一种特殊的火山作用形式 ——射汽岩浆喷发作用

高温岩浆在上升过程中遇到地下水或地表水发生水岩相互作用,产生大量水蒸汽导致的爆炸式喷发作用,可称为射汽岩浆喷发作用,是一种较为特殊的火山活动,主要产物为低平火山口和基浪堆积物.国内外许多火山学家对射汽岩浆喷发作用的喷发过程和产物开展了岩相学、沉积学、火山物理学和地球化学综合研究,通过实验、计算机模拟等方法探究了射汽岩浆...     

利用地震噪声预报火山喷发

火山喷发之前岩浆压力会增大,导致火山筑积物的膨胀(Patanèet al,2003)。火山膨胀引起的地面形变可以通过各种技术手段来揭示,比如利用航天雷达干涉仪(Massonnetet al,2001)或应变与倾斜仪(Peltieret al,2005)。实时监测这种过程能为我们预报火山喷发提供有用的信息。然而,在某些情况下火山筑积物的膨胀可发生在地表上无法检测到任何效应的深度上,因而尽管付出了相当大的努力(Ratdomopurboand Poupinet,1995;Snieder and Hagerty,2004),但对于火山内部变化的监测还是证明是十分困难的。本文我们利用超过18个月间期记录到的地震噪声的性质说明,通过测量0.05%这种非常小的相对地震波速微扰可以连续监测到富尔奈斯火山的内部变化。火山喷发前几个星期地震波速的降低表明,火山筑积物在喷发之前的膨胀,可能是由于岩浆压力增大所致。这种火山筑积物膨胀的记录能力,应能提高我们预报火山喷发及其强度和潜在环境影响的能力。     

火山喷发物的显微构造研究及其地质意义

火山喷发物及其显微结构特征记录了喷发之前岩浆体中物理、化学过程的信息,喷发时的爆炸程度、岩浆与地下水的相互关系、在地表的侵位方式(如熔岩流、火山灰空降或火山碎屑流),以及在喷发后期风化特征等有关信息。因此,通过对火山喷发产物的显微构造研究,可以获得许多由宏观研究所无法获得的有关岩浆喷发前、喷发期间和喷发后的作用过程的重     

基于ArcGis建模分析圈定腾冲火山潜在喷发危险区域

火山是基于充足的岩浆源、通畅的岩浆通道及较高的岩浆温度形成的,同时受地形、岩性及历史火山喷发条件等因素的控制。结合前人的研究成果,以岩浆房、断层和岩浆温度为主要因素,同时以岩性、应力、应变及火山分布为辅助因素,利用Arc Gis中的Modelbuilder工具进行建模分析,并将每种因素按危险程度分9个等级,通过加权叠加,得出腾冲地区火山喷发危险区域等级图,从而圈定了该地区潜在的火山喷发危险区域,并且根据图中颜色的变化直观地显示出各地区的喷发危险程度。建模研究结果表明,目前最危险的地区是荷花—马鞍山—上庄一带的断层附近;其次分别是曲石—焦山—大坡头、腾冲—清水—荷花、五合—团田一带的断层附近。为预测未来火山喷发可能性提供了理论依据。     

长白山天池火山研究进展

长白山天池火山距今４１０５年以来至少发生过两次大规模喷发。其最近的一次大喷发发生于公元８５０～１０４０年间。估计了这次喷发的喷发物体积和Ｃ１，Ｆ，Ｓ等的释放量。数值模拟表明，该次大喷发对全球气候变化产生过重要影响，最近的地球物理探测结果显示，在该火山下面存在地壳和上地幔双层岩浆房。认为该火山现在仍是一座具潜在灾害性大喷发危险的现代活动火山。     

长白山天池火山与圣海伦斯火山地质背景相似性对比

<正>1研究背景跨越中朝边境的长白山天池火山是亚洲乃至全球庞大且极具危险性的复合型活火山之一,备受全球关注。圣海伦斯火山（St. Helens）是北美喀斯喀特火山链上的一座大型层状火山,1980年大喷发是全球火山喷发研究最详细的一次喷发（Lipman et al,1981）,其火山喷发活动反映了复杂的岩浆作用过程（Bailey et al,1983）。不同构造环境产生不同类型的火山,不同类型的火山具有不同的喷发方式,会造成不同类型与不同程度的灾害。     

