长白山天池火山千年大喷发岩浆含水量研究——熔融包裹体含水量的红外光谱测试

长白山天池火山在公元一千年左右曾发生过大规模喷发，其产物为大面积分布的灰白色碱流质浮岩和碎屑流，在其斑晶矿物橄榄石、钙铁辉石和碱性长石中均可见到熔融包裹体。在最主要的斑晶矿物——碱性长石中含有数量众多且个体也较大的熔融包裹体，多数含有一个以上的气泡，其中部分含有子晶，根据形貌特征的不同可分为截然不同的两组包裹体。这些熔融包裹体带有大量喷发前地下岩浆的信息，成为研究地下深部的岩浆在复杂的溢流-爆炸喷发中所发生变化的最好媒介。也是本文的研究对象，通过其中挥发份尤其是水的含量，可以推知天池火山发生大喷发的原因。经Nicolet Magna-IR 550红外光谱仪测定，这些熔融包裹体的含水量较高，达1．6％-3．6％，为当时天池火山发生了巨大规模爆炸喷发的原因提供了强有力的证据。但目前红外光谱仪的应用范围还比较有限，有待今后拓宽其应用领域。     

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。     

长白山天池火山岩浆演化——来自主矿物成分的证据

长白山天池火山岩的主要矿物成分为橄榄石、辉石、长石和铁钛氧化物，经电子探针测试，其成分变化特征明显，自造盾阶段一造锥阶段一全新世喷发，橄榄石中铁含量增加，一直达到铁橄榄石的端元组分；单斜辉石中铁质和钠质含量增加；长石则从基性的拉长石向含钾、钠渐高的歪长石和透长石演化；铁钛氧化物含量则明显减少。三阶段斑晶矿物成分的变化反映了天池火山近200万年来岩浆演化的完整系列，符合分离结晶作用的演化趋势。     

长白山森林植被的生态气候学指标

在全球变化和植被与气候关系的研究中侧重与大尺度、宏观的抽象研究，对小尺度、微观的具体地段植被与气候关系的研究则即地生态气候的研究尚待深入。本文在建立生态气候学指标的基础上，应用桑斯威特（C.W.Thornthwaite)的方法对长白山森林植被的空间分布进行了定量分析。计算了长白山不同坡向不同高度的温度效率指数。根据30个主要树种的温度效率指数，确定了长白山不同坡向的各植被垂直带的温度效率指数及分布高度。并利用AreGIS8.1软件做长白山1：1000000的DEM图，得到长白山不同坡向各垂直带植被与温度效率指数的关系图。     

长白山火山区几何形变的联合反演

应用长白山火山区的水准和GPS资料，采用Mogi源模型对火山区的压力源参数进行联合反演，并考虑天池火山南侧断层的影响，利用Okada的断层位错模型对长白山火山区近年来的主要活动区天池火山的地下岩浆的可能变化进行推测，得出以下结论：长白山天池火山浅层目前为单一的压力源，位置仍在天池老火山口一带；近几年岩浆上涌活动比较明显；天池南侧的北西向隐伏断裂有一定的活动性。     

长白山天池火山公元1199—1200年大喷发历史记载的发现及其意义

长白山天池火山是世界著名的火山之一,是我国规模最大、最具有潜在喷发危险的一座近代活动火山。目前国内外许多火山学者为了研究天池火山最近一次大喷发年代问题,做了大量工作,并取得了较为精确的＾１４Ｃ年代资料,但地直未取得有关这次大喷发历史记载的证实。本文通过再次收集和查阅上千万字的文史古籍资料进行整理、筛选、考证和分析,首次发现了白头山天池火山于公元１１９９￣１２００年间一次特大喷发的历史记载。这对于长     

长白山天池火山区介质速度非均匀性谱结构

观测和研究表明,非均匀介质RMS(Root Mean Square)速度微扰动ε,特征尺度相关距离a以及幂指数k的空间分布特征可描述介质非均匀性特征.本文选用长白山天池火山区的小震记录,运用S波包络展宽法对长白山天池火山区地壳浅部介质速度非均匀性谱结构进行了研究.结果发现长白山天池火山区地壳浅部介质呈现强烈的介质非均匀...     

