Precursors to the plinian eruptions of thera (late bronze age) and vesuvius (AD 79): Data from archaeological areas

Volcanological studies in the Bronze Age settlement of Akrotiri (Santorini, Greece) and in the Roman towns of Pompeii and Herculaneum (Vesuvius, Italy) provided information about the precursory phenomena preceding the Minoan and AD 79 plinian eruptions. Both the eruptions were characterised by seismic precursors with very different magnitudes and effects. The Minoan eruption was preceded by strong earthquake(s) that destroyed the Akrotiri settlement and forced an early evacuation of the island before the onset of the eruption. Instead, only some low magnitude shakings occurred before the AD 79 eruption of Vesuvius, which caught Roman towns and their inhabitants in the middle of their every-day life. Clear evidences of real volcanic precursors (both magmatic and phreatic) are not recorded in the deposits of the two eruptions. The onset of volcanic activity in both cases was represented by phreatomagmatic pulses of low energy shortly followed by the main eruption.     

辽西地区中生代义县旋回火山活动特征分析

辽西地区广泛发育中生代火山岩,其中以义县旋回火山岩最为发育。本文在对辽西地区义县旋回火山岩微量元素地球化学特征研究的基础上,认为义县旋回火山岩具有同源性质,由壳幔混溶物质作用于统一的火山活动过程中产生。     

火山岩陆上与水下喷发环境的氧化系数判别方法

火山喷发沉积期的古地理环境是控制火山岩油气储层发育的关键因素之一。目前对陆上喷发沉积火山岩与水下喷发沉积火山岩的判别研究主要集中在岩性组合特征、结构与构造特征、蚀变特征、产状、孔隙及裂缝发育特点等方面,而利用火山岩地球化学特征来反映和记录火山喷发环境的研究尚未引起注意。研究使用Fe₂O₃/FeO和Fe₂O₃/（Fe₂O₃+FeO）作为火山岩氧化系数,充分考虑岩石酸度、风化淋滤作用、溶蚀蚀变作用、构造背景等因素的影响,改进了传统意义上基于火山岩氧化系数的火山喷发环境判别标准。在新疆三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统实际应用结果表明,卡拉岗组火山岩喷发沉积环境复杂,以陆上氧化环境为主,频繁水陆交替的复杂环境也存在,哈尔加乌组火山岩喷发沉积环境相对单一,主要沉积保存于水下还原环境;与前人基于本区上石炭统火山岩共生岩石与化石组合、风化壳以及火山岩夹持的部分泥岩微量元素比值特征等有效判别依据得到的喷发环境结果是相符的,且该地球化学方法具有普适性,可应用于不同盆地、不同地质时代火山岩喷发沉积古地理环境的判别研究中。     

Application of hot spring gases to the study of active volcanoes in the Changbaishan Mountain region,Northeast China

The authors reviewed the history of geochemistry involved in active volcano monitoring and analyzed the relationship between variations in volcanic gas composition observed at the Changbaishan Volcano Observatory and volcanic activities. It is concluded that both geochemical method and routine gas analysis can provide the information about volcanic activity and earthquake activity, and both of them can play an important role in predicting volcano eruption.     

甘肃白银厂铜多金属矿田地球化学场特征及信息提取

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田位于北祁连造山带东段,近年来面临严重的资源枯竭危险。通过对区内的构造地球化学测量数据进行多元统计、指数累加等方法的分析,进一步探讨了矿田内地球化学场分布特征,提取更多的找矿预测地球化学信息;研究发现矿田内主要的成矿元素分布受岩性及构造的双重控制,具有明显的北西向成带、北东向成串的特征,矿田中部和外围具有不同的地球化学异常场特征。构造地球化学测量的主要指示元素为 Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb、Hg、K、W等。根据地球化学场分布特征分析认为拉牌沟地区赋矿酸性火山岩向北侧伏,其深部具有一定的找矿前景。基于特征因子得分推断出矿田内具有北东向、北北东向、北东东向、北西向4组规模较大的断裂构造21条,最晚期形成的北西向次级断裂F15-F21是主要的控矿构造。已知的古火山喷口位于W-Au-Mn-Fe-Ti-V-Ba-K-S因子得分小于-0.7的负异常中心内,据此厘定出11个中心喷发口和5个火山喷发中心,已知的矿床位于火山喷发中心内或各火山中心喷发口的结合部。本研究为该矿田开展找矿预测工作提供了有利的地球化学找矿信息。     

