黑龙江五大连池火山群地壳电性结构

对1997年在黑龙江五大莲池火山群观测的7条大地电磁测深剖面资料进行重新处理,对全部测点的实、虚感应矢量和视电阻率曲线等参数的分布特征进行了详细分析,应用NLCG二维反演方法对3条近东西向剖面数据进行了反演,获得的深部电性结构结果显示：五大莲池火山群中的笔架山-老黑山-火烧山火山链上的火山规模明显大于南、北格拉球火山链和东、西焦得布火山链,该带火山活动有从南西向北东推移的规律;以笔架山-老黑山-火烧山火山链为中心在地下约几百米深度到20km左右,存在一个北北东走向、上宽下窄、北宽南窄似铆钉的状体,该块体随着深度的增加其电阻率值从上千欧姆米逐渐减小到小于1欧姆米;在深度约20km以下铆钉的主体仍然显示有向深处延伸的趋势,推测一直穿过地壳与上地幔连接;在深度4～8km左右火烧山、老黑山和笔架山东、西两侧存在低阻块体;结合S波速度、小震活动以及地热研究结果分析,推测笔架山-老黑山-火烧山火山链在地壳内随着深度增大存在不同凝固程度的岩浆系统。     

五大连池火山群及建立国家地质自然保护区的必要性

五大连池火山群是我国年青的火山这一，保存有我国最新，最典型的火 山地貌景观，还蕴藏有丰富的矿水资源，被誉为“中国火 山博物馆”，“中国矿泉水之乡”。     

五大连池第四纪火山群的喷发类型和喷发型式

长期以来，人们均认为五连池第四纪火山群只有１４座火山，属于中心式喷发型式和斯特龙博利喷发类型。新近又发现１１座鲜为人知的盾火山，对总数２５座火山重新研究后，作者提出火 山类型以斯特龙博利型为主夏威夷型次这；喷发型式以裂隙－中心式为主，裂隙式次之。     

黑龙江省五大连池尾山地区火山岩浆囊探测与干热岩地热地质条件分析

五大连池火山群北部的尾山火山形成于第四纪中更新世,具中心式火山喷发,距今(0.57~0.31)±0.05 Ma。同美国芬顿山干热岩项目所在地火山活动于1.40~1.10 Ma相比,其下方具备发育正在冷却中的岩浆囊的可能。重、磁法勘查结果表明,尾山地区基底以北宽河组(Pt3-∈1b)变质岩为主,放射状断裂和环形构造发育,外环影响直径12~13km,是地壳浅部火山穹窿构造的反映。天然地震背景噪声层析成像勘查结果表明,尾山下部火山岩浆囊顶界埋深6.5km,至8km深度面积扩展至约13km~2,至13km面积扩展至约35km~2,平面上呈北西—南东向展布西大东小的"蝌蚪状",可能构成了尾山地区干热岩体的热源。大地电磁测深(MT)勘查结果表明,该地区高导体/高温岩体主体顶界埋深5km,最浅达3km。MT单点勘查曲线及图解表明,尾山西侧(B点)在约2km深度,电阻率值降至2Ω·m以下,4~6km小于2Ω·m的低电阻率区域逐渐连成片,6km以下几乎整体小于2Ω·m。综合分析认为,五大连池尾山地区具较好的干热岩地热地质条件。     

五大连池火山群喷气锥成因机制探讨

五大连池火山群1537个喷气锥中,多数分布在火烧山熔岩流中,在水量充足的五池到四池之间的熔岩台地上,喷气锥数量集中、个体较大、发育良好。通过对五大连池火山群喷气锥的形态结构和集中分布特点进行分析,认为水蒸气在混合气体形成喷气锥中起主导作用,重力也在喷气锥形态塑造上有一定意义。含挥发分的基性岩浆溢流到在靠近水域的地区时表层冷凝固结,内部熔岩仍温度高、粘度低,与地下水作用形成火山气体和水蒸气构成的混合气体,气体冲破表层间歇溢出时,带动熔岩外掀堆叠在喷气孔周围形成喷气锥,中央保留气体多次逸出的通道形成中空结构。当气体压力不足以使熔岩从喷口溢出,喷气锥的生长停止。     

五大连池地区火山岩年代学研究

本文对五大连池地区火山的喷发时代、活动时序进行了较为详细的研究。通过对样品中细晶橄榄石含过剩氩这一问题,对已有的年龄数据的可用性进行了分析对比,得到了五大连池地区火山岩中橄榄石含量对年龄数据的影响程度,即当样品中细晶橄榄石含量在5％左右时,对200 ka左右的年龄结果,其影响程度在5％以下。根据已有的同位素测年结果,将五大连池火山群的喷发时间分为1.3 Ma、0.9~0.8 Ma、0.6~0.45 Ma、0.38~0.24 Ma、0.16 Ma、0.09 Ma和270 a 7个时段;根据喷发时段,可以得出五大连池火山群活动自中更新世以来其喷发间隔大约为70~80 ka。     

