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。     

龙岗火山群第四纪爆破式火山作用类型与期次研究

龙岗火山群位于吉林省辉南和靖宇县境内的龙岗山脉中段。火山活动始于新近纪，第四纪更新世为鼎盛期，全新世以来仍有较强的喷发活动，是中国近代活动火山区之一。火山碎屑物的堆积构造、组成、显微形貌和粒度特征表明，第四纪爆破式火山作用包括岩浆爆发、射汽一岩浆爆发和射汽爆发三种类型，以岩浆和射汽-岩浆爆发最为发育。区内爆破式火山活动具有多旋回、多期次、多阶段喷发特点。据火山地质特征，可划分为9期，由老至新为：早更新世早期、晚期；中更新世三角龙湾期、旱龙湾期和金龙顶子早期；晚更新世金川东期；全新世大翁圈期、红期林场期和金龙顶子晚期。爆破式火山灾害的范围较大，岩浆爆发中高危区的半径约10km。射汽-岩浆爆发影响的半径约4km。     

内蒙古东部晚第四纪玛珥式火山的堆积序列及喷发过程研究

随着全球火山研究的深入,地质学家在大多数火山群中均发现了特殊成因的玛珥式火山。以低平火山口和低矮锥体著称的玛珥式火山主要由具有爬升层理、平行层理、大型低角度交错层理等结构构造的基浪堆积物组成,是火山喷发演化过程研究的重要对象。近年来,在内蒙古东部的诺敏河、阿尔山-柴河和阿巴嘎火山群中也先后发现了典型的玛珥式火山及基浪堆积物。本文从野外火山地质特征着手,以火山学与火山地质学理论为指导,结合国内外玛珥式火山的研究成果,对内蒙古东部晚第四纪玛珥式火山的分布、产物和结构构造等火山地质特征进行了归纳总结,将其大致划分为3个喷发期次,分别是以基浪堆积物为主的射汽-岩浆爆发、以降落-溅落堆积物为主的岩浆喷发和以碱性橄榄玄武岩为主的岩浆溢流期次。复合火山的活动时代总体属于晚更新世,其中玛珥式火山的形成时代为晚更新世早中期。通过分析研究区的地层、火山产物和区域断裂构造等地质特征,推断射汽-岩浆爆发的深度较浅,并进一步探讨了玛珥式火山的成因机制,模拟其喷发演化过程,认为玛珥式火山与斯通博利式、夏威夷式等类型火山具有继承性演化关系。     

吉林龙岗火山群火山碎屑基浪堆积特征与成因机理

吉林龙岗火山群火山碎屑基浪堆积是中国少数保存较好的、近代喷发的低平火山区之一。基于岩性、岩相与相序的识别与分析,火山碎屑基浪堆积序列由分选性和磨圆度较差的玄武质砂、砾和火山灰构成的毫米级-厘米级厚高频率韵律有序叠置而成,堆积物中发育大量的块状层理、似丘状层理、低角度板状交错层理、槽泊层理、平行层理、冲蚀槽等堆积构造。横向上低平火山由内至外其碎屑粒度、堆积构造、厚度存在着一定规律变化,与易混淆的火山岩区地面流水沉积和火山碎屑流堆积物存在明显的差别。岩浆射汽喷发晚期往往伴随斯通博利式喷发和夏威夷式熔岩流,三者构成一个完整火山活动旋回。     

徐家围子断陷白垩纪火山活动与断裂组合关系

本文从断裂组合、火山机构和岩浆通道等方面分析,提出徐家围子断陷基底断裂及与之匹配的次级断裂控制白垩纪火山活动,形成受基底断裂控制的三个 NNW 向展布的火山岩发育带。由于基底断裂特征不同,各火山岩带分别具有中心式、裂隙式和复合式三种不同的喷发特征。徐家围子断陷安达地区精细解剖表明,其基底断裂上部发育 NWW 向雁列式断裂,向下沟通基底断裂,为西部火山岩浆上侵通道,反映了历史时期内火山活动西强东弱的特征,西部火山规模大,以爆发相为主,东部为大面积溢流相。火山岩的分布受基底断裂及沟通其的次级断裂控制,同时对断裂痕迹起到一定的改造作用。     

黑龙江省富钾火山岩带的板块构造环境及火山喷发特征

本文对我国东部有名的富钾火山岩带中二克山、五大连池、科洛火山群进行了板块构造环境及火山喷发特征的研究。研究表明,本区火山活动应为大陆板块内部的裂谷环境,与消减带无关。文中还总结了火山活动的时代、规模、顺序、碎屑锥特点。研究了绳状、渣状熔岩的典型剖面、形成条件及流动方向。分析了火山碎屑物(岩)的类型、粒度及厚度。认为本区属夏威夷型及斯通博利型喷发,火山活动强度后期减弱,而爆发强度后期增大。     