火山喷发及其环境效应

火山活动是地球内能和热量释放的一种形式,火山喷发对人类生存环境的影响包括两个方面,即：灾害效应和资源效应。一方面,火山喷发是一种自然灾害,它不仅对人类产生直接危害,而且还会诱发次生灾害或对人类的生存环境造成长期的危害。其中对人类生命财产构成严重威胁的火山灾害有熔岩流、火山碎屑流、火山泥流和火山海啸。另一方面,火山活动为人类提供了丰富的矿产资源、地热资源和旅游资源。     

河南嵩县南部熊耳群古火山构造与成矿关系研究

河南嵩县南部熊耳群古火山构造保存完整,喷发旋回清晰,火山岩相及爆发相主要岩石种类齐全。其主要喷发类型为裂隙式喷发,次为中心式喷发,主要受区域基底断裂控制,且沿区域切壳深大断裂带呈串珠状分布。表明基底断裂一火山喷发带一区域断裂带是一个连续发展的过程。区内金及部分有色金属矿产与熊耳群古火山活动密切关联,古火山口爆发角砾岩产出地段是寻找该类型金矿的最佳地段,受古火山构造控制的古火山口及其周边的中性、酸性次火山岩脉（墙）,是寻找钼、金、铅锌多金属矿产的有利部位。     

Quaternary volcanic ash zones on the Iceland Plateau,southern Norwegian Sea

Four Quaternary volcanic ash zones in the southern Norwegian Sea have been investigated in core P57-7 from the Iceland Plateau. Both the geochemical composition and morphological variation of each ash layer have been studied. The four volcanic ash zones appear in the light oxygen isotope stages 1, 5, 7 and 11. The ash zones are composed of transparent platy grains, light brown transparent grains, brown blocky and black blocky grains and white/transparent pumice, and each zone shows a distinct stratigraphic evolution. The geochemical results show a mixture of basaltic and silicic grains in each ash zone, and that each zone contains grains from more than one eruption. The geochemical investigations strongly suggest that all the ashes are derived from Iceland. The youngest ash zone includes two layers, which based on their geochemical composition and stratigraphic position are correlated with the ¹⁴C-dated Vedde Ash (10 600 yr BP) and Saksunarvatn Ash (9 100 yr BP). Possible sources on Iceland for these layers are discussed.     

宕昌好梯第三纪超镁铁质岩中巨晶及其形成条件

分布于好梯第三纪陆相地层中的超镁铁质岩属碱性超基性岩，为超镁铁煌斑岩。该岩石系中心式超基性火山爆发—喷溢产物。其产出与南北向幔型断裂活动和地幔部分熔融岩浆贯入密切相关。根据岩石组合及产状，好梯陆相超基性火山岩可分为火山颈相、喷发相和次火山岩相。其中火山颈相和喷发相内的碎屑熔岩含有大量的二辉橄榄岩包体，并与单斜辉石和橄榄石巨晶共生。研究结果表明，巨晶系岩浆在上地幔条件下结晶的高压产物     

塔河地区火山岩类型、分布与主控因素

通过岩心观察、地球化学方法、测井地震资料综合分析,认为塔河地区火山岩主要发育英安岩和玄武岩两大类。火山喷发主要以裂隙式喷发、侵出和溢流为主,形成塔河地区大面积火山熔岩流。火山岩的分布由西南向东北逐渐减薄,其分布主要受控于以下几个因素:①盐体覆盖区及其周缘附近,晚海西运动盐体的活动明显控制上覆火山岩岩体形态展布和分布特征,受盐体活动影响,火山岩主要残留于盐边凹陷地带和盐体覆盖区南翼,盐间凹陷火山岩厚度相对较大,盐隆地带残缺较大;②北部地区火山岩分布主要受基底喷发裂隙控制;③盐体南部斜坡地带玄武岩可能从塔里木盆地塔中地区溢流而来。     

