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相似文献
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1.
潘波  程滔  徐丹  刘松军 《岩石学报》2020,36(7):2067-2080
长白山天池火口北侧天文峰之上,一套醒目的黄色浮岩引起广泛的关注,其颜色成因问题更是讨论的热点。本文通过野外地质调查、显微形貌和地球化学分析等方法,探索了黄色浮岩的颜色成因问题,并对此次喷发活动(天文峰期喷发)有了更进一步的认识。黄色浮岩与其下部灰白色浮岩应为同一期喷发所形成,两者成分一致且特征相似。黄色浮岩初始颜色为灰白色,后期受所处环境(降水丰富)与本身气孔特征的影响,浮岩内发生了元素析出和元素沉淀的过程。首先,浮岩内Si与H2O结合形成弱硅酸(H2Si O3),而大气中CO2与H2O结合形成弱碳酸(H2CO3),在弱酸环境下火山玻璃逐渐析出Si、K、Al、Ca和Fe等阳离子,而析出的元素易溶于水的部分被流水带走,难溶于水的Fe与Al富集并粘附在火山玻璃壁上,同时由于Fe可与H2O络合形成黄色的Fe的水合物(Fe2O3·n H2O),而Al与H2O络合形成凝胶状白色水合物(Al2O3·n H2O),两者混合形成了黄色胶状物粘附在火山玻璃壁上,改变了浮岩原本的灰白色,形成了黄色浮岩。因此,天文峰期浮岩的黄色是由于后期风化淋滤作用所造成,属于次生色。本研究提高了对火山喷发堆积物风化淋滤作用过程的认识,也为其他地区相似颜色变化问题的讨论提供了借鉴。  相似文献   

2.
火山碎屑物的粒度、粒形和分布特征蕴含着其形成机制和喷发的环境信息。基于镜泊湖地区蛤蟆塘火山的一个空落堆积剖面的野外地质和岩相学,以粒度分析和分形理论定量研究了火山碎屑物的粒度分布、粒形几何及其分形特征。蛤蟆塘火山空落碎屑粒度分布均为单峰式,由岩浆爆炸形成的空落浮岩粒度峰值较小,而由射气岩浆喷发形成的含细花岗岩碎屑夹层的碎屑粒度峰值较大。空落浮岩颗粒的类球度、长宽比和凸度都小于含细花岗岩碎屑夹层的数值,表明空落浮岩颗粒相对不规则的特点。利用多段幂律方法拟合了蛤蟆塘火山空落碎屑颗粒分布规律,发现空落浮岩颗粒存在四个幂律分布段(即对应四个分形维数),这是由于岩浆初始破碎、火山通道内的二次破碎以及风力筛选作用等造成的;含细花岗岩碎屑夹层的碎屑分布有两个幂律分布段(对应两个明显不同的分形维数),即浮岩和花岗岩碎屑的形成是因不同破碎机制造成的。  相似文献   

3.
本文在长白山天池火山野外地质工作基础上,对天池火山黄色浮岩(50000年前大喷发)、灰白色浮岩(千年大喷发)和黑色浮岩(八卦庙期喷发)等三期空降浮岩开展了扫描电子显微镜高精度结构分析以及浮岩气孔结构的局域化定量研究。三期浮岩洛伦茨分析表明:黄色浮岩和黑色浮岩气孔均一化程度基本一致,而灰白色浮岩均一化程度更高,反映了千年大喷发在岩浆演化程度和喷发动力学行为上的特殊性,推测可能与幔源岩浆注入地壳岩浆房的动力过程有关。气孔大小幂律分布以及气孔形态分形特征的复杂性分析表明,50000年前大喷发的浮岩幂指数和分形维数最高,揭示了其自组织临界态程度最高,对外界环境触发最为敏感,而另外两期浮岩幂指数和分形维数呈现出标准的幂律衰减,据此我们推测三期喷发可能均处在天池火山系统逐渐稳态恢复的大周期中。  相似文献   

