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爆炸式喷发过程中,火山碎屑物气孔记录了挥发分出溶、膨胀和合并等信息,其大小、形态、数量密度、空间分布等局域特征是推断火山喷发动力条件的重要参考。文章基于天池火山三期喷发(50 000年前大喷发的黄色浮岩、千年大喷发的灰白色浮岩和1668年八卦庙期喷发的黑色浮岩)野外地质工作,以非线性火山喷发动力学为指导,开展了火山通道内气泡生长的流体动力学研究,揭示出岩浆流体黏性力和界面张力的共同作用对于岩浆减压和气泡生长过程的约束。在浮岩气孔结构的定量化分析基础上,进一步研究了天池火山三期喷发的浮岩气孔参数,通过气泡生长流体动力学方程得到了千年大喷发灰白色浮岩毛细管数Ca值为253, 明显高于50 000年前大喷发黄色浮岩(Ca值为94)和八卦庙期喷发黑色浮岩(Ca值为111),表明了千年大喷发曾发生过明显的成分变化,推测可能与幔源基性岩浆注入有关;而50 000年前大喷发黄色浮岩气孔不规则形态参数(1-Ω)值为0.098,大于后两期喷发(分别为0.052和0.064),可能意味着天池火山系统动力学平衡的弛豫周期变小或浮岩气泡生长受动力学、流变学改造过程减弱,这可为进一步研究天池火山活动规律提供参考。三期浮岩毛细管数Ca量级为102,气孔不规则形态参数(1-Ω)量级为10-1,从动力学上首次证实了天池火山属于普林尼型或超普林尼型喷发。 相似文献
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本文在长白山天池火山野外地质工作基础上,对天池火山黄色浮岩(50000年前大喷发)、灰白色浮岩(千年大喷发)和黑色浮岩(八卦庙期喷发)等三期空降浮岩开展了扫描电子显微镜高精度结构分析以及浮岩气孔结构的局域化定量研究。三期浮岩洛伦茨分析表明:黄色浮岩和黑色浮岩气孔均一化程度基本一致,而灰白色浮岩均一化程度更高,反映了千年大喷发在岩浆演化程度和喷发动力学行为上的特殊性,推测可能与幔源岩浆注入地壳岩浆房的动力过程有关。气孔大小幂律分布以及气孔形态分形特征的复杂性分析表明,50000年前大喷发的浮岩幂指数和分形维数最高,揭示了其自组织临界态程度最高,对外界环境触发最为敏感,而另外两期浮岩幂指数和分形维数呈现出标准的幂律衰减,据此我们推测三期喷发可能均处在天池火山系统逐渐稳态恢复的大周期中。 相似文献
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长白山天池火山地质学研究的若干进展与灾害分析 总被引：11，自引：0，他引：11
通过以减轻火山灾害为目的的天池火山锥体顶部地区地质填图工作，发现了天池火山锥体附近不同期次火山泥石流，部分火山泥石流显示的高温定位特征指示了其与千年大喷发的成因联系。这些火山泥石流构成了严重的火山泥石流灾害，天池火山锥体近顶部大型滑坡体的发现则指示了天池火山另一种重要的灾害类型。滑坡体堆积物结构上可分为3种类型。天池火山千年大喷发时不同成分与物性的岩浆混合作用十分发育，指示了天池火山喷发前不同岩浆批的混合与共喷发机理。本文还论述了天池火山近代历史记录喷发物的分布与鉴别特征。 相似文献
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长白山天池火口北侧天文峰之上,一套醒目的黄色浮岩引起广泛的关注,其颜色成因问题更是讨论的热点。本文通过野外地质调查、显微形貌和地球化学分析等方法,探索了黄色浮岩的颜色成因问题,并对此次喷发活动(天文峰期喷发)有了更进一步的认识。黄色浮岩与其下部灰白色浮岩应为同一期喷发所形成,两者成分一致且特征相似。黄色浮岩初始颜色为灰白色,后期受所处环境(降水丰富)与本身气孔特征的影响,浮岩内发生了元素析出和元素沉淀的过程。首先,浮岩内Si与H2O结合形成弱硅酸(H2Si O3),而大气中CO2与H2O结合形成弱碳酸(H2CO3),在弱酸环境下火山玻璃逐渐析出Si、K、Al、Ca和Fe等阳离子,而析出的元素易溶于水的部分被流水带走,难溶于水的Fe与Al富集并粘附在火山玻璃壁上,同时由于Fe可与H2O络合形成黄色的Fe的水合物(Fe2O3·n H2O),而Al与H2O络合形成凝胶状白色水合物(Al2O3·n H2O),两者混合形成了黄色胶状物粘附在火山玻璃壁上,改变了浮岩原本的灰白色,形成了黄色浮岩。因此,天文峰期浮岩的黄色是由于后期风化淋滤作用所造成,属于次生色。本研究提高了对火山喷发堆积物风化淋滤作用过程的认识,也为其他地区相似颜色变化问题的讨论提供了借鉴。 相似文献
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利用扫描电镜和能谱分析研究天池火山天文峰剖面全新世喷发物中长石表面硅膜的结构状态和化学组成,结果显示:天文峰剖面从顶部黑色浮岩向下到暗灰色浮岩中,长石表面发育有不同结构状态的硅膜.硅膜的结构特征有随火山喷发时代越早,长石颗粒表面硅膜越厚,结构越复杂;喷发时代越晚,长石颗粒表面硅膜越薄,其结构越简单的变化趋势,即长石表面... 相似文献
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熔体包裹体对长白山天池火山千年大喷发的指示意义 总被引：2，自引：2，他引：0
