封面介绍——长白山天池

<正>长白山天池位于吉林省东南部、长白山主峰火山锥体的顶部,是中朝界湖。因其所在水面海拔2 149 m,故被称为"天池"。它是中国最大和最深的火山口湖。1702年,长白山火山喷发后,火山口积水形成了天池。天池呈椭圆形,周长13.1 km,南北长4.85 km,东西宽3.35 km,湖面面积10 km2。天池蓄水20亿m3,是一个巨大的天然水库。在天池周围环绕着16个山峰。长白山天池火山是目前我国境内保存最为完整的新生代多成因复合火山。长白山火山活动经历了造盾     

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。     

长白山天池火山千年大喷发期后火山泥石流沉积特征及其源-汇响应关系

源于长白山天池地区的火山泥石流沉积可分为粗碎屑岩块(岩屑)泥石流和细碎屑浮岩泥石流,它们沿二道白河和松花江水系搬运的路径为从距天池火山口40km的三合水电站经过丰满大坝(360km)和吉林市(380km)到小白旗屯(450km),形成广泛的沉积区域。这两类火山泥石流的沉积成因有两种解释:一是形成于千年大喷发同期,是由一次性洪水事件搬运和沉积形成的;二是形成于千年大喷发期后经过多次搬运和沉积的产物。两个模式的共同问题是都没有考虑天池当时是否有水及其蓄水过程。后一模式在某种程度上,还回避了导致岩屑与浮岩两类泥石流频繁互层的沉积物源和水动力条件以及二者的转换机制,而这恰恰是关于泥石流沉积成因的基本要素。通过重新研究火山泥石流经典剖面(位于天池西北57.73km的水田村),作者发现本区火山泥石流沉积存在明显的物源剥蚀区与沉积堆积区的反剖面关系。即无论是粒径32～500mm的粗碎屑还是0.0625～16mm的细碎屑,成分自下而上(或沉积早期到晚期)呈现规律性变化:剖面下部的碎屑成分以浮岩为主(浮岩在物源区位于顶部),向上粗面岩和玄武岩明显增多(在源区它们位于浮岩之下),而沉积序列上部的碎屑成分是在物源区处于较深层位的岩脉辉绿岩和基底流纹岩。整个序列碎屑成分的沉积分异特征明显。沉积构造和岩相组合特征显示,该火山泥石流剖面的下部和上部碎屑粒度细、分选较好、成层性好、水平状层理发育,主要表现为环境较为稳定的以地面径流为主的河流相和末端扇相背景沉积;中部粒度粗、成层性差、主要表现为突发性洪水作用导致的洪积相事件沉积。沉积序列中频繁出现的冲刷面构造指示水流强度曾出现周期性的快速增加。自下而上冲刷面规模由小变大再变小,指示水流强度由弱变强再变弱。为了探讨天池的积水条件和蓄水过程,作者基于达西定律和质量守恒原理,模拟计算降水量、蒸发量、地表径流量、火山机构整体的平均渗透率和天池积水速率之间的关系。结果显示,当天池火山机构平均渗透率高于6m D(毫达西)时,天池地区降水量减蒸发量即使高达2000mm/y,水亦会全部渗流而出,因此天池不存在积水环境。当降水量减蒸发量小于1500mm/y时,则天池火山体平均渗透率需要小于4m D,天池才可能在200年之内集满现今的水量。当天池降水量减蒸发量小于1000mm/y时,天池火山体平均渗透率需要小于2.5m D,天池才可能在200年之内集满现今的水量。将水田村火山泥石流沉积序列与天池蓄水过程计算结果加以对比,我们提出本区火山泥石流沉积序列的另一种成因解释:(1)这是形成于千年大喷发之后的以地面径流或河流为主的背景沉积与洪水导致的突发性事件沉积互层的序列;上部和下部的细碎屑层主要表现为背景沉积,中部的粗碎屑岩块泥石流主要表现为洪流事件沉积。(2)下部的背景沉积可能对应于天池千年大喷发之后的持续积水过程,时间可能不少于200年;而上部的背景沉积则对应于本区的水系和地貌逐渐稳定并接近于现今条件的稳定型河流沉积。结合天池北坡和西坡古老树木年轮指示的沙松冷杉生长年代(公元1749-1768)同时考虑松柏类植物对水系和地貌稳定性较为敏感等因素,推测上部沉积环境趋于稳定的时间应该不晚于公元十八世纪初。     