黑龙江五大连池火山群火山分布与断裂关系新认识

五大连池是世界陆内单成因火山的典型代表,明确断裂与火山排布关系对研究此类火山活动过程具有重要意义。通过地表观察与遥感图像解译,结合区域构造、地表出露断裂或破裂带、火山喷发时间次序(如一些火山存在由SW向NE依次喷发的规律)、区域剖面图以及不同向排布的火山规模规律等现象,研究了五大连池陆内单成因火山群火山排布与断裂的相关关系,认为五大连池地区具有NE,NW和近E-W三组方向的7条断层。区域大地电磁资料以及东北地区深部构造研究也支持这一分析。由于这三组方向的断裂还出现于火山活动之前的花岗岩之中,加之地震数据、地质历史时期的应力状态以及河流阶地研究显示在火山活动时期本地区不存在活动断裂,这些断裂应该形成于五大连池火山活动之前,并在火山作用过程中为岩浆提供了向上运移的通道,从而形成了现今的地表火山分布,即三组火山沿NE向断裂排布,两组火山沿NW向断裂分布,两组火山沿近E-W向断层排布。     

腾冲和五大连池火山区流体地球化学特征及成因探讨

本文论述了腾冲和五大连池火山流体的物理状态、分布及地球化学特征。腾冲火山区分布的是高温地热流体,分布面积较大,水热活动强烈,气体喷逸作用强。而五大连池火山区分布的是低温流体,温度一般为２￣５℃,流体出露也较少。两个火山区的气体化学组成均以高ＣＯ２为特点,但腾冲火山区地热流体中Ｈ２和ＣＨ４含量较高,而且气体化学组成具有分区性特点。两个火山区流体状态、化学组成的差异与两个火山群的成因及所处大地构造环境     

五大连池火山区域古应力场的初步研究基于火山口模式反演

研究表明区域地应力场会影响火山岩脉群分布及火山口排列。通常情况下火山口排列与喷发时区域最大水平主应力方向平行,与最小水平主应力垂直。本文结合国外较成熟的火山口排列调查法,以我国黑龙江省的五大连池为研究对象。在遥感图像和火山口年代数据的基础上,经过图像处理,火山群构造图分析及火山群线性模式处理后反演出五大连池的区域地应力场。结果表明：此方法反演出的五大连池最大水平主应力方向是北东向,与震源机制解的应力方向信息相符。国外已对该方法开展了较全面的研究,然而国内这方面几乎没人研究。反演结果论证了方法的实用性,可以将方法应用在国内典型火山群区域,补充区域的应力方向信息。     

论五大连池老黑山和火烧山火山喷发过程和喷发类型

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。     

五大连池磁性地层初步研究

五大连池玄武岩磁性地层以市容正向斯磁性地层为主，分布较广；也存在有松山反向期磁性地层，还发现了拉尚及贾拉米洛磁性事件的地层。     

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。     

音频大地电磁在某隧道断裂探测中的应用

运用音频大地电磁测深（AMT）对某隧道断裂发育带进行了探查,结果表明：状元碑一马道断裂（F2）呈上缓下陡形状,钻探最后也验证了该结论。根据该结论对原先的地质分析进行了调整。实践表明音频大地电磁测深用于探测断裂是可行的、有效的。     

可控源音频大地电磁法探测煤矿采空区

从可控源音频大地电磁法工作原理、采空区地球物理前提、探测设备及参数设置、探测现场布置、资料分析、探测结果及钻孔验证情况等方面,介绍采用可控源音频大地电磁法对某煤矿采空区的探测实例。经过钻孔验证,采空位置与检测结果相吻合,说明可控源音频大地电磁法探测煤矿采空区是可行的。     

可控源音频大地电磁法在探测铝土矿中的应用

河南洛阳某工区的铝土矿赋存层位为石炭系本溪组,属开阔平坦的近陆滨海侵蚀平原沉积,位于中奥陶统马家沟组之上,层理不发育。铝土矿与其围岩有较大的电性差异,特别是铝土矿与其标志层奥陶系灰岩侵蚀面的电阻率值相差较大,达数千欧姆米乃至数万欧姆米。在可控源音频大地电磁法测绘的视电阻率反演断面图,铝土矿发育处电阻率曲线横向表现为不连续,呈现一明显的低阻异常,通过实际地质资料验证,可控源音频大地电磁法提供的铝土矿探测资料可靠。     

大地电磁测深相位数据的研究和应用

MT资料处理方法近年来得到了较快发展;各种二维反演、偏移成像技术也有了新的进步。在大地电磁测深资料处理中,长期以来使用视电阻率和相位作为解释参数,但是视电阻率和相位均存在一定的局限性。该文从理论上研究了相位微分的性质,通过模型说明了相位微分的算法:先将获得的相位数据求导,得到相位微分曲线,用比较法得到曲线的极值点,通过极值点对应的周期确定主要导电层的深度和电阻率。利用相位微分能在较小的周期内得到较大的勘探深度。使用该方法对一维和二维模型进行的实验是可行的,对实际资料进行的处理结果也是令人满意的, 从而说明该方法是有效的。     

