火山地貌例述

分析归纳所经历的火山地貌为3类:(1)死火山:山西大同桑干河平原低缓火山锥群体,NW与NE两系列交叉分布,内陆平原断裂带的火山活动第四纪中期喷发剧烈,至9万年前停止,喷积碱性玄武岩与拉斑玄武岩。南京江宁、六合火山群,海口金牛岭、石山与马鞍岭火山群属此类。(2)休眠火山:位于东非大裂谷中的乞力马扎罗山基博峰,日本富士山,海南儋县与北部湾涠洲岛,火山锥与火山口地貌清晰,时有含硫气体与水蒸气溢出。(3)活火山:日本鹿儿岛的樱岛火山,3000年前爆发,1955年以来经常喷发,地震与山体轰鸣不断,火山砂与粉尘降落,掩埋了建筑与田野,暴雨时泥石流成灾,采用开沟引流防护。长白山天池时有喷发气体、灰渣与水蒸气;台湾大屯火山源于北吕宋岛弧与亚欧大陆之碰撞,安山岩岩浆沿断裂流溢,至20万年前结束,目前仍喷溢气体,泥浆溢流堆积泥火山;意大利维苏威火山,于公元79年喷发,熔岩流瞬间埋葬了庞贝古城,仍有间歇性喷发;1980年北美圣海伦斯火山爆发,山崩地裂为峡谷与火山口,喷溢物造成大面积废墟与生命死亡,是"20世纪最大的火山爆发,造成相当于百万年的自然环境蜕变"。太平洋夏威夷岛冒纳罗亚与基拉韦厄为热点源火山爆发,熔岩流缓动毁田、林、民居,板块继向NW向移动,热点处火山喷溢为新岛,渐发展为岛屿系列。大西洋洋中脊冰岛火山喷发活动形成冰、火两重组合造陆与新能源动力效应,展示火山活动利、弊双面性。火山爆发具有分布于海陆交互作用带、洋中脊裂谷、不同板块间的交界地带及板块内岩浆聚积的热点处之规律。在地壳薄弱的断裂地带、地幔内岩浆上涌形成火山喷发,自古至今火山爆发具有自陆向海迁移的特性。火山爆发既形成突发式灾害——摧毁城市田野、残害生命、改变环境特性,亦造成新的陆地,提供新的物产与能源。关注监测典型区火山动态,预警预报防灾,研究与总结火山活动规律,趋利避害十分重要。     

读编往来

<正>这期向大家科普一下海底火山的知识。所谓海底火山,就是形成于浅海和大洋底部的各种火山。包括死火山和活火山。地球上的火山活动主要集中在板块边界处,而海底火山大多分布于大洋中脊与大洋边缘的岛弧处。板块内部有时也有一些火山活动,但数量非常少。海底火山可分3类,即边缘火山、洋脊火山和洋盆火山,它们在地理分布、岩性和成因上都有显著的差异。     

夏威夷基拉韦厄活动南侧掩冲作用和沉积物加积作用:揭示火山扩张的海洋地震反射证据

一次巨大的间歇活动性海底滑坡沿基拉韦厄火山南侧出现。陆上向海倾斜的断层标志其后壁,一个滨外阶地可能代表其上升前端。大地测量数据揭示,在火山扩张作用下,整个南侧向海运动。由此得出另一种关于阶地的解释,即沿着滑动侧翼的边缘出现掩冲作用。这种解释与海底侧翼新的地震反射数据相一致。大洋板块顶部明显的反射表明,在挤离作用下,活动侧翼出现滑移。向陆倾斜的反射由此界面出现,与阶地内叠瓦状层状断裂地层相邻。上侧缺失相关的向海倾斜断层和旋转地层表明,此阶地没有与滑陷构造相结合。此外,重建阶地运动学表明,位移１５～２４ｋｍ。…     

