五大连池火山带的火山喷发方式及灾害类型

沿科洛—五大连池—二克山NNW向分布的五大连池火山带上分布了约40座第四纪单成因火山。通过野外地质特征结合火山岩年代学数据分析表明,研究区火山活动分为2期:上新世—早更新世期火山活动主要分布在北部的科洛火山区,以熔岩溢流式喷发为主;中更新世—全新世期火山活动分布在整个火山带,爆破式喷发形成大量火山碎屑锥,溢流式喷发产生结壳熔岩、渣状熔岩与块状熔岩,形成广泛分布的熔岩流。野外调查发现了夏威夷型、斯通博利型与强斯通博利型等岩浆爆破式火山喷发的典型堆积剖面,首次发现并报道研究区射汽岩浆型火山喷发堆积剖面。结合火山活动历史与火山地质特征,分析认为五大连池火山带的火山系统仍有再次活动的潜力。基于火山时空分布与喷发特征,文中对五大连池火山带未来可能喷发的方式和危险区进行评估。如若发生强斯通博利型喷发,将形成高度10km的喷发柱,产生的火山灰一般不会对航空运输产生影响;斯通博利型喷发产生的火山碎屑最远可抛射约1km;夏威夷型喷发及溢流式喷发产生的熔岩流是主要的灾害源,计算得出结壳熔岩运移的距离为3. 0～13. 5km,渣状熔岩运移的距离为2. 9～14. 9km;射汽岩浆型喷发产生的基浪速度可达200～400m/s,运移距离≤10km,是潜在的重要灾害类型,应该引起更多重视,并积极进行防范。     

大兴安岭岩石圈地幔特征——哈拉哈河-绰尔河橄榄岩捕虏体的证据

大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山岩中含有尖晶石相和石榴石相橄榄岩捕虏体.本文报道的尖晶石相橄榄岩包括方辉橄榄岩和二辉橄榄岩两类,前者分布数量略高于后者.方辉橄榄岩多数具有较高的平衡温度(1072～1193℃),矿物化学成分变化大,含有高Mg橄榄石和高Cr#尖晶石,这些特征一致表明是古老岩石圈地幔残余的样品.而二辉橄榄岩显示相对均一的矿物化学成分和很宽的平衡温度变化范围(636～1178℃),代表了明显受到改造的岩石圈地幔,可能反映岩石圈地幔的不同深度和局部经历了软流圈与岩石圈相互作用.通过与华北克拉通的对比,发现地处兴蒙造山带的大兴安岭岩石圈地幔中仍保留有相当量的古老岩石圈地幔残余,区别于遭受强烈改造和破坏的华北克拉通东部地区的岩石圈地幔.     

长白山火山下方地幔转换带中滞留的俯冲太平洋板块存在空缺吗?

针对近年来长白山火山下方地幔转换带中是否存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺"而引起的不同科学认识的热烈辩论,本文主要回顾了我国东北地区地幔转换带的体波成像结果。使用相对走时残差的远震体波成像结果显示,长白山火山以西地幔转换带中存在低波速异常指示的太平洋板块"空缺";而使用绝对走时残差的区域成像和全球成像结果,尽管展示出长白山火山以西比以东略低的波速异常,但长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域下方的地幔转换带均展示出明显的连续的高波速异常。在接收函数分析时,如果以全球平均值660km而非我国东北地区平均值670km作为基准,来分析660km间断面是抬升还是下沉;以全球平均值250km而非我国东北地区平均值260km作为基准,来分析地幔转换带是增厚还是减薄的话,则可以得到长白山火山以东至我国东北重力梯度带区域660km间断面下沉与地幔转换带增厚的认识。这种与绝对走时残差成像结果展示的地幔转换带为连续的高波速异常结果相一致的结果,说明太平洋板块俯冲前缘已由日本海沟抵达我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处。结合高温高压实验、数值模拟与岩石地球化学研究结果,本文并不支持长白山火山以西的地幔转换带存在低波速异常指示的板块"空缺"和地幔转换带"减薄"的认识。长白山火山的深部起源与太平洋板块深俯冲至我国东北松辽盆地与大兴安岭交界处形成的"大地幔楔"结构动力学相关。     

长白山区图们江流域新生代火山岩的岩石化学研究

图们江流域新生代火山岩以溢流式喷发为特征，其主要岩石类型以拉斑玄武岩为主，含少量玄武质粗安岩、碱性玄武岩、玄武质安山岩和粗面玄武岩。根据图们江流域火山岩的Mg#（Mg#=100Mg^2＋／（Mg^2＋＋Fe^2＋））值多数≤60，Ni含量〈100μg／g和主、微量元素地球化学特征综合表明，形成火山岩的岩浆不是原始岩浆，它们是原始岩浆在上地幔经历了橄榄石、辉石分离结晶作用后形成的以拉斑玄武岩为主，包括碱性玄武岩和粗面玄武岩等演化岩浆，结晶分异作用是岩浆演化过程的主要控制因素。拉斑玄武质岩浆在上升过程中发生了不同程度的壳源物质同化混染作用，发生在上地壳遭受较大程度混染的岩浆K2O含量明显偏高（〉2．6％），形成玄武质粗安岩。     

