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长白山天池火山的喷发历史和喷出物层序一直以来是人们关注的焦点。目前,对于千年大喷发以来空降堆积物,尤其是灰白色空降浮岩层之上的粗面质杂色空降浮岩的地层划分仍具有较大争议。文中通过对野外地层的详细观察,对2层空降浮岩层进行对比研究,发现两者之间没有沉积间隔,认为2期空降浮岩均应划分为千年大喷发的喷发物。下部赤峰期灰白色空降浮岩成分较为均一,呈棱角状,正粒序,分选较好;上部圆池期喷发为脉动式喷发,岩性为富土黄色浮岩和富黑色浮岩颗粒互层,浮岩呈棱角状,粒序不明显,分选较好。2期浮岩粒度呈正态分布,在中值和分选系数图中均投点于空降堆积区内。浮岩内斑晶以长石和辉石为主,但圆池期黑色浮岩内斑晶含量略高。赤峰期空降浮岩为灰白色碱流质,气孔较大,连续贯通,气孔壁薄。圆池期土黄色空降浮岩为粗面质,气孔连通,气孔壁略厚;黑色浮岩颗粒成分虽然也投点为粗面质,但Si O2含量明显较低,气孔度低,气孔壁厚。圆池期喷发强度较赤峰期喷发强度弱。多种岩浆成分说明长白山天池火山下具有复杂的岩浆系统,多种岩浆可能以分层的形式存在,赤峰期仅喷出了上部的碱流岩,圆池期的脉动式喷发喷出了不同层位的岩浆。 相似文献
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颗粒驱动重力流由悬浮在流体中的颗粒提供驱动力并侵入到环境流体之中,交换流体实验研究是理解此类流体运动本质的主要手段之一。将颗粒驱动重力流与自然火山碎屑密度流的流体参数进行正确配比,能够理解火山碎屑密度流的流动和堆积过程的本质。本文介绍了火山碎屑密度流及其物理模拟实验研究,并对其物理本质(颗粒驱动重力流)的箱子模型进行推导。通过在实验水箱中模拟不同的地形变化,对颗粒驱动重力流在遇到地形变化时的运动特征和颗粒堆积特征进行研究。本论文设定了两种地形障碍对颗粒驱动重力流的影响模式:横亘的限定高度障碍物和侧向部分遮挡障碍物。横亘障碍物对流体底界形成整体阻挡;侧向部分遮挡障碍物在垂直方向上对流体侧界形成阻挡,对流体底界形成部分阻挡。通过记录流体遇到障碍物时的现象,获取流体前锋速度,测定颗粒堆积密度,评估横亘障碍物高度(小于或等于流体前锋高度),侧向遮挡程度对成分/颗粒驱动重力流流动特征和堆积特征的影响为:(1)成分重力流在通过有限高度横亘阻挡时,不同高度障碍物对流体的运动状态产生的影响体现为流体重新回到"惯性—浮力相"的距离长短和前锋减速特征不同。当障碍物高度分别相当于流体前锋高度的～1/3、～2/3和～1/1时,流体重回"惯性—浮力相"所需的距离为障碍物高度的35.1～38.6倍、12.0～18.1倍和2.1～4.3倍,三者不呈现线性关系;在通过上述高度横亘阻挡之后,流体前锋速度按照t~(5/6),t~(3/4)和t~(2/3)衰减。(2)颗粒驱动重力流体通过相当于其前锋高度的1/3、2/3和1/1横亘障碍物之后,无量纲化流体前锋运动特征的L/T斜率分别为～2/9、～1/9和～1/16。不同位置、相同高度的横亘阻挡对流体前锋减速模式产生相同的影响;流体前锋在通过较高障碍物之后的减速更加明显。h_b~(6.9)h_b~(7.2)h_b~(15)(3)与通过较高障碍物相比,当颗粒实验流体通过较低障碍物时,其堆积曲线下降较缓慢。当流体通过高度分别为流体前锋高度的～1/3、～2/3和～1/1的障碍物之后,堆积曲线呈现出、和的变化特征。与距离较近的障碍物相比,距离较远的障碍物对颗粒驱动重力流通过障碍物之后颗粒堆积的影响更大。(4)侧向遮挡对成分重力流体流动状态的影响具有滞后性。阻挡比例越小,这种滞后性越明显。当盐水流体通过占水箱宽度1/4挡板之后,其前锋位置的变化特征为t~(0.771),通过占水箱宽度1/2挡板之后为t~(0.700),通过占水箱宽度3/4挡板之后为t~(0.623),未呈现线性关系。(5)不同程度侧向遮挡对颗粒驱动流体前锋运动特征、沉积特征和堆积结果的影响表现出复杂性:在颗粒驱动重力流体通过侧向遮挡之后的最初一段距离内,流体前锋速度没有较大的改变。随着挡板宽度的增加,经过挡板之后的实验流体将会更快地进入减速阶段。与较宽挡板相比,颗粒驱动重力流在通过较窄挡板之后的堆积曲线下降较平缓。在经过相同宽度的挡板之后,初始约化重力大的流体,在经过挡板之后堆积曲线下降的越平缓。与参考实验流体相比,通过1/4遮挡的流体前锋速度与参考实验流体相当,并在后期超越参考实验流体,在遮挡位置之后的堆积物总量也大于参考实验流体;通过1/2遮挡的流体前锋速度在无量纲时间T100内明显下降,在T100之后加速超过参考实验流体,最终堆积总量小于参考实验流体;通过3/4遮挡的颗粒驱动重力流前锋速度和堆积结果都有显著下降。利用流体力学相似性原理,对实验流体的各项参数进行无量纲分析并与天然火山碎屑密度流进行对比。本论文的研究内容能够代表低密度火山碎屑流的物理特征,并适用于以下两种地质情况:(1)火山碎屑密度流翻越(破)火口缘的运动和堆积特征;(2)火山碎屑密度流通过曲折山谷的运动和堆积特征。根据本文实验的启示,对长白山天池火山八卦庙期火山碎屑流在火山口缘内外分布特征进行初步探讨;对1991年日本云仙岳火山碎屑流造成的人员伤亡原因进行初步探讨。本文的研究细化了火山碎屑密度流在遇到不同形态障碍物时的流态变化,为火山灾害评估提供更详细的解决方案;在实验过程中所摸索出来的一些经验和实验技术,为实验火山学的进一步发展提供经验。 相似文献