长白山天池火山喷发序列研究

长白山天池火山周边的11个钻孔资料揭示了长白山天池火山的喷发序列和岩浆演化过程.天池火山的喷发序列分为3个旋回:早期旋回喷发于上新世至早更新世,对应着周边地区的造高原喷发,天池火山熔岩盾主体开始形成,岩浆演化顺序是粗面玄武岩到粗面岩;中期旋回是早更新世的玄武岩浆演化到粗面岩和粗安岩(相当于小白山组);晚期旋回是从更新世到全新世,老房子小山组的玄武岩演化到白头山组粗面岩及碱流岩.在粗面质岩浆喷发过程中,有寄生火山的玄武质岩浆伴随喷发.全新世内天池火山千年大喷发主体由碱流质火山碎屑堆积物构成,松散堆积物的钻孔堆积层序表明,天池火山在全新世至少发生过两期巨型造伊格尼姆岩喷发.     

火山活动状态及其机理的初步探讨

根据火山喷发实例总结了火山喷发在不同阶段的活动状态,并探讨了可能的物理机理。火山活动从岩浆补给到岩浆喷发的物理过程可分为3个阶段:1)岩浆补给阶段,岩浆囊压力差或过剩压力的大小决定了火山活动是否休眠或扰动,岩浆补给速率对压力差起了决定性的作用;2)通道形成阶段,当过剩压力超过围岩破裂强度时,围岩开始破裂,之后水热活动起了重要的作用;3)岩浆运移与失稳喷发阶段,主要是岩浆运移与地壳盖层的相互作用与失稳的过程。文中还讨论了火山活动状态与火山喷发危险性等级之间的关系,7个危险性等级分别对应于火山活动的7种状态,即休眠、平静、扰动、动荡、临界、活动、灾变     

长白山火山的历史与演化

长白山火山跨越中朝两国,在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,火山活动从上新世持续到近代,是我国最大的第四纪火山分布区。长白山火山的母岩浆是钾质粗面玄武岩,将长白山火山岩区称钾质粗面玄武岩省,岩浆结晶分异作用和混合作用主导了岩浆演化过程。天池火山之下地壳岩浆房和地幔岩浆房具双动式喷发特点,一方面来自地幔的钾质粗厨玄武岩浆直接喷出地表;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,导致双峰式火山岩分布特征和触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山火山活动的动力学机制。     

论新托尔巴奇克火山对五大连池近代火山研究的借鉴意义

新托尔巴奇克火山是世界上著名的大裂隙喷发火山，前苏联火山学家对这次喷发有准确预报，而且从喷发的第一天起就做了详细观测记录，取得了丰富的观测研究成果，本文从火山锥体的形成，喷发区特征和监测预报三个方面论述这些成果对研究我国五大连池近代火山的借鉴意义。     

地球热平衡机制与地壳运动及地震预报的探讨

震前温度异常升高表明了地球内部热能在震区集聚的事实,这是理解判断地震成因和发震机制的关键所在. 根据地壳中存在局部热能集聚和岩层突然大幅升温的事实,推断火山喷发与地震发生过程的机制原理:①火山喷发过程:地幔物质岩浆上涌,在靠近地表的岩层中形成岩浆包或岩浆房并持续扩大体积融化周围岩层,最终从某一点或几点冲出地表,形成火山喷发.     

