火山学述评

火山学研究有了长足的进步。本文总结近些年全球火山学研究各个方面的成果,包括对火山基本概念的新的认识、火山机构、火山的各种分类、火山岩石学和地球化学、火山岩相学、评估火山爆发大小的火山爆发指数、岩石和地球化学分类、各种常量和微量元素区分图、活火山分布与板块构造理论的关系、活火山给人类带来的灾害与利益和活火山的监测、曾经的火山活动与生物毁灭、单成因火山研究等。火山—构造是未来火山学研究的一个方向,通过火山与构造关系的研究以揭示火山的分布和地球的演化。火山喷出的岩浆是其通过地下以岩墙或管道形式为通道运移到地表的结果。中朝边境上的长白山的位置是个特例,应当值得深入的研究。中国分布有许多新生代火山,它们是否为单成因火山、这些火山在成分上是否有演化规律、它们的分布与大地构造的关系等都有待深入和系统的研究。     

Carbonate tufas as archives of climate and sedimentary dynamic in volcanic settings,examples from Gran Canaria (Spain)

Three Holocene tufas from Gran Canaria volcanic island were studied with the aim of deciphering their sedimentary evolution through space and time. Las Temisas tufa (south-eastern arid part of the island) is dominantly composed of oncoids, intraclasts, phytoclasts, coated stems, minor thin stromatolites, and a high amount of siliciclastics. It was deposited in a fluvial system with variable flow velocities and palustrine conditions areas, which alternated with high energy events. Azuaje tufa (northern humid part of the island) is composed of coated stems, stromatolites, oncoids and phytoclasts, with relatively low amounts of siliciclastics, suggesting slow-flowing and palustrine conditions and a relatively low incidence of (high energy) floodings. Los Berrazales tufa (north-west of Gran Ganaria, the most humid one), is mainly composed of coated stems and crystalline crusts, formed in a laminar flow regime. Dominant clastic sedimentation in Las Temisas and high calcite growth rates in Los Berrazales led to a poor development of stromatolites in comparison with Azuaje. Las Temisas and Azuaje deposits have similar upward evolution with decreasing trend in siliciclastics and increasing trend in carbonates. However, Las Temisas has higher siliciclastic and lower phytoclastic contents suggesting a less vegetated area and more arid climate than in the other deposits. Additionally, tufas record local events common in volcanic terrains. Azuaje presents three units bounded by erosive discontinuities, which reveal significant erosion by enhanced runoff that could be caused by loss of vegetation due to wildfires related to volcanic eruptions at headwaters. Las Temisas record a possible interruption in sedimentation represented by aligned boulders due to rockfalls from the hillsides. These deposits formed from waters with similar chemistry providing to the carbonates their similar signals in δ¹³C–δ¹⁸O stable isotopes and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios like that of the volcanic rocks. This work shows how, in volcanic areas, tufas are unique archives of the climate, vegetation and volcanic-related processes, because all imprint the sedimentary regime of tufa deposition.     

贵州新民石门坎三叠系关岭组底部火山凝灰岩锆石U-Pb年龄及意义

华南地区三叠系地层发育,安尼阶底界（即下—中三叠统界线）附近广泛发育浅绿色火山凝灰岩或凝灰质碎屑岩,俗称 “绿豆岩”。国际安尼阶底界界线层型候选剖面——位于南盘江盆地内的贵州关刀剖面和广西湾头剖面,已获得可对比的“绿豆岩”锆石U-Pb年龄,但在相邻的上扬子台地上尚缺少对安尼阶底界测年的可对比数据。本研究采集了贵州省盘州市新民镇石门坎剖面三叠系关岭组底部的多层“绿豆岩”,利用LA-ICP-MS获得锆石的U-Pb年龄。结果显示,石门坎剖面关岭组底部的锆石结晶年龄为246.9±1.1 Ma,可与南盘江盆地内及上扬子台地区出露安尼阶底界的剖面相对比。其绝对年龄为上扬子台地区内的安尼阶底界年龄对比提供了参照,有助于限定中三叠世海生爬行动物群所代表的海洋生态系统的复苏时间。石门坎剖面地层沉积连续,未来有望继续开展综合地层学的研究。     