内蒙古察哈尔右翼后旗乌兰哈达第四纪火山群

乌兰哈达火山群位于内蒙古中部察哈尔右翼后旗乌兰哈达一带,地处蒙古高原南缘,距北京约300km.火山群坐落在太古宙乌拉山岩群和新近纪汉诺坝玄武岩之上,面积约280km^2。火山活动可分为晚更新世（30．56＋2．59kaBP;21．05＋1．79kaBP）和全新世两期,火山喷发总体为裂隙式或裂隙-中心式。晚更新世形成一系列呈北东和北西向线形展布的溅落锥,其中黑脑包为熔壳状火山锥。大部分锥体主要由玄武质熔结集块岩及碎成熔岩组成,已遭受一定剥蚀,但多数火口形态仍清晰可辨。全新世与晚更新世火山受同一北东向基底断裂控制。主要包括3座中心式喷发的炼丹炉火山,火山均由碱玄质火山渣锥和熔岩流组成,属斯通博利式火山。火山规模较大,结构完整,基本未遭受剥蚀。锥体由早期降落浮岩渣和晚期溅落熔结集块岩组成。熔岩流分布受地形制约,总体由北西向南东流淌,最长熔岩流约18km。熔岩流覆盖在全新世河谷砂砾石、风成沙和沼泽沉积物之上,表明火山喷发的时代应为全新世。熔岩流类型主要为结壳熔岩,其中胀裂谷和塌陷谷发育。熔岩流前部发育挤压脊、喷气锥和特征的熔岩琢群。熔岩流前缘抵达白音淖一带,堰塞水系形成莫石盖淖和乌兰胡少海等火山堰塞湖。乌兰哈达火山群是蒙古高原南缘目前发现的唯一全新世有过喷发的火山群,是一处天然火山“博物馆”,是研究蒙古高原南缘现代地壳深部结构及其活动性的天然“窗口”。     

大兴安岭—太行山重力梯度带以西的第四纪火山活动

中国东北部(包括东北三省和内蒙东部)是我国第四纪火山最主要的分布区,火山活动主要沿松辽盆地东西两侧分布:东侧沿郯庐断裂带及其以东到中朝边境,自北往南有镜泊湖(小北湖)火山群、长白山火山群、龙岗火山群、宽甸火山群等;西侧主要沿大兴安岭—太行山重力梯度带以西至中蒙边境,自北往南有北部诺敏河火山群和绰尔河—哈拉哈河火山群,中部阿巴嘎火山群和达里诺尔火山群,南部大同火山群和乌兰哈达火山群,整个火山带延伸上千公里。该重力梯度带以西的第四纪火山占中国东北部第四纪火山活动的半壁江山,主要由单成因火山组成(个别达亚布里尼式),少则几十座,多则200余座,如阿巴嘎火山群向北延入蒙古达里干加,构成亚洲东部面积最大的新生代火山区。昙花一现和打一枪换个地方可以形容上述单成因火山之喷发特点,由于年代新和免遭后期的改造与破坏(人为破坏除外),它们大多保留了较好的火山锥体和火山地貌特征,成为第四纪火山之重要地质标志。上述火山活动延续到全新世,成为我们开展活动火山监测与研究、探讨大陆内部火山活动构造背景与成因机制的理想场所,它们所带来的深部信息(火山岩及其尖晶石橄榄岩和石榴石橄榄岩捕虏体),还是我们获取大兴安岭—太行山重力梯度带东西两侧和华北克拉通与兴蒙造山带南北两个大地构造单元岩石圈差异演化的重要窗口(樊祺诚等,2015)。火山岩和地幔橄榄岩捕虏体的研究表明,大兴安岭—太行山重力梯度带东西两侧与南北方向上岩石圈性质均存在差异(徐义刚等,2006;赵勇伟等,2012;Zhao et al.,2014;陈生生等,2012;樊祺诚等,2008,2015)。地球物理探测资料也显示,太平洋板块的西向俯冲触发软流圈的上涌,并且部分岩浆可能起源于处在地幔过渡带(~600 km)的停滞板块(Zhang et al.,2012),横向上已经到达重力梯度带附近(Zhao et al.,2011;Li et al.,2013)。新近从华北克拉通西部北缘与兴蒙造山带南缘接壤的乌兰哈达玄武岩的元素和同位素示踪,均显示其岩浆源区橄榄岩具有碳酸盐化的趋势,不能排除碳酸盐化熔体的贡献,是否与太平洋板块向西俯冲所携带的沉积物或流体有关还待证实(Fan et al.,2014)。毫无疑问,太平洋俯冲板块向西俯冲对中国大陆之下软流圈与岩石圈的影响,势必在中国东部中—新生代火山岩中留下印记,需要地质、地球化学与地球物理的协同探索。     