广西涠洲岛火山喷发特征

通过对涠洲岛南湾火山火山口的地质地貌、射气喷发基浪堆积、岩浆爆破喷发产物及海蚀火山地貌的研究,表明南湾火山是一巨型射气岩浆喷发火山,火山口位于南湾海中。推测涠洲岛的火山活动始于晚第三纪,更新世南湾火山喷发形成涠洲岛的现代地貌。     

锡林浩特-阿巴嘎火山群内的玛珥式火山

锡林浩特-阿巴嘎火山群位于内蒙古自治区锡林郭勒盟,处于大兴安岭-大同新生代火山喷发带中段。火山群内发育300余座不同类型的第四纪玄武质火山,其中玛珥式火山属首次发现,以阿巴嘎旗东南部的浩特乌拉、西北部的车勒乌拉和额斯格乌拉玛珥式火山最具代表性,其火山规模较大,锥体直径一般为3～4km,大者约6.5km。火山结构较完整,具有相似的双轮山地貌景观和明显的阶段性喷发过程,喷发阶段早期为强烈的射汽-岩浆爆发,晚期均转变为弱岩浆爆发,最后为玄武质熔岩流的溢出。这种喷发序列反映了岩浆与水相互作用以及岩浆上升速度和溢出率变化的过程。火山喷发形成的基浪堆积物覆盖在中更新统河谷砂砾石之上,其中近火口溅落堆积物中上新世砂泥岩"包体"的热释光年龄为(0.112±0.0096)Ma,表明玛珥式火山喷发时代属晚更新世早期。     

华北东部海兴一带第四纪火山岩岩石学及地球化学特征

华北东部海兴一带出露2座第四纪火山,即小山火山和大山火山,并在边庄附近隐伏了火山岩。野外考察和室内分析显示:小山火山为玛珥式火山,喷发方式为射汽岩浆喷发,影响范围仅限于火口附近,喷发物为火山渣、晶屑和火山灰;大山火山早期为爆破式喷发,后有岩浆侵入,喷发强度和规模均不大,产生了火山渣、火山集块岩和致密熔岩颈。边庄隐伏火山岩为气孔状和致密火山岩及火山角砾岩,喷发方式以弱爆破式喷发和熔岩流溢为主,喷发时代为早更新世。小山火山渣和边庄隐伏火山岩成分为玄武质,而大山火山岩Si O2含量低,属于霞石岩。氧化物含量不显示线性关系,说明它们之间不存在岩浆演化关系。3处火山岩均富集轻稀土,边庄隐伏火山岩富大离子亲石元素,无高场强元素Zr、Hf、Ti亏损,大山和小山样品强烈富集Th、U、Nb和Ta,明显负K和Ti。3处火山岩具有不同的岩石学和地球化学特征,具有相对独立的火山结构,虽均可能来自软流圈,但明显经历了不同的岩浆活动过程。     

由尔奈斯火山上的GEOSCOPE VBB台站得到的地倾斜信号

报道了距富尔奈斯火山顶8km处的GEOSCOPE台网甚宽频带地震台观测的甚长周期的瞬变过程。我们将地震台观测到的地面速度转换成地倾斜并通过与同一拱顶观测室内Blum型传统摆式倾斜仪记录的数据相比较检验了结果。通过比较表明，用水平地震仪测量周期小于25h的地倾斜是有效的。把这种方法用于1991年以来的几次火山喷发和岩浆侵入之前观测到的瞬变过程。由于GEOSCOPE台站到火山顶的距离适中，因而所得到的地倾斜观测值提供了有关火山喷发和岩浆侵入的信息，补充了火山顶部地倾斜观测网提供的有关岩浆源的形态和位置信息。     

从剖面上晶屑含量变化探讨火山灰流凝灰岩火山爆发的机制

处于重力稳定状态的岩浆房要产生喷发作用,其可能的躯动力有两种,其一是开放体系岩浆房的下部岩浆脉冲补给使岩浆的房体积膨胀,产生可克服上覆围岩强度的超压;其二是封闭岩交房中的结晶作用,导致挥发组分出溶、体积膨胀而产生克服上覆夺强度的超压。本文通过玫丰地区中生代火山灰流相凝灰岩研究认识,这两种可能的火山喷发机制可通过剖面上晶屑含量分的对应变化关系来识别,前者为晶屑含量于递增的喷发韵律,而化学成分无明显变     

