、喷发方式及喷发前兆等方面讨论了五大连池老黑山、火烧山的火山喷发特征。指出老黑山、火烧山的火山成因类型属于单成因火山, 喷发方式不是简单的中心式喷发, 而是经历了裂隙式喷发后转为中心式喷发。通过火山喷发观测记录的分析及与国外火山对比, 揭示出此次火山喷发是有前兆的, 其前兆特征对监测预报未来火山喷发有借鉴意义。     

Plinian式火山喷发柱最大高度定量计算模式探讨

Ｐｌｉｎｉａｎ式火山喷发柱最大高度是研究火山喷发对环境、气候影响时空范围的重要物理学参数,在分析了影响Ｐｌｉｎｉａｎ式火山喷发柱最大高度诸因素的基础上认为,火山喷发的质量通量是反映火山喷发柱最大高度最有效并且在实际中可以进行测量的参数之一,以此为基础,利用目前实测的火山喷发柱最大高度的数值与火山喷发质量通量的结果,建立两者的相关方程为：Ｈ＝０．２×Ｍ０．２８。     

渤海湾盆地黄河口凹陷BZ34-9区带火山岩三维刻画及火山喷发期次

基于火山岩溢流相的高连续强振幅和火山通道相的低连续弱振幅2种截然相反的地震反射特征, 建立振幅-方差体地震属性分级-拾取-融合技术刻画火山岩时空展布的方法, 有效刻画火山岩的三维时空展布以及火山喷发期次.通过渤海湾盆地黄河口凹陷BZ34-9区带火山岩三维刻画和火山喷发期次研究, 取得以下认识: (1)研究区沙一二段火山岩零星分布, 主要发育在BZ34-9区带中部, 多为中心式喷发; 东营组火山岩广泛发育, 连片分布, 主要发育在BZ34-9区带南部缓坡带, 为中心式、裂隙-中心复合式喷发; (2)沙一二段东部火山先于西部火山喷发, 南部火山先于北部火山喷发; (3)东营组南部火山先于北部火山喷发, 且南部火山喷发期次多于北部, 北部火山多为短暂性喷发; (4)东营组火山较沙一二段活动强烈、喷发次数多、范围广.      

超级火山喷发及其环境效应SCIEI北大核心CSCD

超级火山喷发可以在极短时间内剧烈改变区域地形地貌,引起全球性气候巨变,是人类赖以生存的地球宜居环境的严重威胁。因此,剖析地质历史上的超级火山喷发事件及其环境效应,将有助于我们预测和应对未来可能的超级火山喷发及其造成的自然灾难。本文从超级火山和超级喷发的定义入手,重点介绍超级火山喷发的固相和气相产物、如何鉴别地质历史上的超级火山喷发、以及超级火山喷发可能带来的环境和社会影响。由于最近一次超级火山喷发发生在2.6万年前的新西兰,人类文明并没有经历过超级火山喷发,科学家们主要通过二十世纪以来有记录的小型火山喷发、冰芯和年轮记录、火山-环境-气候模型等来推测、反演和模拟超级火山喷发对气候和环境的影响。已有的研究表明,超级火山喷发产生的碎屑熔岩流和岩浆房塌陷产生的破火山口给周边地区环境造成直接的摧毁;进入平流层的火山气体经过物理化学变化形成气溶胶,有效的反射和吸收太阳辐射,从而导致长达数年的区域甚至全球性的剧烈降温和降水减少。尽管科学家们已经做了很多数值模拟和推演,但超级火山喷发的影响仍然是难以估计的。特别是超级火山喷发发生的季节和地点会带来不同的火山-海洋-大气-植被耦合效应,导致不同规模的气候和环境变化,未来应当加强这方面的研究。     

五大连池老黑山火山弹和喷发柱动力学模拟

火山喷发是一个气体、液体和固体混合物的复杂的流体动力学过程。正确理解这个过程是研究火山喷发的关键因素。Eject和Plumeria软件可以很好地模拟现实火山喷发过程中火山弹和喷发柱的动力学过程。在详细调查五大连池老黑山地区火山弹、火山碎屑物和整理已有数据的基础上,运用Eject和Plumeria软件对老黑山火山的火山弹和喷发柱进行了动力学模拟。结果表明:老黑山火山喷发的火山弹喷射最大高度为530 m,喷射角度45°时喷射水平距离最远为1 000 m,喷发柱最大高度为4.7 km,喷发柱半径为2.3 km。通过对其喷发规模和火山灰构成比例的探讨,认为老黑山火山喷发属于镁铁质火山小型喷发,对环境的影响范围有限。     