南海北部晚新生代岩浆活动的发育特征与构造意义

南海北部陆缘具有极其独特的岩浆活动特征,其岩浆活动在大陆张裂和破裂期间表现的较为薄弱,而在裂后期尤其是海底扩张停止之后的晚新生代时期却变得极为强烈。通过总结南海北部晚新生代玄武岩浆的岩石学、年代学、地球物理学等方面的研究成果,从发育规模、物质属性、构造模式以及通道特征等方面系统揭示了岩浆活动的发育特征及其隐含的构造意义。结果显示:(1)南海北部晚新生代玄武岩均显示洋岛玄武岩(OIB)的物质属性,且与世界典型热点火山OIB具有相似的同位素分布范围;(2)南海北部海底火山的侵入和喷出体积量与世界典型的大火成岩省具有可对比性;(3)岩石圈伸展过程中所形成的张性断裂可能为后期玄武岩浆的活动提供了良好的通道;(4)沉积地层中所发现的岩脉与岩墙复合体与海底火山活动应该具有相同的岩浆来源;(5)全球和区域地震层析成像结果均显示了一条清晰的深部低速通道,暗示了南海北部晚新生代玄武岩浆活动可能与深部地幔柱存在紧密联系。     

南海东部边缘火山活动所反映的板片窗构造

从全球板块构造环境来看,与洋脊俯冲有关的板片窗占据绝大部分比例,俯冲洋脊板片正处于新生过程,热量大,具有正浮力(10 Ma),在俯冲过程中容易撕裂形成板片窗。南海古扩张脊沿马尼拉海沟向菲律宾海板块俯冲,南海东部边缘火山活动在吕宋岛上表现为东西双火山链,上新世期间,西火山链停止活动,而东火山链内的岩浆活动几乎完全是在第四纪。东西双火山链在20°N向南开始分支,东火山链在17.8°N停止,西火山链往南一直延伸到民都洛岛,东西火山链之间的火山空隙即反映了南海古扩张脊沿马尼拉海沟向菲律宾海板块俯冲形成的板片窗构造。同时,根据吕宋岛晚中新世以来埃达克岩的空间分布空隙和时间空隙特征,反映在吕宋岛17°~17.5°N存在板片窗构造。     

冲绳海槽及邻区火山作用与形成演化

冲绳海槽是新月形的弧后扩张盆地，强烈的构造活动和广泛的火山作用是海槽重要的特征。本文作者主要借助对海槽火山岩的常量元素、微量元素、Sr-Nd 同位素和年龄数据分析，结合火山的时空分布及相关构造地质条件，揭示了海槽火山作用的演化过程及其与本地区构造活动的关系，以便更好地了解海槽和沟-弧-盆体系的形成演化历史。作者通过研究得出:①海槽的火山岩石地球化学特征表明岩石属钙碱性系列，主要包括玄武岩、玄武质安山岩和流纹岩，岩石组成具双峰结构。②在海槽的不同区段内，火山作用具有一定的差异。海槽不同区段内火山带岩浆源区深度的差异，是造成海槽不同区段火山活动性质变化的原因，而岩浆源深度受俯冲带形态和地壳厚度控制。海槽北、中段火山岩以流纹岩和安山岩为主，流纹岩分布在海槽盆地内，形成时代较新( <1Ma)，安山岩大部分分布在岛弧火山带中，形成时代是中、晚中新世。海槽南段火山岩由玄武岩和玄武质安山岩组成，从老到新分布在琉球火山弧(大约13Ma)、台北火山带(3Ma～现代)和南段中央凹陷(晚第四纪)中。③琉球火山弧形成于中、晚中新世(17～6Ma)。但大约12Ma发生的吕宋弧与欧亚板块的碰撞作用改变了本地区的动力条件，而宫古断裂对此次改变起了阻断作用，使海槽南段的张裂要晚于北、中段。另外，中新世琉球岛弧南段的形成确定了海槽南段的弧后盆地性质。 冲绳海槽是年轻的弧后盆地，其岩浆、构造活动发育。对海槽岩浆作用的研究可上溯至20世纪50年代，但由于海水及恶劣气候等条件的制约，几十年来对海槽研究程度仍很有限，且在不同区段有很大差异。特别是对区内岩浆作用的研究，极大地受到样品采集偶然性的限制。作者收集前人资料综合对比海槽不同区段内火山活动的异同，了解海槽火山活动研究中的成就与问题， 为进一步开展此项研究打下基础。     