长白山火山地貌

<正>长白山是一座休眠了近300年的新生代活火山,最近一次喷发时间是1720年。火山锥顶部的火山口湖面标高达2194m,故称"天池",是中国最大、世界最高的火山湖。火山湖周围有16座由火山熔岩堆积成的单面山峰,形成奇异的火山地貌景观。出自天池的湖水形成落差高达70 m的长白瀑布,来自地下的气液流体形成了著名的长白温泉群,水温高达80℃,四季地面热气腾腾。     

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。     

鉴别火山口-火山颈的岩石、构造标志

仔细鉴别和研究组成火山机构各部分的物质组成和结构构造,是确定火山口-火山颈的重要基础工作之一;这些特征也是鉴定它的岩相、岩石标志.火山口、火山颈中的充填物质不同,所以表现出来的种种特征也不尽一样.一般把火山口-火山颈中的充填物分为熔岩型、火山碎屑岩型和混合型三类.     

塔里木盆地顺南地区火山口地震勘探方法及其与油气关系

塔里木盆地在二叠纪曾发生强烈火山活动,盆地内部广泛发育火山岩,前人对其进行了大量研究,但专门针对火山口的研究还较为缺乏。岩浆沿着火山通道运移至火山口溢出,运移过程中对储层有着明显改造作用。根据钻井和三维地震资料,结合前人研究成果,对顺南地区火山口地震勘探方法及其与油气的关系进行了研究。研究表明:火山口在地震剖面上具有圆顶状、眼状、坑状等形态;根据岩性岩相识别法、厚度分析法、地震识别法及断裂构造分析法在平面和剖面上确定了火山口具有发育火山碎屑岩、火山岩厚度较大、低相干圆点状异常及火山岩层同相轴下弯等特征。此外,对三维地震区内火山口分布规律的研究表明,火山口位置与奥陶系强振幅异常分布有一定相关性,即都受到多组断裂交汇及断裂密集程度的控制;研究区内火山口多位于东部S4井和S5井之间区域,平面上呈不规则圆形,直径多为200~500m,各火山口间距多为2~4km,在相干平面图上可见18个火山口,其中8个较为明显。     

中朝边境天池破火山口湖底地形多波束测深探测

为调查天池破火山口湖的基本参数和湖底地形特征,研究破火山口的内部构造、破火山口的组合样式和垮塌堆积分布,本文采用多波束测深方法,对天池湖底地形进行了探测。探测结果显示:天池最大水深值为373.2m,天池水域边界实测周长为13.44km,天池湖水面面积9.4km~2,天池总蓄水量约为19.88×10~8m~3。天池周边分布4个温泉,温度为7~47℃。根据湖底地形推断,现今的天池破火山口形成于千年大喷发。其后,在天池西侧形成一个喷火口,东侧形成一个熔岩丘。天池湖底存在5个较大的破火山口内壁垮塌堆积区,但在湖底未见熔岩流。天池边缘出露的温泉点对应环状断裂,同时反映深部存在岩浆体。     

五大连池老黑山、火烧山火山岩屑崩落堆积的发现及其喷发历史和模式的重塑

黑龙江五大连池世界地质公园的老黑山、火烧山火山岩屑崩落(debris-avalanche)形成小丘状沉积.老黑山火山西面、东面和东南面有数十座小丘,火烧山火山北面和东北面也有数十座小丘.最大的小丘高约17m,基座直径50m以上.最远的小丘距火山2km.小丘为崩落堆积的岩块相,由巨大的崩落岩块组成.崩落岩块为灰紫色玄武质...     