4.
爆炸式喷发过程中,火山碎屑物气孔记录了挥发分出溶、膨胀和合并等信息,其大小、形态、数量密度、空间分布等局域特征是推断火山喷发动力条件的重要参考。文章基于天池火山三期喷发(50 000年前大喷发的黄色浮岩、千年大喷发的灰白色浮岩和1668年八卦庙期喷发的黑色浮岩)野外地质工作,以非线性火山喷发动力学为指导,开展了火山通道内气泡生长的流体动力学研究,揭示出岩浆流体黏性力和界面张力的共同作用对于岩浆减压和气泡生长过程的约束。在浮岩气孔结构的定量化分析基础上,进一步研究了天池火山三期喷发的浮岩气孔参数,通过气泡生长流体动力学方程得到了千年大喷发灰白色浮岩毛细管数Ca值为253, 明显高于50 000年前大喷发黄色浮岩(Ca值为94)和八卦庙期喷发黑色浮岩(Ca值为111),表明了千年大喷发曾发生过明显的成分变化,推测可能与幔源基性岩浆注入有关;而50 000年前大喷发黄色浮岩气孔不规则形态参数(1-Ω)值为0.098,大于后两期喷发(分别为0.052和0.064),可能意味着天池火山系统动力学平衡的弛豫周期变小或浮岩气泡生长受动力学、流变学改造过程减弱,这可为进一步研究天池火山活动规律提供参考。三期浮岩毛细管数Ca量级为102,气孔不规则形态参数(1-Ω)量级为10-1,从动力学上首次证实了天池火山属于普林尼型或超普林尼型喷发。  相似文献   

5.
火山玻璃风化层的透射电镜研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDX)研究了长白山天池火山1000年和4000年前两次大喷发产生的火山玻璃风化层特征.TEM分析显示,4000年前大喷发浮岩中的火山玻璃风化层平均厚度3.7 mm,1000年前大喷发浮岩中的火山玻璃风化层平均厚度为1.0 mm.EDX分析显示,两次大喷发浮岩中的火山玻璃风化层化学组成与火山玻璃相比富Al、Fe,而si减少.火山玻璃风化层富Al发生在Al的浓度较高的中到弱酸溶液中(pH=5~6),火山玻璃表面形成含有少量的非晶质的Al、Si、Fe物质,这些非品质的次生物质是火山玻璃风化早期阶段形成的.天池火山喷发物中火山玻璃的微观特征的差异可能与火山喷发年代和喷发后的环境有关,研究天池火山不同期次喷发物中火山玻璃的微观特征具有一定的理论和实际应用价值.  相似文献   

6.
吉林省龙岗火山群南龙湾第四纪火山碎屑颗粒特征研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
于红梅  许建东  林传勇  赵波 《岩石学报》2008,24(11):2621-2630
爆炸性火山喷发形成的碎屑颗粒的粒度、分选性、表面结构和内部结构等特征与火山喷发的机制、岩浆与水作用的程度、搬运过程等有着重要的联系。本文以此为线索,研究了龙岗火山群南龙湾火山的一个剖面,以探讨其喷发类型和特征。在该剖面上采集了不同层位火山碎屑颗粒样品,然后进行显微形貌观测、粒度分析和扫描电镜形貌观测。显微镜下观测表明,射汽爆发、射汽岩浆爆发和岩浆爆发的碎屑颗粒具有不同的成分和形貌特征。粒度分析结果显示,粒度与喷发类型之间存在很好的对应关系,不同的爆发类型具有不同的分维值D范围。SEM分析可以提供有关火山喷发特征对火山碎屑颗粒的影响。本文的研究结果表明,南龙湾火山喷发为爆炸式喷发,包括早期的射汽岩浆爆发,到岩浆爆发至晚期以射汽爆发为主的射汽岩浆爆发的不同阶段,该区火山喷发的不同时期,水参与喷发的程度不同。  相似文献   

7.
论五大连池老黑山和火烧山火山喷发过程和喷发类型   总被引:1,自引:0,他引:1  
任锦章  陈洪洲 《地质论评》1999,45(7):378-383
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。  相似文献   