五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究 及其对岩浆演化的约束

五大连池钾质火山岩中发现具有反环带结构的单斜辉石斑晶。反环带辉石的核部为次透辉石,与边部相比具有较低 的Mg#值（68~77）、TiO2 （0.23~0.50 wt.%）、Cr2O3 （<0.06 wt.%）和较高的Al2O3 （3.4~5.0 wt.%）、Na2O（0.43~0.78 wt.%）、 FeO（8.8~11.0 wt.%）、MnO含量。核部的稀土元素标准化曲线较为平坦,且具有非常显著的Eu和Sr的负异常（Eu/Eu*= 0.35~0.63,Sr/Sr* = 0.03~0.17）,指示其为曾与斜长石平衡的变质岩辉石。在Mg#-TiO2相关图上,核部总体成分落入华北下 地壳低Mg麻粒岩中单斜辉石的成分范围,因此核部应该是来自下地壳麻粒岩的捕掳晶。反环带辉石边部与正常辉石斑晶成 分一致,具有较高的Mg#值（81~85）、TiO2（0.40~1.65 wt.%）、Cr2O3（0.03~0.25 wt.%）和较低的Al2O3（2.1~3.4 wt.%）、Na2O （0.34~0.63 wt.%）、FeO（4.6~6.6 wt.%）、MnO含量,轻重稀土分馏明显（La/Yb） N = 3.23~7.89,与玄武岩全岩的特征吻合。 利用主量和微量元素的分配系数进行的模拟计算均表明,反环带辉石边部与寄主岩浆已达到成分平衡,说明边部是在熔蚀 核部的基础上再生长而成的岩浆成因辉石。五大连池正常辉石斑晶的Mg#值与TiO2具有负相关性,指示岩浆在地壳深度经历 了一定程度的演化。反环带辉石斑晶边部由里到外Al2O3和Na2O含量逐渐增加的趋势支持岩浆经历演化的结论。核部辉石 的麻粒岩属性表明岩浆演化主要发生在下地壳。温压计计算结果也指示正常辉石斑晶和反环带辉石的边部都结晶于下地壳 深度的系列岩浆房。晚期结晶的辉石斑晶总是比早期结晶的辉石更富集不相容元素,说明分离结晶作用导致五大连池玄武 岩的不相容元素更富集。平衡计算表明,与辉石斑晶平衡的岩浆与玄武岩全岩在微量元素特征上高度相似。考虑到全岩高 度一致的微量元素特征,研究认为五大连池玄武岩的成分变化主要受下地壳岩浆房中的结晶分离作用控制,地壳混染（包 括壳源岩浆混合）可以忽略不计。     

黑龙江五大连池喷气锥(碟)表壳裂隙成因研究

喷气锥（碟）是五大连池世界地质公园内重点保护的熔岩地貌,它们是熔岩喷发冷却后形成的。目前,许多喷气锥（碟）表壳上分布有裂隙。这些裂隙造成了喷气锥（碟）的破坏。本文根据喷气锥（碟）的形成过程,分析了熔岩的温度变化。建立喷气锥（碟）的三维模型,通过数值计算得到熔岩降温后的温度应力分布。在此基础上,运用断裂力学理论分析喷气锥（碟）上裂隙的形态及分布特征。研究表明:熔岩喷发冷却形成喷气锥（碟）时会产生温度应力,并且最大主拉应力迹线呈环状分布。该温度应力作用下形成的裂隙具有竖直、相互平行、近似等距、由表及里等特征。故此认为喷气锥（碟）竖直状裂隙为熔岩冷却过程中产生的原生裂隙。本文还分析了喷气锥（碟）上裂隙尖端钝化现象以及裂隙密度差异现象的原因。     

关于可控源音频大地电磁法探测深度的探讨

分析了水平电偶极子源均匀半空间电磁场表达式特征,进而推广到双极源电磁场。基于双极源一维模拟结果,研究了可控源音频大地电磁法探测深度与频率、电距、收发距、覆盖层电阻率的关系。结果表明:在保证一定信噪比的前提下,决定可控源音频大地电磁法最大探测深度的是收发距和电阻率综合作用下进入过渡区及近区场时对应的频率,并不是简单的频率越小,探测深度越大。进入近区场,可控源音频大地电磁法不再具有测深能力。最后统计得到电磁场由远区进入过渡区时的|kr|值约为4.789,由过渡区进入近区时的|kr|值约为0.106,进而得到卡尼亚视电阻率的最大探测深度约为0.3倍的收发距,全区视电阻率的最大探测深度为3.7倍的收发距。在某多金属矿上的勘探实例印证了上述认识。