大兴安岭哈拉哈河—淖尔河地区第四纪火山活动初步研究

大兴安岭中部哈拉哈河-淖尔河地区受基底断裂控制,发育28座第四纪火山,这些火山总体呈北东向带状分布。研究区第四纪火山岩分布面积约1000km^2,岩性主要为碱性玄武岩。根据喷发时代和火山地质特征,这里的火山大体可分为更新世和全新世两期。按照火山作用方式不同,区内火山可分为岩浆成因和射汽岩浆成因两类：前者活动产物主要包括火山碎屑锥、碎屑席、熔岩流,其中发育结壳熔岩、渣状熔岩、块状熔岩,以及喷气锥、熔岩冢等火山地质现象;后者产物主要是射汽岩浆喷发形成的基浪堆积物,其中发育大型平行层理及交错层理。不同的火山作用形成了火山口湖、低平火山口湖、火山堰塞湖和塌陷熔岩湖四种不同规模与形态特征的湖泊,这种水火相容的火山地质现象为阿尔山火山温泉国家地质公园增添了景观。     

基于重力剖面的长白山天池火山地壳岩浆囊建模

长白山天池火山是中国最具潜在喷发危险的多成因复式火山,在近2000年来,曾经发生过世界上最大规模的喷发。为了进一步研究长白山天池火山的潜在危险,有必要研究火山的岩浆囊位置和分布。为此,在长白山天池火山开展了一条南北方向的重力剖面测量。结合前人工作,如地震勘探P波速度反演和大地电磁测深（MT）电阻率反演,以及地质信息,采用人机交互的形式,建立了一条长约150km的密度模型。从建模结果图中可以发现：（1）长白山天池下方存在地壳岩浆囊;（2）长白山天池北坡地壳存在一个高阻、低密度体,深度在7~15km,距离天池2~10km,可能是富含气体的岩浆囊;（3）在南坡和北坡大约3km深度处普遍存在一个岩浆岩层;（4）在天池下存在一个已经塌陷堵塞的火山颈。     

云南腾冲火山构造区马站—固东岩浆囊的地球物理模式

位于青藏高原东南边缘的云南腾冲火山构造区岩浆活动频繁强烈,火山活动规模宏大。为配合国家深部探测专项科学钻探选址,在腾冲盆地北部马站到固东、曲石乡一带进行了大地电磁测深、可控源音频大地电磁测深、反射地震和重磁测量的工作。本文依据电磁法取得的成果划分出了盆地地壳内的2个低阻低速层,其中浅部的低阻层由含水(热水)的火山岩下部、花岗岩上部与花岗砂砾岩组成,构成了腾冲盆地的地热资源的热储层,其主要层位在300到1500m范围内;深部的低阻体是作为热源的岩浆囊,位于马站—固东—曲石乡三镇的深12～30km,东西宽25km以上,向南可能与腾冲北的岩浆囊相连。小空山、大空山和黑空山火山口具有典型的火山口重磁场特征,特别是由于喷发造成物质亏损形成的重力负异常与火山地形呈清晰的镜像对应关系。     

福建沙县大佑山火山喷发盆地基本特征

沙县大佑山火山构造是一较典型的火山喷发盆地,面积约150km2。盆地内的火山地层属石帽山群,岩石组合具双峰式火山岩特点。上部流纹岩全岩Rb－Sr等时线年龄为99±3Ma,其形成时代为早白垩世。火山岩相发育较齐全,以爆发相占绝对优势,其空间分布具有一定的规律性。火山构造以西部的大佑山破火山机构较为特征,重点阐述该破火山的地貌特征、火山断裂特点、火山岩相展布及其与火山口的关系,恢复火山喷发盆地形成的历史。     