8.
熔体包裹体对长白山天池火山千年大喷发的指示意义   总被引:2,自引:2,他引:0  
李霓  樊祺诚  孙谦  盘晓东 《岩石学报》2008,24(11):2604-2614
长白山天池火山在全新世曾有过几次喷发,其中距今约1000年发生过大规模布里尼式爆炸喷发(即“千年大喷发”),其喷发产物——灰白色碱流质浮岩和喷发柱垮塌形成的火山碎屑流分布范围极广,除长白山区外,在朝鲜半岛和日本北部也有大量浮岩降落和堆积。根据野外较大范围的系统采样、镜下观察和测试分析,在天池火山千年大喷发产物的碱性长石晶屑中发现了两组颜色、形态、化学成分迥异的“火口组”和“圆池组”熔体包裹体,对揭示天池火山千年大喷发的成因具有重要意义。根据电子探针分析结果,“火口组”熔体包裹体成分为英安岩和粗面英安岩,寄主晶多为透长石;“圆池组”熔体包裹体成分为粗面英安岩和流纹岩,寄主晶为歪长石。相对“火口组”熔体包裹体,“圆池组”包裹体具有高SiO2、高H2O和高Cl含量的特点,化学成分也更为演化,可能是天池火山千年大喷发时岩浆结晶分异后期的产物。两组包裹体的存在为千年大喷发前的层状地壳岩浆房和成分并非单一提供了证据,它们可能是在同次大喷发的不同序列中喷出的。由于地幔岩浆注入地壳岩浆房,导致不同层位岩浆的扰动和混合作用,因挥发分出溶在岩浆房最顶部形成挥发分梯度和过饱和,最终触发了天池火山的千年大喷发,对当时的气候环境造成过较大影响。  相似文献   

9.
火山气体喷发量的一种计算方法———以汉诺坝浮岩为例夏成朱永峰王海华鲍景新(北京大学地质系,北京100871)关键词浮岩二相分流气体喷发量以火山方式将地幔气体排出是地球内部向地表输出的一条重要途径。火山喷发过程中流体(岩浆及地幔气体)带出大量动能,喷出...  相似文献   

10.
长白山天池地区全新世以来火山活动及其特征   总被引:13,自引:2,他引:13       下载免费PDF全文
新生代以来,强烈而频繁的火山活动铸成了长白山火山的主体——白头山火山锥。近几年来,从火山学和火山灾害学角度在该区进行研究和调查所获得的资料发现,长白山天池地区在全新世至少有六期火山活动在地表留下了记录。除白云峰期和八卦庙期喷发出大量碱流岩质浮岩形成的火山碎屑流造成了严重的火山灾害之外,其他四次喷发的规模均较小、影响面不大。老虎洞期活动发生在浮岩喷发之前,主要产物为玄武质火山渣和熔岩;气象站期喷发可能是该火山近期活动的表现,以碱流岩喷溢为主。这些喷发活动证实,该区近代火山活动不仅从未停止过,相反,活动的频度却逐渐加大。  相似文献   

11.
陶瓷釉的矿物学特征研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
应用原子吸收光谱(AAS),X射线衍射(XRD)和 电子自旋共振(ESR)方法对工业及民用陶瓷釉进行了研究。实验表明:陶瓷釉的主要化学 成分为Al2O3、SiO2,少量为K2O、Na2O、MgO、CaO和微量的TiO2、Fe2O3 、S等;矿物相有石英、伊利石、方解石、长石、高岭石和滑石等。生釉经不同温度焙烧后 ,无论是化学成分、矿物相、微量杂质元素的价态及含量均发生了变化。讨论了在不同温度下的化学组分、含量、生成矿物相的种类以及杂质离子在矿物内部的电荷转移状态。这些结果对改进陶瓷釉的配方,探索最佳焙烧温度,生产高质量的陶瓷产品,有着实际的指导意义 。  相似文献   

12.
The Nopal I uranium deposit of the Sierra Peña Blanca, Mexico, has been the focus of numerous studies because of its economic importance and its use as a natural analog for nuclear-waste disposal in volcanic tuff. Secondary uranyl minerals such as uranophane, Ca[(UO2)(SiO3OH)]2(H2O)5, and weeksite, (K,Na)2[(UO2)2(Si5O13)](H2O)3, occur in the vadose zone of the deposit and are overgrown by silica glaze. These glazes consist mainly of opal A, which contains small particles of uraninite, UO2, and weeksite. Close to a fault between brecciated volcanic rocks and welded tuff, a greenish silica glaze coats the altered breccia. Yellow silica glazes from the center of the breccia pipe and from the high-grade pile coat uranyl-silicates, predominantly uranophane and weeksite. All silica glazes are strongly zoned with respect to U and Ca, and the distribution of these elements indicates curved features and spherical particles inside the coatings. The concentrations of U and Ca correlate in the different zones and both elements inversely correlate with the concentration of Si. Zones within the silica glazes contain U and Ca in a 1:1 ratio with maximum concentrations of 0.08 and 0.15 at.% for the greenish and yellow glazes, respectively, suggesting trapping of either Ca1U1-aqueous species or -particles in the colloidal silica. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier-transform infra-red spectroscopy (FTIR), and oxygen-isotope ratios measured by secondary-ion mass spectrometry (SIMS) indicate higher U6+/U4+ ratios, higher proportions of Si-OH groups and lower δ18O values for the greenish silica glaze than for the yellow silica glaze. These differences in composition reflect increasing brecciation, porosity, and permeability from the center of the breccia pipe (yellow silica glaze) toward the fault (green silica glaze), where the seepage of meteoric water and Eh are higher.  相似文献   