从神话、传说与文字记录中探索中国活火山喷发的信息

火山喷发文字记录资料的考证可以给出历史上火山喷发的最为准确的时间限定，对喷发过程、灾害效应也都可给出极为详细、准确的措施。长白山天池火山喷发的满语资料是除了汉语、朝语之处另一种极为重要的资料来源，目前已从有关满语神话传说中得到了若干有重要意义的火山与火山学信息。本文列出了3类、14条天池火山喷发的神话与传说，从中可以得知数千年以来天池火山发生过多次猛烈的与温和的周期性的喷发。天池火山喷发与火山泥石流、喷发后洪水泛滥有密切关系，泛滥物波及到距离天池火山460km以过的嫩江流域及珲春一带。在中国近代史上还有若干次火山喷发记录，经考察较为确定的1951年昆仑山西部于田县卡尔达西火山喷发是一次地下岩浆上侵、地表汽爆炸与喷发的火山喷发事件。     

长白山火山历史上最大火山爆发火山碎屑物层序与分布

长白山火山历史时期规模最大的火山喷发发生在1199~1200年。这次大爆发分为两次普林尼（Plinian）式喷发:第一次（早期）喷发称赤峰期,第二次（晚期）喷发称园池期。赤峰期喷发模式为：普林尼式喷发柱（赤峰空落浮岩层）—火山碎屑流（长白火山碎屑流层）—火山泥流（二道白河火山泥流层）,主要由火山碎屑流诱发火山泥流;园池期火山喷发模式为：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）。两次普林尼式喷发空落火山碎屑物总量约120 km³,长白火山碎屑流层总量约8 km³,冰场火山碎屑流层总量约0.5 km³,火山泥流堆积总量约为2 km³。主要论述了这次大爆发的火山喷发碎屑堆积物的层序和分布。     

临海国家地质公园晚白垩世翼龙及鸟类生存环境分析

临海浙江翼龙及长尾雁荡鸟化石赋存于浙东小雄盆地晚白垩世形成的地层中。通过对比化石骨骼结构及生态习性,结合对地质背景、古地理、古生态环境及化石产地剖面岩性岩相、沉积构造、化石赋存状态、古植物及孢粉组合等研究认为:小雄盆地继承了早白垩世晚期永康期陆相盆地的构造格局,晚白垩世小雄早期,盆地间分布众多残存的湖泊沼泽,它们是翼龙类和鸟类最后的栖息地。受间歇性火山喷发影响,空落相火山碎屑物导致的湖泊萎缩及沼泽化、水体酸化、气候干热等是造成生活在湖泊沼泽周边和翱翔于天空中的翼龙及鸟类集群死亡的主要因素。小雄中晚期,浙东地区经历了较大规模的酸性岩浆喷溢及火山喷发堆积,为临海国家地质公园流纹岩地貌演化奠定了物质基础。     

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。     

内蒙古达里诺尔晚新生代火山群喷发特征研究

达里诺尔火山群有近百座晚新生代单成因火山,其地质地貌形态各异,喷发形式多样。这些火山既有爆破式喷发,如:夏威夷式喷发,斯通博利式喷发,强斯通博利式喷发和射汽岩浆喷发;也有溢流式喷发,如盾状火山;还有岩浆缓慢侵出,如大黑山。火山群内典型火山机构表明,不同的喷发方式穿插于火山喷发过程:早期火山活动多以侵出和溢流为主,逐渐转变为岩浆爆破式喷发(强斯通博利式,斯通博利式),晚期又过渡为溢流式喷发,喷发过程大体经历一个爆破强度弱-强-弱的转变。射汽岩浆型的火山则是以剧烈的射汽岩浆爆炸开始,后期逐渐转弱为岩浆爆破喷发和溢流喷发。火山喷发过程中火山产物出现牛顿流体,宾汉流体,层流,颗粒流,涌流,空降等不同类型的运动形式,自火口向远源运动,形成差异化的火山产物。岩浆的输送速率、上升速度,以及围岩的类型,可能是造成达里诺尔火山群多样化喷发的主要因素。     

辽宁北票四合屯地区早白垩世早期鸟类集群死亡原因探析

通过大规模系统挖掘,在对四合屯7个含鸟层进行澄清的基础上,以四合屯剖面为主,黄半吉沟剖面为辅,分别在含鸟层的底板、含鸟层、含鸟层顶板,不含鸟沉积层及含鸟层底部的火山岩系统取样,进行多项相关元素分析。应用元素地球化学理论,根据其环境地球化学场特征,结合相关地质资料,重点对鸟类集群死亡原因进行了探讨。结果表明包括二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、铅(Pb)的卤化物盐(PbBr2、PbBrCl、Pb(OH)Br、(PbO)2PbBr2)及汞(Hg)蒸汽等有毒气体是导致鸟类集群死亡的主要原因;含鸟化石密集的原因是由于火山口在四合屯附近。     