黑龙江镜泊湖地区全新世火山岩^14C测年及其源区特点探讨

黑龙江镜泊湖地区全新世火山位于镜泊湖西北侧的"火山口森林"和蛤蟆塘两个地区.本次研究分别在"火山口森林"地区的Ⅰ号火山口、Ⅴ号火山口(大干泡)的一、二旋回层和蛤蟆塘地区的Ⅻ号火山口外围的第一旋回层的火山渣中取了3个碳化木进行14C 测年,其结果分别为3430±60 a、2470±120 a、2470±110 a和3490±140 a(其中Ⅴ号火山口的碳化木进行了两次测试).根据本区存在3个火山旋回和其他地质特征以及树木的最老年龄推测,该区最后一次火山活动可能在1000～2000 a之间,并且两次火山喷发间隔大约在1000 a左右,由此证明镜泊湖火山是东北地区最危险的火山之一.另外,由于"火山口森林"地区和蛤蟆塘地区的玄武质岩石在岩石学、地球化学以及所含的包体特征存在着巨大的差异性,表明该区在3490 a BP前地幔存在着强烈的不均一性,其原因可能与地幔柱的三级构造活动有关.     

香炉山中生代破火山口构造特征及演化

本文以香炉山破火山口为例，从火山口的构造特征，火山岩层序，火山机构等方面论述了破火山口的形成及演化。     

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。     

基于钻井温的长白山天池火山北坡浅部岩浆房赋存深度研究

长白山火山区地壳热结构尚未建立,目前基于地球物理探测手段获得的天池火山浅部岩浆房赋存深度存在差异.通过对天池火山北坡CZK07钻孔测温情况的研究,在资料评价与地温梯度计算的基础上,结合全新世岩浆房温度资料,估算了北坡浅部岩浆房的赋存深度. CZK07钻孔位于地球物理探测所推测的浅部岩浆房正上方,靠近历史时期火山喷发火口,在孔深约610 m处地温较高且稳定（102.5～106.8℃）.连续测温资料显示,钻孔地温随深度呈一次正相关变化,地温梯度主要变化于134～178℃/km之间（平均为153℃/km）,可大致代表浅部岩浆房上覆地壳的地温梯度.基于前人浅部岩浆房的温度研究,本次定量估算的天池火山北坡浅部岩浆房的赋存深度,为天池水面下5.25～7.21 km,与地球物理探测的反演结果相近.     

北京延庆白河堡水库古火山口机构年代学特征及意义

通过野外地质调查发现,北京延庆白河堡水库周边出露一完整的古火山口机构,火山口中心岩性为中性粗安岩;精准的LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年显示火山口中心粗安岩形成年龄为131.4±1.5Ma(2σ),代表了火山喷发的年龄;古火山口机构形成于早白垩世,火山岩在岩石地层单位上相当于张家口组;古火山口机构的火山岩可能是克拉通破坏背景下岩石圈减薄、下地壳物质部分熔融的产物。     

日本又发现“恐山”金矿床方实

下北半岛“恐山”是一个坟场,自古以来宗教要地。在地质学上,恐山火山,在东北日本的火山峰的位置。破火山口湖和破火山口园顶丘群形成复式火山。其火山的活泼的热水活动余韵尚存。热水系在地表部分喷气,由于温泉作用构成强酸性环境,草木不生,形成裸地。由地质调查所的最近研究表明,这个恐山是至今仍活     

山东五莲七宝山破火山口的研究

本文首次研究了七宝山破火山口,对破火山口特征作了全面论述,尤其是发现破火山口产有两套火山——侵入杂岩,粗安质火山侵入杂岩和英安流纹质火山侵入杂岩,前者为慢源岩浆经破火山口中心式喷发形成,后者为陆壳同熔岩浆在破火山口演化晚期经火山复活作用产生。