渤海海域黄河口凹陷渤中29-6构造火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为了厘定渤海海域黄河口凹陷北部渤中29-6构造钻遇的90.5m火山岩系地层层位,对该套火山岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年分析。薄片结果表明,该套火山岩可分为3段,自上而下分别是顶部玄武岩(2 880.5～2 910.5m)、中部煌斑岩(2 910.5～2 959.5m)和底部凝灰岩(2 959.5～2 971m)。锆石U-Pb年龄结果显示,中部煌斑岩和底部凝灰岩均形成于早白垩世时期,地层年龄晚于124Ma,而顶部玄武岩形成于新生代岩浆活动,地层年龄晚于45.2Ma,结合玄武岩上部和玄武岩中泥岩的古生物分析结果,认为该套玄武岩指示了沙河街组三段沉积期的岩浆喷出事件。本研究落实了渤中29-6构造底部连续钻遇的火山岩系地层实为中生界、新生界2套不同时期的火山岩系,对进一步理解、认识黄河口凹陷的中生代、新生代火山活动及相应的火山岩油气勘探具有重要意义。     

西沙海域上新世以来火山特征及其形成机制

2013年采集的单道地震剖面揭示了西沙海域的火山结构,有助于理解该区域火山的形成机制和活动性特征。地震剖面显示:西沙南部存在大约10个火山构造,具有不连续强振幅反射特征的熔岩流侵入火山周围上新世和更新世地层。此外,在西沙西部边缘和中部分别发现有单个火山构造,岩浆侵入火山体周围的第四纪地层。根据岩浆侵入体和周围地层的接触关系,推测区内火山活动集中在上新世和第四纪两个时期。上涌的深源地幔岩浆弱化了地幔岩石圈并继续沿着先存断裂向上涌至古海底,可能是该区域火山形成机制。     

中沙群岛近海表层沉积物中的火山灰及其对构造环境的响应

南海中沙近海表层沉积物的轻组分(粒径为63~125μm)中主要包括有褐色火山玻璃、无色火山玻璃以及火山渣等3种火山灰类型。在硅碱图(TAS)及Al2O3、FeO*、MgO、CaO、Na2O、K2O对SiO2的变化趋势图中可以判断,本区可能存在双峰式火山活动,褐色火山玻璃代表中-基性端元,而无色火山玻璃代表酸性端元。无色火山玻璃与褐色火山玻璃具有共同的岩浆源区,结晶分异可能是源区岩浆演化的主要方式。这种双峰式火山活动暗示火山活动源区处于大陆拉张减薄环境,支持西沙海槽是一个正在活化的伸展大地构造现象这一观点,同时肯定基于地球物理学和岩石学研究资料所提出的海南地幔柱的存在。     

对2000年5月所罗门群岛Kavachi火山地下喷发的观察和取样

海底火山喷发很难探测 ,取样则更困难。仅凭少量资料 ,难以确定熔岩—海水相互作用和岩浆库除气对局部海水化学成分或对喷发时细粒火山灰再搬运过程的影响。据我们所知 ,两个最全面的研究均涉及板块内火山。夏威夷沿岸基拉韦厄火山活动形成海底热柱 ,溶解的金属颗粒、Si和H2 含量增高 ,然而CO2 未增加 ,因为熔岩到达洋底之前 ,CO2 已释放出来。1 989年 1月 ,南太平洋中部的麦克唐纳海山喷发时 ,研究人员在大约 1 50m的深度的海底喷发处取到一整套水样。Fe、Mn、SiO2 、H2 S和CO2 的明显异常 (根据 pH值计算 ) ,提供了有关喷发期间浅埋…