长白山天池火山在全新世曾有过几次喷发,其中距今约1000年发生过大规模布里尼式爆炸喷发（即“千年大喷发”）,其喷发产物——灰白色碱流质浮岩和喷发柱垮塌形成的火山碎屑流分布范围极广,除长白山区外,在朝鲜半岛和日本北部也有大量浮岩降落和堆积。根据野外较大范围的系统采样、镜下观察和测试分析,在天池火山千年大喷发产物的碱性长石晶屑中发现了两组颜色、形态、化学成分迥异的“火口组”和“圆池组”熔体包裹体,对揭示天池火山千年大喷发的成因具有重要意义。根据电子探针分析结果,“火口组”熔体包裹体成分为英安岩和粗面英安岩,寄主晶多为透长石;“圆池组”熔体包裹体成分为粗面英安岩和流纹岩,寄主晶为歪长石。相对“火口组”熔体包裹体,“圆池组”包裹体具有高SiO2、高H2O和高Cl含量的特点,化学成分也更为演化,可能是天池火山千年大喷发时岩浆结晶分异后期的产物。两组包裹体的存在为千年大喷发前的层状地壳岩浆房和成分并非单一提供了证据,它们可能是在同次大喷发的不同序列中喷出的。由于地幔岩浆注入地壳岩浆房,导致不同层位岩浆的扰动和混合作用,因挥发分出溶在岩浆房最顶部形成挥发分梯度和过饱和,最终触发了天池火山的千年大喷发,对当时的气候环境造成过较大影响。 相似文献
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简单介绍了SAR图像的纹理特征以及正交小波变换纹理提取方法。论述了SAR图像的纹理特征参与分类的重要性。以长白山天池火山为例,通过对ERS2SAR图像进行纹理分析,提取了SAR图像两个层次的尺度变化、时频局部化和方向性纹理特征。并将SAR纹理特征与TM图像及DEM进行复合,利用多源信息各自的优势,进行了BP神经元网络分类,从较大范围对长白山天池火山735±15aB.P.大喷发的喷发物空间分布进行评价。获取了长白山天池火山近代喷发物的空间分布及规模。这对长白山天池火山未来喷发危险性初步评价、火山地质制图及火山灾害预测有重要意义。 相似文献
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Catherine Martin-Jones Christine Lane Maarten Van Daele Thijs Van Der Meeren Christian Wolff Heather Moorhouse Emma Tomlinson Dirk Verschuren 《第四纪科学杂志》2020,35(1-2):245-255
Reconstructions of the timing and frequency of past eruptions are important to assess the propensity for future volcanic activity, yet in volcanic areas such as the East African Rift only piecemeal eruption histories exist. Understanding the volcanic history of scoria-cone fields, where eruptions are often infrequent and deposits strongly weathered, is particularly challenging. Here we reconstruct a history of volcanism from scoria cones situated along the eastern shoulders of the Kenya–Tanzania Rift, using a sequence of tephra (volcanic ash) layers preserved in the ~250-ka sediment record of Lake Chala near Mount Kilimanjaro. Seven visible and two non-visible (crypto-) tephra layers in the Lake Chala sequence are attributed to activity from the Mt Kilimanjaro (northern Tanzania) and the Chyulu Hills (southern Kenya) volcanic fields, on the basis of their glass chemistry, textural characteristics and known eruption chronology. The Lake Chala record of eruptions from scoria cones in the Chyulu Hills volcanic field confirms geological and historical evidence of its recent activity, and provides first-order age estimates for seven previously unknown eruptions. Long and well-resolved sedimentary records such as that of Lake Chala have significant potential for resolving regional eruption chronologies spanning hundreds of thousands of years. 相似文献