苏鲁造山带在朝鲜半岛的延伸:造山带、前寒武纪基底以及古生代沉积盆地的证据与制约

苏鲁超高压带是否延伸到朝鲜半岛以及用何种方式延伸,成为很多地质学家注目的科学问题。新的研究成果包括:(1)在朝鲜半岛前寒武纪京畿陆块中,识别出一个含有榴辉岩的变质杂岩(洪城杂岩),榴辉岩透镜体出露于花岗片麻岩中,榴辉岩的锆石SHRIMP年龄是230Ma和～880Ma,围岩片麻岩的年龄约为810～820Ma;(2)朝鲜半岛的3个陆块(狼林、京畿和岭南陆块)具有与华北克拉通相似的岩石组合与演化历史;(3)南北朝鲜两个主要的古生代沉积盆地与华北具有很好的可比性;(4)临津江带和沃川带都不具有碰撞造山带的变质特征。据此提出了地壳拆离与逆冲模式,即华北与扬子陆壳的碰撞带沿朝鲜半岛西缘、大致呈南北走向分布。扬子陆壳俯冲带的深部(超高压部分)未在朝鲜半岛地表出露,下地壳(高压部分)从俯冲带拆离并逆掩到地表(洪城杂岩),以透镜体(岩片)状插入京畿地块的前寒武纪基底杂岩中,没有形成横穿朝鲜半岛的变质(造山)带。临津江带和沃川带有可能是扬子陆块的上地壳,它们从下地壳拆离、逆掩到地表,现在的展布状态是受到中生代构造的控制。     

北部湾涠洲岛南湾火山砂岩捕虏体光释光(OSL)测年结果

涠洲岛是北部湾内的一座火山岛,火山活动初步可以分为早-中更新世和晚更新世2期。晚期南湾火山是典型的射气岩浆喷发成因的火山,文中报道了南湾火山的上、下2层火山碎屑岩中砂岩捕虏体的光释光(OSL)测年结果,提出南湾火山喷发时代为距今约3万年左右的晚更新世末期     

火山射气岩浆喷发作用研究进展

射气岩浆喷发是一种特殊类型的火山活动，水在这类火山活动中起到至关重要的作用，且其喷发产物——低平火山口和基浪堆积物在我国乃至全世界都有广泛的分布。国际上对射气岩浆喷发的研究始于1921年，迄今为止已有80余年的历史。国内外许多学者运用火山地质学、岩石学、沉积学、物理火山学及数值模拟等多学科研究手段，对射气岩浆喷发作用及其产物进行详细的野外观测描述，并探讨其成因机制。本文在前人研究基础上，以我国南方北部湾周边第四纪火山区大量存在的射气岩浆喷发成因的低平火山口和基浪堆积物为研究对象，深入讨论了基浪堆积物的地质特征、射气岩浆喷发形成的基本条件、喷发过程的动力学机制以及基浪流的搬运过程等几方面重要问题，并对已有的研究成果进行了概括和总结，提出有待解决的难点，揭示了这类火山活动特有的属性。     

岩浆底侵作用与汉诺坝现今壳-幔边界组成

从汉诺坝新生代玄武岩中岩浆底侵成因的麻粒岩相和榴辉岩相堆晶岩、橄榄岩和辉石岩捕虏体的岩石矿物组合、岩石结构、矿物学、主微量元素和同位素地球化学特征, 讨论和限定了壳-幔边界岩石组成, 并得到岩石高温高压波速实验和深部地球物理探测结果的支持. 现今下部下地壳主要由麻粒岩相镁铁质堆晶岩(以斜长二辉岩为主)组成; 壳-幔过渡带主要由榴辉岩相石榴辉石岩、辉石岩和尖晶石二辉橄榄岩等组成; 太古代地体麻粒岩只是名义上的早期下地壳. 发生在壳-幔边界的岩浆底侵作用导致地壳的垂向增生和壳-幔过渡带的形成, 是显生宙以来壳-幔边界组成和化学调整的重要机制.     

长白山望天鹅火山双峰式火山岩的成因演化

望天鹅火山活动从早到晚分为三期：①长白期以粗面玄武岩为主,少量碱性玄武岩和玄武质粗安岩;②望天鹅期又分早晚两个亚期,早期玄武质粗安岩和粗面岩,晚期碱性流纹岩;③红头山期碱性流纹岩。望天鹅火山岩的岩石学、ＲＥＥ、不相容元素和Ｎｄ、Ｓｒ、Ｐｂ同位素（１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ、８７Ｓｒ／８６Ｓｒ、２０６Ｐｂ／２０４Ｐｂ分别变化于０．５１２５６７～０．５１２６４２、０．７０５１９８～０．７１６７４２和１７．４３４～１７．９３４）,揭示了岩浆源区明显受洋壳的俯冲和壳幔混合混染,三期火山岩具有共同的岩浆源区和紧密的成因演化关系,分离结晶作用控制了岩浆的演化过程。原始碱性系列玄武质岩浆经橄榄石、辉石的结晶分异,向粗面玄武岩演化;粗面玄武岩经斜长石强烈的结晶分离作用,还有辉石、钛铁氧化物和磷灰石的分离结晶作用形成具显著Ｅｕ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｔｉ、Ｐ负异常的碱性流纹岩,导致本区火山岩缺失中性（ＳｉＯ２＝５７％～６３％）的安山岩和粗安岩,呈现双峰式火山岩组合的特点。     

长白山天池火山——多成因中央式火山

长白山天池火山属新生代多成因中央式火山,也是我国最大的一座具潜在危险的活火山。火山主体由早期玄武岩盾、中期粗面岩锥和晚期伊格尼姆岩席组成。天池火山布里尼喷发柱高度最高达25 km,柱体最大宽度为半径12～13 km。天池破火山口塌陷过程可以分为四期,分别位于造锥喷发阶段和造伊格尼姆岩喷发阶段。本文对天池火山未来可能的火山灾害类型及范围也作了初步预测。