利用气孔大小分布和玻璃地球化学研究约束墨西哥波波卡特佩特火山脱气过程

波波卡特佩特火山爆炸式喷发活动是对周围人口稠密地区的一个严重威胁,因此在短时间内认识喷发类型（从爆炸式到熔岩盾形成）指标的变化是非常重要的。本次研究,我们给出来自波波卡特佩特火山5次主要普林尼武喷发（大约23～1．2ka）、2001年部分熔岩盾坍塌时的小喷发和1997年4次喷发（5月11日、6月14日、15日和30日）产生的原生碎屑中气孔大小分布（VSD）和基质玻璃成分分析的结果。对基质玻璃主元素的分析（WDS—EPMA）可以估计出喷发的岩浆进入不平衡（晶体和岩浆之间）的深度,通过利用Blundy和Cashman（2001）的石英一钠长石一正长石三元系计算平衡压力来获得。利用CSD软件通过气孔大小分布分析定量解释原生碎屑（浮岩或火山渣）结构来建立岩浆上升时的物理变化和喷发条件之间的关系。原生碎屑内气泡化的程度和类型也与喷发的类型和持续时间有关,特别是可用来识别气孔结构的变化,这种变化代表了从爆炸式到熔岩盾喷发的转变（Manganand Sisson,2000;Adamsetal,2006）。本次研究给出了波波卡特佩特火山比早期认为的更为复杂的岩浆存储历史,这对该火山目前的研究是一个重要的贡献。     

将来是否能对火山喷发作出短期警报

将来是否能对火山喷发作出短期警报华盛顿卡内基研究所的地磁学部（ＤＴＭ）和冰岛气象办公室的地震学家，主要使用地下应变仪获得的数据，计算了１９９１年１月喷发的冰岛海克拉火山岩浆体的深度、规模和路径。他们的分析是首次根据地形变观测对火山喷发作出充分的描述，...     

利用气孔大小分布和玻璃地球化学研究约束墨西哥波波卡特佩特火山脱气过程

波波卡特佩特火山爆炸式喷发活动是对周围人口稠密地区的一个严重威胁,因此在短时间内认识喷发类型(从爆炸式到熔岩盾形成)指标的变化是非常重要的。本次研究,我们给出来自波波卡特佩特火山5次主要普林尼式喷发(大约23~1.2ka)、2001年部分熔岩盾坍塌时的小喷发和1997年4次喷发(5月11日、6月14日、15日和30日)产生的原生碎屑中气孔大小分布(VSD)和基质玻璃成分分析的结果。对基质玻璃主元素的分析(WDS-EPMA)可以估计出喷发的岩浆进入不平衡(晶体和岩浆之间)的深度,通过利用Blundy和Cashman(2001)的石英-钠长石-正长石三元系计算平衡压力来获得。利用CSD软件通过气孔大小分布分析定量解释原生碎屑(浮岩或火山渣)结构来建立岩浆上升时的物理变化和喷发条件之间的关系。原生碎屑内气泡化的程度和类型也与喷发的类型和持续时间有关,特别是可用来识别气孔结构的变化,这种变化代表了从爆炸式到熔岩盾喷发的转变(Mangan and Sisson,2000;Adams et al,2006)。本次研究给出了波波卡特佩特火山比早期认为的更为复杂的岩浆存储历史,这对该火山目前的研究是一个重要的贡献。     

尾波干涉法监测火山介质的快速瞬态变化

近震波形尾波的早期部分通常以多次散射波占优势。地下介质的微小变化对初至的影响无法检测出，但多次散射波可放大这些变化，进而可在尾波中观察到这些变化。根据这一想法本文使用尾波干涉法来监测南极埃里伯斯火山的瞬态变化。埃里伯斯火山是地球上少数几个拥有长时间对流岩浆湖的火山之一。析出的巨大气泡的破裂造成斯通博利式的喷发，这些爆发活动提供了使得地震能量沿极为松散的火山介质传播的重复的震源。我们检查了1999年12月到2000年2月持续2个月喷发活动的信号，发现在整个喷发期间，地震图的开始部分高度地重复。第一个月里，尾波部分也是如此，但大约过了一半时间，地震尾波在几天的时间内变得不相关。这表明火山散射特性的快速变化，很可能反映了用直接或单次散射地震波理论无法识别的火山顶岩浆管道系统细微的变化。