长白山火山区温泉温室气体排放通量研究

温泉是深部岩浆活动在地表的直接表现,并且向大气圈排放大量的温室气体.然而,国内尚无火山区温泉排放的温室气体通量研究报道.我国长白山火山区水热活动强烈,主要有湖滨温泉带、聚龙温泉群、锦江温泉以及火山口外围的十八道沟温泉.本文利用数字皂膜流量计测量温泉气体排放通量,并结合前人对长白山火山区温泉气体成分的研究成果,估算了研究区温泉所排放的温室气体通量.结果表明,长白山火山区温泉排放的CO2通量为6.9×104t·a-1,CH4排放通量为428.44t·a-1,与意大利Pantelleria Island火山区温泉排放的温室气体通量规模相当.本文的测试结果表明:数字皂膜流量计在火山区温室气体排放通量估算研究中的应用是可行的.     

长白山地区全新世泥炭剖面地球化学特征及其古环境意义

长白山地区是中国泥炭分布集中地区之一。本文选择长白山地区典型的泥炭剖面--大桥剖面,探讨其沉积物常量元素和微量元素的垂直分布规律及其对全新世气候变化的指示作用,并与该区另一代表剖面--金川泥炭剖面进行对比。结果表明,泥炭中常量元素含量最大值出现在195 cm,向上、向下都减少,铁含量与灰分、容重在剖面上的变化规律基本一致,说明它主要来源于灰分;由于泥炭和砂土的基本性质,如容重、灰分、pH值有很大的区别,泥炭层微量元素大于下部砂土的含量,亚表层微量元素含量最高,这与灰分、纤维含量正好相反,与pH值剖面变化一致;沉积物容重、灰分、pH值、Ca/ Mg以及元素的富集因子、泥炭中总碳含量在剖面上的变化,显示很强的一致性,据此反映该区经历了早11880～7600aBP)、中(7 600～480aBP)、晚(2480～0aBP)全新世三个环境阶段,其结论与前人通过孢粉、同位素手段分析得到的金川泥炭剖面环境变迁规律相同,从而说明它们可以作为研究环境变迁的敏感指标。     

Filling Pattern of Volcanostratigraphy of Cenozoic Volcanic Rocks in the Changbaishan Area and Possible Future Eruptions

The Cenozoic volcanostratigraphy in the Changbaishan area had complex building processes. Twenty-two eruption periods have been determined from the Wangtian’e, Touxi, and Changbaishan volcanoes. The complex volcanostratigraphy of the Changbaishan area can be divided into four types of filling patterns from bottom to top. They are lava flows filling in valleys (LFFV), lava flows filling in platform (LFFP), lava flows formed the cone (LFFC), and pyroclastic Flow filling in crater or valleys (PFFC/V). LFFV has been divided into four layers and terminates as a lateral overlap. The topography of LFFV, which is controlled by the landform, is lens shaped with a wide flat top and narrow bottom. LFFP has been divided into three layers and terminates as a lateral downlap. The topography of LFFP is sheet and tabular shaped with a narrow top and wide bottom. It has large width to thickness ratio. It was built by multiple eruptive centers distributed along the fissure. The topography of LFFC, which is located above the LFFP, has a hummocky shape with a narrow sloping top and a wide flat bottom. It terminates as a later downlap or backstepping. It has large width to thickness ratio. It was built by a single eruptive center. The topography of PFFC/V, which located above the LFFC, LFFP, or valley, has the shape of fan and terminates as a lateral downlap or overlap. It has a small width to thickness ratio and was built by a single eruptive center. The filling pattern is controlled by temperature, SiO2 content, volatile content, magma volume, and the paleolandform. In the short term, the eruptive production of the Changbaishan area is comenditic ash or pumice of a Plinian type eruption. The eruptive volume in future should be smaller than that of the Baguamiao?period, and the filling pattern should be PFFC/V, which may cause huge damage to adjacent areas.