内蒙中部辉腾锡勒第四纪火山群初步研究

辉腾锡勒火山群位于内蒙古中部卓资县、察哈尔右翼中旗和后旗交界处的高山草原区。处于中国东部大同-阿尔山-诺敏河第四纪火山喷发带南段。火山群坐落在太古宙变质岩系、二叠纪花岗岩和新近纪汉诺坝玄武岩之上。平面上呈低洼的菱形台地，四周为山地，总面积约260km²。因上覆在汉诺坝玄武岩台地之上，故以往将其误归为新近纪汉诺坝玄武岩。火山群内发育近百座火山，大多数火山形貌保存基本完整。火山产物主要为一套碱性橄榄玄武岩，次为不同成因的火山碎屑物（岩）。碱性玄武岩覆盖在晚更新世坡积物和黄土之上。火山活动的时代主体为晚更新世，可进一步分为早、中、晚三期。早期为裂隙-中心式喷发，火口已剥蚀殆尽；中期主要形成"地池式"和玛珥式火山，火山形貌较完整，火口呈特征的圆形或椭圆形，大部分积水成湖，当地习称"九十九眼泉"或"海子"。晚期以熔浆的溢流为主，形成结构完整的盾片状火山。火山活动经历了沿裂隙的喷溢到中心式弱爆发、溢流-射汽岩浆爆发-溢流再到溅落堆积的演化过程。辉腾锡勒火山群是在新近纪汉诺坝玄武岩台地上新解体确定的第四纪火山群，这为研究蒙古高原南部地壳深部结构及其活动性提供了又一天然窗口，对了解新构造活动、环境及灾害预警研究都具有重要的理论和实际意义。     

大兴安岭诺敏河第四纪火山岩分期:岩石学、年代学与火山地质特征

大兴安岭北段诺敏河第四纪火山24座,分布于诺敏河及其支流毕拉河和甘河支流奎勒河,火山岩分布面积约600km2。诺敏河火山岩均属于钾质系列火山岩(K2O含量2%～4%,且K2O>Na2O-2%),类似于邻区五大连池-科洛钾质火山岩,具有来自类似的富钾地幔源区。但诺敏河火山岩的K2O含量明显低于五大连池-科洛火山岩的K2O含量(一般4%～6%)。东北地区和内蒙东部处于中亚造山带东段,从古生代到新生代,多重构造-岩浆活动导致火山岩源区地球化学非均一性和火山岩的多样性。根据本文提出的火山岩K-Ar年龄(2.3～0.128Ma)及火山地质特征,可将诺敏河第四纪火山岩分为四期。早期(早更新世)火山活动主要沿诺敏河和奎勒河流域分布,火山产物多被晚期沉积物或火山产物所覆盖。中更新世保留的火山锥体及熔岩流是诺敏河第四纪火山产物的主体,表明是第四纪火山活动的高潮期。晚更新世-全新世火山活动限于毕拉河流域,典型的四方山火山和马鞍山火山是该时期火山活动的代表作,保留了较完好的火山地质地貌特征。从火山产物的时空展布,推测诺敏河第四纪火山活动有从东向西发展的趋势。     

大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山分期: K-Ar年代学与火山地质特征

大兴安岭中部哈拉哈河-绰尔河第四纪火山区分布有34座火山,这些火山总体呈北东向带状分布,火山岩分布面积约400 km2,岩性主要为碱性橄榄玄武岩.根据火山地质特征,结合火山岩K-Ar测年结果,哈拉哈河-绰尔河第四纪火山可进一步划分为早、中、晚更新世和全新世4期.早更新世火山岩,由于被后期火山岩覆盖,主要分布于火山区周边和出露在河谷中.中更新世火山活动最强,不论火山数量(27座)还是熔岩流规模都超过该区第四纪火山的一半以上.晚更新世时期火山活动趋弱,火山活动范围缩小,只局限于小范围区域.全新世火山活动又进入新的高峰期,强爆破式喷发和规模宏大的熔岩流,以及保存完好的熔岩流地貌是全新世火山之特点.     

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。     

内蒙锡林浩特鸽子山火山地质研究

鸽子山火山位于内蒙古自治区锡林浩特市东南,处于大兴安岭-大同新生代火山喷发带中段,是锡林浩特-阿巴嘎火山群中保存最为完好的一座玄武质火山。火山喷发物的分布面积约55km²,主要为降落火山渣、溅落熔结火山碎屑岩和熔岩流,成分主要为碧玄岩,晚期有少量的橄榄拉斑玄武岩,碧玄岩中含有较多二辉橄榄岩包体和辉石及歪长石巨晶。火山由锥体、熔岩流和火山碎屑席组成,锥体由早期的降落锥和晚期溅落锥复合而成。火山口经历多次塌陷而成为破火口。锥体西侧及北东侧出露两个仍保留了原始形态的熔岩溢出口,熔岩流类型为结壳熔岩,由多个岩流单元组成,局部地区的熔岩流中发育较多保存完好的喷气锥、喷气碟或喷气塔。火山碎屑席主要分布在锥体的东侧,厚度由锥体向外逐渐减薄。火山活动可分为早、晚两个阶段,早期为爆破式喷发,形成火山渣锥和碎屑席,属亚布里尼型喷发,晚期主要为溢流式喷发,形成溅落锥和大规模熔岩流,其活动时代为晚更新世末-全新世。     

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。     

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。