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长白山天池火山粗面玄武岩的喷发历史与演化 总被引：18，自引：11，他引：18
本文新提出的年代学和岩石化学结果，进一步从天池火山与区域火山活动的关系，论述了天池火山造盾、造锥历史和岩浆结晶分异转型的时间约束，早更新世早期（2Ma前）开始粗面玄武岩的造盾，早更新世晚期（约1Ma）粗面玄武岩向粗安岩、粗面岩演化，中更新世是粗面岩造锥的主阶段，到了晚更新世（约0．1Ma）粗面岩向碱流岩演化。在中-晚更新世来自地壳岩浆房的粗面岩、碱流岩造锥过程中，来自地幔的粗面玄武岩浆喷发活动始终没有间断过。由于来自地幔粗面玄武质岩浆持续向地壳岩浆房补给，所以天池火山是一座长寿命的火山。岩浆的结晶分异作用和混合作用是天池火山岩浆演化的两个最重要过程，前者形成天池火山双峰式火山岩分布特征，后者成为天池火山喷发的触发机制。天池火山在晚更新世-全新世碱流质岩浆主喷发期兼有少量玄武质粗安岩、粗安岩或粗面质岩浆的交替喷出，揭示了天池火山的地壳岩浆房熔体的分层结构特点，由于来自地幔粗面玄武质岩浆注入地壳岩浆房，导致不同层位岩浆的扰动和混合作用，触发天池火山的喷发。 相似文献
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长白山天池火山老虎洞期火山活动发生在更新世晚期白头山组碱性粗面岩喷发之后,火山活动的产物主要为玄武岩质火山碎屑岩和少量玄武岩质或粗面岩质熔岩;老虎洞组火山岩的稀土元素地球化学特征介于早期玄武岩和气象站组碱流岩两者之间,将二者有机地联系在一起,使整个天池火山岩的演化趋势更加清晰。老虎洞组火山岩的存在充分证明了天池火山的粗面岩类与该区早期的大量玄武岩具有成因联系。长白山天池火山活动的成因并非简单地用西太平洋板块的俯冲作用所能解释的。 相似文献
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中国年轻火山岩铀钍(U-Th)非平衡研究进展 总被引：4，自引：2，他引：2
本文简述近些年中国年轻火山岩的铀钍非平衡研究进展.中国东部(五大连池,天池,镜泊湖,龙岗,大兴安岭,海南岛)的年轻火山岩都显示显著的230Th过剩,表明岩浆来源于含石榴子石的深部地幔,并且部分熔融速率低.其中五大连池主要来自深部(≥75km)的岩石圈地幔,天池、镜泊湖、龙岗和大兴安岭岩浆主要来自软流圈地幔,而海南岛火山岩则显示下地慢特征.中国东部年轻火山岩中U-Th非平衡并没有显示俯冲的太平洋板块对年轻火山岩的物质贡献.我们近来发现年轻火山岩中含有锆石.长白山天池火山岩千年喷发的碱流岩中的锆石U-Th等时线年龄为7～10ka.腾冲马鞍山的锆石表面U-Th等时线年龄为55ka,而锆石内部年龄是90ka.锆石年龄可能表明,相对于腾冲马鞍山的小喷发,大喷发的长白山天池火山岩浆滞留年龄短.长白山天池火山的很短的滞留时间表明其存在危险性. 相似文献
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四海龙湾玛珥湖沉积物中碱流质火山灰的来源及其意义 总被引：5，自引：1，他引：5
四海龙湾玛珥湖位于东北新生代龙岗火山区内,在玛珥湖沉积物距湖底69-70cm处分离出新鲜的火山灰。根据火山灰产出的层位、原生沉积特征、形貌和碱流质化学成分特征,属于长白山天池火山公元1199-1200年大喷发的产物。这一结果不仅表明天池火山历史时期大喷发的规模比原来估计的还要大,并且为建立千年以来四海龙湾沉积物及古气候演化的时间标尺提供了依据。 相似文献
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全球主要火山灾害及其分布特征 总被引：1，自引：0，他引：1
本文研究了火山灾害各种致灾因子的物理过程和灾害特点,根据文献中记载的全球火山灾害,在进行火山灾害分区研究的基础上,研究了全球火山灾害分布特征.全球主要的火山灾害分布在8个主要区域.有记载的火山灾害在热带占73%,远高于火山喷发分布于热带区的比例.全球两个最强烈的火山灾害分布区都是围绕着位于板块结合部表现为复杂构造结的班达海和加勒比海,而且每一个灾害区都有3条分支.热带区第3个灾害区为中非区,地幔上隆是这里主要的动力学背景.本文还研究了1700年以来火山灾害时间分布特征,以及1993年以来各种火山灾害发生频次. 相似文献
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Floating tephra was deposited together with ice core,snow layer,abyssal sediment,lake sediments,and other geological records.It is of great significance to interpret the impact on the climate change of volcanic eruptions from these geological records.It is the first time that volcanic glass was discovered from the peat of