13.
火山喷发的多期性是导致凝灰岩潜山纵向多期风化壳(带)发育的重要原因。从地球化学、测井响应特征和岩石学 证实了二连盆地凝灰岩潜山多期风化壳(带)的存在及其特征:(1)哈31井凝灰岩地层在1062~1080 m和1165~1179 m两 个井段表现为 K,Na,Ca 等元素淋滤,CIA 指数较大,而 Al,Fe,Mn,P 等元素相对富集,S/A 指数变小;(2)这两个层段 测井响应表现为风化壳的特征,而且其测井曲线在纵向上具旋回特征并有连井上的可对比性;(3)不同喷发期次形成的凝 灰岩结构、组分以及粒度不同。凝灰岩潜山多期风化壳(带)的存在对潜山油气藏的形成具有重要作用,成藏效应主要表 现在储集层垂向分带性、风化壳油藏(晚期风化壳中)和内幕油藏(早期风化壳中)纵向叠置和复式油气聚集成藏模式等 3 个方面。文中对多期凝灰岩古风化壳的认识扩展了火山岩潜山的勘探深度,为火山岩潜山内幕油气勘探提供了理论依据。  相似文献   

14.
The weathering of a late Tertiary volcanic ash near Jackson, Wyoming, was studied by sampling water percolating through the ash with suction lysimeters, and by examination of the associated solid phases. Soluble organic compounds derived from vegetation control the release and transport of solutes by complexing Al and Fe, and by causing low pH values. The concentrations of Na, K, Ca, and Mg, as well as those of Al and Fe correlate with the dissolved organic carbon concentrations (DOC) and follow an annual cycle with a maximum in spring. DOC concentrations averaged 5O mg C per liter, and values as high as 260 mg/l were observed. Al and Fe concentrations ranged as high as 5 mg/l. The dissolved organic matter was largely in the form of humic acids, although minor amounts of oxalate, acetate, and formate were also present. The pH of the percolating waters ranged from 4.3 to 6.5 with a mean of 5.2.During laboratory weathering experiments with the same ash in the absence of dissolved organic compounds, pH values ranged from 7.3 to 9.5, dissolved Al and Fe concentrations were below the detection limit, and there was little resemblance between the compositions of the solutions and the compositions observed in the field. Any model attempting to describe weathering in a comparable setting must incorporate biological mechanisms as the dominant controls.  相似文献   

15.
A continuous reactor based on the fluidized bed technique was developed in order to study the kinetics and the mechanisms of the initial stages of weathering of albite. Simultaneous determination of Si, Al and Na and the observed low concentrations of the dissolved elements which were always at levels below saturation with respect to possible secondary precipitates, indicate that formation of a residual layer of a few tens of angstroms occurred at the surface of the feldspar. The composition of this layer, enriched in Si and/or Al, is strongly dependent on the pH of the aqueous solution. The formation of the layer is followed by the establishment of a quasi-steady state during which the dissolution of albite tends to become stoichiometric.  相似文献   

16.
In the northern part of the Indian sub-continent, the Ganga alluvial plain (GAP) feeds its weathering products to the Ganga–Brahmaputra River system, one of the world’s largest fluvial systems. The authors present a geochemical study of the GAP weathering products transported by the Gomati River (the Ganga River tributary) to understand weathering processes of an alluvial plain in a humid sub-tropical climate. A total of 28 sediment samples were collected during the monsoon season and were analysed by X-ray fluorescence spectrometry for 25 major and trace elements. Bulk chemistry of the channel, flood and suspended sediments mostly consists (>90%, >80% and >75%, respectively) of three elements; Al, Si and Fe. Major element concentrations normalised with respect to upper continental crust (UCC) show strong depletion of highly mobile elements (Na, Ca) and enrichment of immobile elements (Ti, Si). Silica enrichment in the sand fraction is probably caused by chemical weathering of feldspar. Mineral sorting during fluvial transportation acts as the single important factor that controls the geochemistry of these weathering products and also strongly influences major and trace element distribution in the individual sediment samples. Trace element (Ba, Cr, Cu, Nb, Ni, Pb, V and Zn) concentrations were strongly correlated with major element (Si, Al, Fe, Mn and K) concentrations indicating that the abundance of trace elements is controlled by the same processes that control the major element distribution in these sediments.The GAP weathering products were geochemically distinguished as arkose to litharenite in rock classification. Chemical mobility, normalised with respect to TiO2 in UCC, indicates that Si, Na, Zr, Ba and Sr, mainly derived from feldspar, muscovite and biotite, are lost during weathering. Iron and Zn remained immobile during weathering and were strongly adsorbed by phyllosilicates and concentrated in fine-grained sediment fractions. The chemical index of alteration indicates that the GAP has experienced chemical weathering of incipient to moderate intensity. The GAP weathering products also demonstrated a progressive incomplete alteration in the alluvial sequence made-up of the Himalayan-derived sediments. A model has been proposed to better understand weathering processes and products of the GAP in temporary storage of ∼50 ka in a humid sub-tropical climate.  相似文献   