基于FY-3A遥感数据的冰岛火山灰云识别

2010年4月至5月期间冰岛艾雅法拉火山喷发造成了欧洲航空业史无前例的瘫痪以及巨大的经济损失,其严重影响再次显示,对火山灰云进行有效监测的重要性。火山灰云是由火山碎屑物及气体组成的混合物,火山碎屑物主要由直径小于2mm的岩石、矿物、火山玻璃碎片组成,火山灰云中的气体主要包括水汽、CO2、SO2、H2S、CH4、CO、HCL、HF、HBr、和NOx等。使用具有我国自主知识产权的FY-3A/VIRR数据,对此次艾雅法拉火山喷发的不同阶段选取具有典型风向变化的日期,采用分裂窗亮温差算法(SWTD)、RGB真彩色方法、中红外波段数据等进行火山灰云的识别,并将结果与冰岛地区的火山灰监测报告以及前人的研究结果进行对比研究,结果表明:火山喷发初期火山灰云中较高含量的水汽会补偿反面吸收的影响,妨碍分裂窗亮温差算法(SWTD)对火山灰云的识别,而中红外波段数据因对高温物体的敏感性,不受水汽的影响,对喷发初期较高温度的火山灰云识别效果较好;在喷发中期,火山灰云浓度较大时三种方法均表现良好,卫星图像中火山灰云的位置信息及漂移方向均非常清晰,且同气象条件相吻合,验证了识别方法的正确性。该项结果表明,具有我国自主知识产权的FY-3A数据能够达到监测火山灰云的目的,而如何更加清晰地界定火山灰云的边界位置以及更加准确的计算出火山灰云的浓度需要进一步的深入研究。     

2002~2005年长白山火山气体的释放特征与地球化学异常研究——多源高光谱遥感证据

长白山火山区是我国具有潜在喷发危险的活火山,在2002~2005年火山活动性增强出现了岩浆房扰动。利用卫星遥感技术具有观测范围大、观测时间长且连续的优势。因此,本文利用对流层污染探测仪（MOPITT）和大气红外探测仪（AIRS）高光谱遥感数据提取了2002~2005年长白山天池火山区CO总量、O₃总量、水汽总量和地表温度异常信息,讨论了高光谱遥感气体地球化学异常信息与火山活动性之间的关系,并对2002~2005年长白山天池火山区火山活动性进行了研究。结果表明,高光谱遥感数据观测到的气体地球化学（CO、O₃、水汽）异常与地震、形变监测结果以及地面流体（CO₂、He、H₂）观测结果相一致,表明MOPITT和AIRS高光谱遥感卫星观测到的气体异常变化较好地反映了2002~2005年大规模的深部岩浆局部扰动。在2002~2005年火山活动期间,CO总量、O₃总量、水汽总量和地表温度均出现了显著异常且异常出现时段相应准偏差显著增大,反映了气体逸出量在时间上具有不均一性,可能与火山、地震活动过程中地应力的作用和变化有关。从气体异常持续的时间以及地面观测结果综合分析,2002~2005年岩浆房扰动并没有产生长时间的地幔物质流的上升和迁移。在火山活动性增强的时间段内,地表温度出现异常低值,这可能与太平洋板块俯冲过程中引起的断裂拉张增强有关。此外,火山活动过程中逸出的气体进入大气圈产生大气化学反应也会导致高光谱遥感所观测到的气体地球化学异常。研究结果为2002~2005年长白山火山活动性的研究提供了来自高光谱遥感数据的气体地球化学新证据,也对高光谱分辨率遥感数据在火山活动规律的研究以及火山监测中的应用具有一定意义。     

云南腾冲全新世火山岩地球化学特征及其成因

通过对腾冲火山群的黑空山、打莺山和马鞍山火山岩主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb同位素地球化学的研究表明,腾冲全新世火山岩为高钾钙碱性系列,包括粗面玄武岩、玄武粗安岩、粗面安山岩和英安岩。该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,具有高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值(0.705862～0.710614),低的¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值(0.511941～0.512526)和较高的放射性成因Pb同位素组成(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.962～39.155;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.620～15.659;²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.872～18.269)。主量、微量和同位素地球化学研究表明,腾冲全新世三座火山的岩浆源区为富集地幔,地幔富集与古洋壳俯冲有关。它们是由相同的地幔源区经历了不同的岩浆演化阶段的产物,打莺山岩浆演化程度最高,黑空山次之,马鞍山岩浆演化程度最弱。通过腾冲全新世火山岩与藏南碰撞后钾质火山岩的地球化学成分对比,Sr-Nd-Pb同位素地球化学成分存在着明显的不同,暗示两者的源区存在差异。     

Magma Origin and Evolution of Tengchong Cenozoic Volcanic Rocks from West Yunnan,China: Evidence from Whole Rock Geochemistry and Nd‐Sr‐Pb Isotopes