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。     

泰国Phetchabun盆地Wichian Buri次盆新生界火山岩岩性识别及岩相展布特征

新生界火山岩是泰国Phetchabun盆地Wichian Buri次盆的主要含油气岩系,但因火山岩喷发环境复杂,喷发期次频繁,造成火山岩岩性复杂,识别难度较大,岩相展布不清,这些因素严重制约着油气的进一步勘探和开发。通过岩心、岩石薄片、测井及地震等资料分析,总结了研究区火山岩的岩性特征,并提出相应的识别方法,同时对火山岩的发育期次和岩相展布进行了研究。结果表明:①研究区火山岩类型丰富,从基性岩至酸性岩、熔岩至火山角砾岩都有发育,以偏碱性玄武岩为主; ②自然伽马、密度及光电吸收界面指数测井对火山岩成分变化最为敏感,成像测井可以提供火成岩的结构和构造信息,两者结合可准确地识别火山岩岩性; ③结合测井和地震响应特征,研究区新生界火山岩为3期喷发的产物,可识别出火山通道相、溢流相、爆发相和火山沉积相等岩相类型,并预测其分布规律。研究成果为研究区火山岩的岩性识别提供了有效手段,并明确了岩相展布特征,可为研究区的油气勘探和开发提供一定的依据。     

古地理环境对火山喷发样式的影响:以准噶尔盆地玛湖凹陷东部下二叠统风城组为例*

自然界中,火山的喷发样式常因岩浆或周围环境的变化而发生转换。为了探索沉积盆地古地理环境对古代火山喷发样式的可能影响,文中利用地震、钻测井及岩心资料,厘定准噶尔盆地玛湖凹陷东部下二叠统风城组古地理环境及火山岩的分布;利用岩心和薄片观察、扫描电镜、元素地球化学、电子探针等技术,对取心段火山岩岩石类型、岩石组合和地球化学特征开展了研究。结果表明:(1)取心段火山岩发育4种岩石类型和3种岩石组合,射气岩浆喷发和岩浆喷发2种火山喷发样式类型;(2)射气岩浆喷发以发育熔积岩,具面包皮结构、熔结结构、熔结珍珠结构的熔结凝灰岩和增生火山砾为特征,而岩浆喷发以胶结增生火山砾而形成含增生火山砾熔岩为特征;(3)火山口古地理环境的演化控制着火山喷发样式的类型及其转换,进而影响喷发产物的特征:古地理环境为水下环境时,足量的水和上升的高温岩浆相互作用发生射气岩浆喷发;古地理环境变为陆上时,岩浆发生溢流式岩浆喷发。取心段古地理环境变化的主要原因可能是喷发产物在火山口附近的堆积或季节性气候变化引起的湖平面变化;(4)古地理环境对古代火山喷发的样式类型、喷发过程、喷发产物特征具有重要影响,这可以为盆地中火山岩成因分析和喷发过程重建提供新的视角,为火山岩油气藏的精细勘探开发提供新的思路。     

松辽盆地白垩系营城组火山岩喷发旋回划分

鉴于松辽盆地白垩纪营城组火山活动多中心、多旋回、火山物质运动方向多变、成分复杂等特征,依据火山旋回的三个基本要素,即共生序列、内在规律的外部结构表现、同源性,着重考虑对储层研究的指导作用,采用"组内划段-段内划旋回-旋回内划期次"的方案,定义火山旋回为火山活动强度由平静到强烈再到平静而构成的喷发周期内形成的一套火山岩组...     

A dated volcano-tectonic deformation event in Jan Mayen causing landlocking of Arctic charr

We provide the first documentation of tectonic deformation resulting from a volcanic eruption on the island of Jan Mayen. Vertical displacement of about 14 m southwest of the stratovolcano Beerenberg is associated with an eruption in ad 1732 on its southeastern flank. The age of the uplift event is bracketed by radiocarbon-dated driftwood buried by material deposited due to uplift, and by tephra from this eruption. Constraints, inferred from radiocarbon ages alone, allow for the possibility that uplift was completed prior to the ad 1732 eruption. However, the occurrence of tephra in the sediment column indicates that some displacement was ongoing during the eruption but ceased before the eruption terminated. We attribute the tectonic deformation to intrusion of shallow magma associated with the volcanic eruption. Our results complement previous studies of volcanic activity on Jan Mayan by providing precise age constraints for past volcanic activity. Also, it raises new hypotheses regarding the nature, timing and prevalence of precursor tectonic events to Jan Mayan eruptions. The uplift caused the complete isolation of a coastal lake by closing its outlet to the sea, thus landlocking the facultative migratory fish species Arctic charr (Salvelinus alpinus).     