三叠纪末期全球生物大灭绝事件研究综述

三叠纪末期生物大灭绝是全球地质历史时期五大生物灭绝事件之一,它致使海洋生态系统中约53%的属和80%的种灭绝。显著灭绝的生物包括菊石类、牙形类、放射虫类和陆地四足动物,发生部分灭绝的生物包括腕足类、介形类、双壳类和珊瑚类等。中大西洋火成岩省（CAMP）的爆发与三叠纪末期生物大灭绝在时间上具有较高的一致性,其火山的高强度和大面积喷发被认为是导致此次灭绝事件发生的主要原因。CAMP爆发释放出大量的CO2、SO2和CH4等气体,一方面温室效应促使海平面升高,物种栖息地面积减少、海洋酸化和海洋缺氧等事件直接威胁着海洋和陆地生物的生存环境;另一方面温室效应亦会引发全球性森林火灾,造成陆地植物减少,大量植物碳屑注入海洋使其发生富营养化,又因伴随海洋酸化作用（碳酸化和硫酸化）,海洋古生产率发生崩溃。不同地质时期生物大灭绝的发生往往伴随着剧烈的环境变化,在三叠纪末生物大灭绝期,这些变化多表现为古大气成分和古气温动荡、古火灾频繁、海洋酸化、海平面升高和海水缺氧等,它们之间的综合作用最终导致三叠纪末期全球生态系统失稳。在全球多个三叠纪—侏罗纪之交（TJB）剖面均可以识别出3次明显的碳同位素负偏移,最显著的1次发生于瑞替期末,早于TJB。上述情况说明,三叠纪末期生物大灭绝虽然是全球性事件,但并不是1次发生的,具有分阶段性、非同步性、区域性和有选择性等特点。     

大兴安岭南段工农屯地区上侏罗统玛尼吐组火山岩U- Pb年龄、地球化学特征及其成因

内蒙古扎鲁特旗工农屯地区玛尼吐组火山岩位于大兴安岭南段,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为149±1.1Ma,形成时代为晚侏罗世。地球化学特征显示SiO₂(58.14%～63.69%),Al₂O₃(16.31%～18.66%),Fe₂O₃(3.17%～5.39%),K₂O+Na₂O(6.58%～7.86%),MgO(0.82%～2.04%),Mg^#(25～41)。研究区玛尼吐组安山岩属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性岩石。稀土元素总量为136.41×10^-6～163.64×10^-6;轻稀土和重稀土元素之比为7.22～10.02,均值为8.42。(La/Yb)_N为7.70～10.44,均值8.95;(La/Sm)_N为3.18～3.77;因此可知轻稀土元素要比重稀土元素富集程度高,轻重稀土内部存在明显的分馏。δEu为0.84～0.9...     

Discovery of the Late Carboniferous alkaline volcanic rocks in the Guyang area,eastern Yinshan Block,and its geological implicationsSCIEI北大核心CSCD