17.
北戴河红色风化壳地球化学特征及气候环境意义   总被引:2,自引:0,他引:2  
熊志方  龚一鸣 《地学前缘》2006,13(6):177-186
风化壳地球化学特征具有环境指示意义。用X射线荧光光谱法(XRF)和X射线衍射法(XRD)分别测试了秦皇岛北戴河燕山大学北侧红色风化壳(简称燕大风化壳)主量元素和粘粒粘土矿物。结果表明:除Ca外,Si、Al、Fe、Na、K的含量在风化壳上均有不同程度的波动,其中Si、Na、K波动轨迹基本一致,Al、Fe则与其相反,相关性分析显示SiO2与Al2O3、TFe、Fe2O3,Al2O3与TFe、Fe2O3,Na2O与CaO具有较好相关性;粘土矿物组合为1·4nm过渡矿物(25%~45%)+伊利石(10%~20%)+伊蒙混层矿物(20%~35%)+高岭石(15%~30%),矿物演化系列是长石、黑云母→(蛭石→1·4nm过渡矿物)→(伊利石)→高岭石。与粘土矿物以1∶1型高岭石为主的富铝化南方红色风化壳相比,燕大风化壳Si淋失度,Fe、Al富集度,矿物演化程度都较低,属硅铝化风化壳。燕大风化壳是上新世暖温带到北亚热带过渡型气候的风化产物,与现代秦皇岛暖温带半湿润型气候不同,这反映第四纪以来该区气候干旱因子增多。CIA、S/A等指示的风化强度异常表明,燕大风化壳形成后至少遭受过两次构造抬升,为剥蚀型风化壳,反映该区新构造运动间歇式上升的特点。  相似文献   

18.
北京西山地区分布着大量的髫髻山组火山岩,区域上髫髻山组被东岭台组角度不整合覆盖。西山地区火山岩样品的主要氧化物含量变化范围比较大,如: SiO2=51.94%~77.30%,Al2O3=12.85%~19.17%,Na2O=1.65%~5.82%,K2O=0.83%~4.52%,Fe2O3 =0.95%~9.30%,CaO=0.13%~7.08%,且主要氧化物的含量与SiO2具有线性相关关系。同时,这些火山岩具有LREE富集、HREE明显亏损、Eu异常不明显、高的Sr,Ba 含量和Sr/ Y,La/Yb 比值等特征。火山岩的钕同位素成分变化大,且相当富集(εNd=-11~-17),都分布在古老下地壳和富集地幔之间, 因此推断北京西山地区髫髻山组火山岩和东岭台组火山岩的形成与富集地幔起源的基性岩浆与古老下地壳组分相互作用有关。  相似文献   

19.
湖光岩玛珥湖火山灰的成分及其来源   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
湖光岩玛珥湖沉积物中的火山灰保存了其原始形貌、原生的沉积和成分特征,是进行岩芯沉积物对比和定年的理想材料之一。除了对火山灰进行常规的定年外,通过精确测定火山灰中玻璃碎屑(玻屑)的成分,并与已知时代的火山喷发物成分对比确定火山灰的年龄已成为火山灰年代学研究的重要领域之一,因为它能够区分年龄差别在同位素定年误差之内的数层火山灰。本文利用电子探针分析了湖光岩玛珥湖岩芯火山灰中玻屑的成分,经与全球年龄已知火山喷发物的成分对比和分析,认为该火山灰的年龄为74000aB.P.,在此基础上,讨论了湖光岩玛珥湖岩芯74000aB.P.以来沉积速率的变化趋势。  相似文献   

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