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。     

中国东南沿海晚白垩世长屿火山的活动过程与古环境意义SCIEI北大核心CSCD

火山是唯一能够直接反映地球深部存在岩浆的地球动力学现象,对于地球气候演变和宜居性具有重要影响。相比年轻火山,古老火山因其活动过程完整、且可能剥蚀出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示火山岩浆系统演化和火山活动过程提供重要的研究窗口。本文选择中国东南沿海晚白垩世长屿破火山为研究对象,对其开展火山地质、岩石学、年代学及地球化学研究,以期揭示其火山活动历史及其对中国东南沿海白垩纪古环境的启示意义。长屿火山出露面积约100km^(2),呈近圆形分布,具有较厚的火山地层厚度(总厚度约570m),类似于破火山内的火山堆积特点。由早至晚三个喷发阶段形成的流纹质角砾凝灰岩都显示了典型的火山碎屑流相的特点,发育典型的条纹斑状结构,但表现出不同的晶屑、玻屑及岩屑含量以及熔结程度等岩相学特征,反映火山喷发从初始到高峰、再到减弱的过程,最后岩浆沿火山通道侵出形成流纹斑岩穹隆,标志着火山活动的结束。长屿火山的火山碎屑流式喷发伴随着快速的岩浆房塌陷,以及缺少普林尼式空落堆积,反映了火山活动发生在伸展的构造背景。系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究获得了不同阶段火山岩一致的形成年龄(97~96Ma),暗示它们具有较短的形成时限,是由同期火山岩浆活动先后喷发形成的。长屿火山岩高的SiO_(2)含量(67%~76%)以及分异的锆石微量元素地球化学特征,表明喷发岩浆来自晶粥提取的熔体,并有晶粥来源晶体的混入。此外,我们在长屿火山岩中发现了南洋杉型丝炭化木(贝壳杉型木属),暗示晚白垩世中国东南沿海地区可能为温暖湿润的亚热带山地气候环境,表明中国东南沿海白垩纪大规模火山活动,在古武夷山脉以东地区形成了地形高耸的海岸山脉。     

银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷早白垩世火山岩对阿尔金断裂研究的科学意义

通过对银根-额济纳旗盆地苏红图坳陷火山岩进行39Ar-40Ar同位素测年得到该套火山岩年龄值为(105.55±4.03)～(112.71土2.06)Ma,为早白垩世喷发物.对苏红图火山岩与位于阿尔金断裂周缘的酒西盆地红柳峡火山岩的年龄及地化特征进行了对比研究,认为红柳峡火山岩及苏红图火山岩均为阿尔金-恩格尔乌苏断裂断裂...     

中国西部新生代火山活动及其大地构造背景——青藏及邻区火山岩的形成机制

在青藏高原及邻区考察了新生代火山岩 ,并对西藏的 5个火山岩省进行了岩石学和同位素地球化学的综合研究 ,探讨了火山岩的源区特征。西昆仑省喷发了钠质熔岩 ,而其它省均为钾质熔岩类 ;甘肃礼县新生代盆地主要以超镁铁质熔岩为主 ;云南的金沙江北段、腾冲以及滇东南的火山岩类在岩石组合、喷发时代和意义上独具特色。文中以陆内俯冲、岩石圈深部的大地构造演化 ,特别是“壳幔过渡带”的部分熔融 ,对它们的成因及科学意义进行了综合讨论。     

福建福安潘洋地区晚侏罗世火山岩与侵入岩的关系探讨

福安潘洋地区晚侏罗世南囝组碎斑熔岩与潜石英二长斑岩、斑状细粒石英闪长岩及中细粒花岗闪长岩分布于同一火山构造内,形成时间相近,具有相似的岩石学、岩石化学及地球化学特征,均是同源岩浆演化序列不同定位环境下形成的火山-侵入杂岩,构成了喷发相、侵出-溢流相、潜火山相及火山侵入相等4相为一体的共生组合地质体。