Jinchuan(金川)Maar,Jilin(吉林)Province,China.And it is in situ sediments from a near-source explosive eruption according to particle size analysis and identification results.The tephra were neither from Tianchi(天池)volcano eruptions,Changbai(长白)Mountain,nor from Jinlongdingzi(金龙顶子)volcano about 1 600 aBP eruption,but maybe from an unknown eruption of Longgang(龙岗)volcano group according to their geochemistry and distribution.Geochemical characters of the tephra are similar to those of Jingiongdingzi,which are poor in s.Jica,deficient in alkali,Na20 content is more than K20 content,and are similar to distribution patterns of REE and incompatible elements,which helps to speculate that they originated from the same mantle magma with rare condemnation,and from basaltic explosive eruption of Longgang volcano group.The tephra,from peat with age proved that the eruption possibly happened in 15 BC-26 AD,is one of Longgang volcano group eruption that was not recorded and is earlier than that of Jinglongdingzi about 1 600 aBP eruption.And the sedimentary time of tephra is during the period of low temperature alteration.which may be the influence of eruption toward the local climate according to the correlativity of eruption to local temperature curve of peat cellulose oxygen isotope. 相似文献
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Five widespread tephra layers are found in late Quaternary sediments (0–130,000 yr B.P.) of the Eastern Mediterranean Sea. These layers have been correlated among abyssal cores and to their respective terrestrial sources by electron-probe microanalysis of glass and pumice shards. Major element variations are sufficient to discriminate unambiguously between the five major layers. Oxygen isotope stratigraphy in one of the cores studied was used to data four of the five layers. Two of the widespread layers are derived from explosive eruptions of the Santorini volcanic complex: the Minoan Ash (3370 yr B.P.) and the Acrotiri Ignimbrite (18,000 yr B.P.). An additional layer, found in one core only, is most likely correlated to the Middle Pumice Series of Santorini (approximately 100,000 yr B.P.). Two layers are correlated to deposits on the islands of Yali and Kos and date to 31,000 and 120,000 yr B.P., respectively. One layer originated from the Neapolitan area of Italy 38,000 yr B.P. 相似文献