Tengchong Cenozoic volcanics that have record key information on the tectonic evolution and mantle features of the southeast margin of the Tibetan Plateau are of great importance because of its unique eruption history spanning the entire Quaternary period. Magma origin and evolution of Tengchong Cenozoic volcanic rocks were studied on the basis of Nd-Sr-Pb isotope and major and trace element data from different eruptions in the Ma’anshan area. Different samples within one eruption show relative identical lithologies, chemical and isotopic compositions. However, the geochemical features for the five eruptions are distinct from each other. These volcanic rocks show low Mg# values (<45), moderate to high fractionation of LREEs and HREEs, and enrichment of Pb and Ba and depletion of Nb. Tengchong Cenozoic volcanic rocks were derived from an enriched mantle based on Nd-Sr-Pb isotopic studies. And lines of evidence show that crustal contamination should be involved before the eruption of different periods of Tengchong Cenozoic volcanic rocks. Older subducted components may be responsible for adakite recycling at various stages of evolution, which results in the origin of the enriched mantle source magma accounting for the isotopic features of Tengchong Cenozoic volcanic rocks. Segregated primitive magma pulsating injected into magma chamber, fractional crystallized and contaminated with crust component. Finally, magmas with distinct chemical and isotopic compositions for each eruption formed. The extension of the northeast segment of the Yingjiang tectonic belt triggered the pulsating eruption of the Cenozoic volcanics in the Tengchong area.     

大兴安岭北部上护林盆地恩和大岭火山机构特征与时代

大兴安岭北部上护林盆地恩和大岭火山机构主要由白音高老组酸性熔岩、火山碎屑岩、次火山岩及火山-沉积岩组成。实测剖面显示,该火山机构由侵出相、溢流相、爆发相、次火山岩相及火山沉积相构成,不同岩性、岩相围绕火山口大致呈对称分布,产状外倾,为中心式喷发的穹状火山。溢流相的流纹岩和次火山岩相的正长斑岩锆石U-Pb测年结果分别为(115.3±2.3)Ma和(114.3±1.6)Ma,表明恩和大岭火山机构形成于早白垩世晚期。该火山机构为一次简单的火山喷发旋回一个喷发期次,大致的火山活动过程可分为四个阶段,第一阶段为早期岩浆溢流阶段,形成溢流相流纹岩夹少量流纹质角砾凝灰岩;第二阶段为晚期火山爆发阶段,产生大量的爆发相火山碎屑岩;第三阶段为岩浆侵入阶段,分别形成侵出相松脂岩、次火山岩相正长斑岩等;第四阶段为火山活动的间歇阶段,形成火山沉积相火山-沉积岩。     

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。     

兰坪县青甸湾铅锌矿矿床地质

铅锌矿位于兰坪盆地铅锌银铜多金属矿集区,上三叠统灰岩为主要赋矿地层,铅质源自海底火山喷发,属火山-沉积改造型中低温热液矿床。     

Aptian giant explosive volcanic eruptions in the Songliao Basin and northeast Asia: A possible cause for global climate change and OAE-1a

Volcanism is a natural climate force that causes variations in temperatures. The Aptian Oceanic Anoxic Event 1a (OAE-1a) was preceded by a prominent negative C-isotope excursion attributed to major volcanism of the Ontong Java plateau (OJP), which presumably resulted in a pCO₂ increase and a climatic change. However, the OJP alone may not adequately explain some important isotopic signatures such as the negative strontium-isotope excursion from 125 Ma to 113 Ma that is recorded in the corresponding marine deposits. We present an independent and hitherto undocumented case, the giant Aptian volcanism in the Songliao Basin and northeast Asia (SB-V) on the Cretaceous active continental margin between the Eurasian and the Pacific plates, which covered an area of ca. 2.3 × 10⁶ km², nearly matching the simultaneous case of the OJP. Intensive strong, explosive volcanic eruptions of the SB-V occurred at 121–109 Ma and introduced a large volume of fine-grained volcanic ash and degassing volatiles into the atmosphere. The Aptian isotopic ratios (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) of marine carbonates from the Mid-Pacific shift in values between their Barremian pre-excursion high values and the negative magmatic values of the SB-V. The transient global cooling at the onset of the OAE-1a coincided with the beginning of the violent acidic eruption of the SB-V (119.9–120.2 Ma). We therefore infer that the SB-V must have played a role in the Aptian global climatic changes and OAE-1a through the heavy fall of volcanic dust and the outgassing of aerosol and greenhouse gases.     

云南勐腊新山铁多金属矿矿化富集规律

新山铁多金属矿矿床规模大、品位高、共（伴）生有铜铅锌银等多种有用组份。经历了火山（海相）喷发、生物化学沉积、成岩作用、地下热水循环改造等多期成矿阶段,属火山喷发沉积—改造（层控碳酸盐）型矿床。