在华北克拉通北缘阴山地块东部固阳地区发现了假白榴石粗面玄武岩和钾质粗面岩两种高钾准铝质碱性火山岩。地质年代学数据显示,假白榴石粗面玄武岩的磷灰石U-Pb年龄为322±14Ma,钾质粗面岩的锆石U-Pb年龄为315.6±7.5Ma,说明其形成时代均为晚石炭世。岩石地球化学特征显示,二者均富Al、Fe,贫Mg;富集大离子亲石元素(如Rb、Ba和K),相对亏损高场强元素(如Ta、Nb和Ti),轻重稀土分异明显,富集轻稀土,相对亏损重稀土,Eu异常不明显;高(87Sr/86Sr)i比值(0.710028~0.714745),低εNd(t)值(-9.0~-17.2),表现出相似的交代岩石圈地幔源区和地壳混染特征。将该碱性火山岩与兴蒙造山带晚石炭世-早二叠世中基性火山岩和阴山地块白垩纪中基性火山岩进行岩石类型对比,发现华北克拉通北缘产出的火山岩多为高钾碱性系列,而兴蒙造山带中产出的火山岩则多为钙碱性系列;与兴蒙造山带晚石炭世-早二叠世中基性火山岩进行岩石成因对比,发现它们的岩浆源区和混染程度并不相同,即固阳地区碱性火山岩为受到早古生代俯冲沉积物交代的岩石圈地幔部分熔融所形成的岩浆在上升过程中混染华北克拉通TTG片麻岩后喷发的产物,而兴蒙造山带中火山岩的产出则多为亏损地幔部分熔融所形成的岩浆在上升过程中轻度混染地壳物质后喷发的结果。在固阳地区发现晚石炭世碱性火山岩,代表着古亚洲洋在该时期的后造山伸展作用范围已延伸至华北克拉通北缘。     

三叠纪末期全球生物大灭绝事件研究综述

三叠纪末期生物大灭绝是全球地质历史时期5大生物灭绝事件之一,它致使海洋生态系统中约53%的属和80%的种灭绝。显著灭绝的生物包括菊石亚纲、牙形类、放射虫目和陆地四足动物,发生部分灭绝的生物包括腕足动物门、介形亚纲、双壳纲和珊瑚纲等。中大西洋火成岩省(CAMP)的爆发与三叠纪末期生物大灭绝在时间上具有较高的一致性,其火山的高强度和大面积喷发被认为是导致此次灭绝事件发生的主要原因。CAMP爆发释放出大量的CO₂、SO₂和CH₄等气体,一方面温室效应促使海平面升高,物种栖息地面积减少、海洋酸化和海洋缺氧等事件直接威胁着海洋和陆地生物的生存环境;另一方面温室效应亦会引发全球性森林火灾,造成陆地植物减少,大量植物碳屑注入海洋使其发生富营养化,又因伴随海洋酸化作用(碳酸化和硫酸化),海洋古生产率发生崩溃。不同地质时期生物大灭绝的发生往往伴随着剧烈的环境变化,在三叠纪末生物大灭绝期,这些变化多表现为古大气成分和古气温动荡、古火灾频繁、海洋酸化、海平面升高和海水缺氧等,它们之间的综合作用最终导致三叠纪末期全球生态系统失稳。在全球多个三叠...     

长英质富晶体火山岩成因——岩浆补给与晶粥再活化

火山是人类窥探深部岩浆系统的窗口。从全球范围来看,贫晶体富熔体的火山岩(尤其是玄武岩和流纹岩)大面积出露,而富晶体的长英质火山岩仅出露于破火山周围。长英质富晶体火山岩主要可分为两类：一类是成分和晶体含量均一的火山岩;另一类是成分和斑晶含量分带的火山岩。富晶体火山岩是冷储存晶粥接受岩浆反复补给后重熔、再活化,重新具备流动能力而喷发形成的,储库中先存物质的成分决定了再活化形成的富晶体火山岩的类型。富晶体火山岩的存在能够很好地解释岩浆储库具有较长的寿命而岩浆汇聚结晶的过程却是迅速的这种看似矛盾的现象。虽然近年来长英质富晶体火山岩的研究已经取得了明显的进展,但仍有许多问题亟待解决,如碎斑熔岩的成因,如何判别晶粥活化,晶粥再活化与火山喷发的关系,岩浆补给和晶粥活化的时间尺度等。对富晶体火山岩的进一步研究将有助于深入揭示熔体演化、运移、在浅部的聚集和喷发的机制,并可为建立更完善的长英质岩浆演化模型提供更多信息。