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千年大喷发是长白山天池火山最近的一次大规模爆炸式喷发活动。本文在天池火口及周边的地质调查中发现,千年大喷发存在碱流质和粗面质两套堆积物,且具有岩浆混合现象。进一步岩相学与地球化学研究,证实千年大喷发应存在先后两个喷发阶段,即碱流质喷发阶段(SiO_2,~75%)和粗面质喷发阶段(SiO_2,~65%)。同时,通过微量元素和斑晶特征等分析认为两阶段的岩浆来自于两个独立的岩浆房,岩浆房平衡温度分别为743℃和862℃,相应深度约为5km和7~9km。另外,根据条带状岩浆的混合特征,认为喷发过程中碱流质与粗面质岩浆混合发生在上升通道中,排除岩浆房内混合的可能性。最后根据喷发过程和岩浆特征,综合提出了千年大喷发的岩浆过程模型。本文对千年大喷发的喷发过程和岩浆过程取得的新认识,增进了对天池火山活动习性的理解。 相似文献
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新疆阿什库勒盆地大黑山火山地质及地球化学特征 总被引：2，自引：1，他引：1
大黑山火山是新疆阿什库勒火山群最大的火山,通过野外地质调查和遥感解译,火山锥体由渣锥、溅落锥和寄生火山锥组成。大黑山岩石类型分别为玄武粗安岩、粗面安山岩和粗面岩,钾玄岩系列。岩浆分离结晶特征明显,斜长石晶体析出导致残余熔体中δEu形成明显负异常。大黑山锥体南侧发育一套长约1.3km的碎屑熔岩。该套岩石显微薄片上表现为发育玻晶交织结构和溶蚀结构等熔岩结构特征,少许凝灰结构。碎屑主要为5~6cm的角砾,含少量的火山弹。角砾可能来自于大黑山火山较强的爆发,生成岩屑以及少量凝灰质碎屑。后期熔岩喷泉式喷发形成熔岩流,在流动过程中裹带大量的岩屑以及少量凝灰质碎屑。该套碎屑熔岩的发现,加深了对整个地区火山活动类型的了解。 相似文献
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西昆仑阿什库勒火山群地质特征和活动分期 总被引：3，自引：2，他引：1
阿什库勒火山群作为青藏高原内最新期的北部昆仑火山群的典型代表,长期以来一直受到国内外地学界的广泛关注。我们通过对阿什库勒盆地火山区的野外地质地貌考察,研究了阿什库勒盆地内第四纪火山活动历史,完成了阿什库勒火山群重要火山锥体的1∶2000火山机构图。同时,对系统采集于不同火山机构和部位的20个火山岩样品进行了系列Ar-Ar同位素年代测试分析,获得了翔实的研究区不同火山岩石单元的绝对年龄数据。结合野外地质地貌考察结果,讨论了阿什库勒盆地的火山活动的第四纪时期活动历史,并将主要活动时期进一步划分为早更新世早期、早更新世中期、中更新世早期、中更新世晚期、晚更新世期和全新世期六期,取得了与前人有关该研究区火山活动历史和活动期次类似的划分方案,并补充了新的年代学证据。研究成果弥补了藏北高原西部由于恶劣工作环境而造成的第四纪火山学研究的不足。 相似文献
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实验模拟侧向遮挡对低密度火山碎屑流的影响——对日本云仙岳火山1991年火山碎屑流的启示 总被引：1，自引：1，他引：0
本文将颗粒驱动重力流实验流体与自然界低密度火山碎屑流进行标度化研究,探讨低密度火山碎屑流的流动行为。通过在矩形流体交换水箱中放置占水箱宽度1/4、1/2、3/4比例的侧向遮挡障碍物,调查了颗粒驱动重力流实验流体在遇到侧向遮挡前后的运动模式、流体前锋速度减速特征和颗粒堆积分布特征。实验结果显示出不同比例的部分遮挡对低密度火山碎屑流影响的复杂性。实验表明,1/4比例的部分遮挡能够提高低密度火山碎屑流在通过之后的流速,并增加通过遮挡的颗粒堆积总量,能够解释日本云仙岳火山1991年6月3日喷发形成的碎屑流流动特征。在侧向遮挡比例为1/2时,~100T的时间内流体前锋减速,并在~100T之后加速（T为无量纲时间）;通过遮挡的堆积物总量明显减少。通过3/4比例的侧向遮挡之后,颗粒实验流体前锋持续减速,颗粒堆积总量减少。 相似文献
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水下火山喷发作用机制不同于陆地环境喷发,随着水参与程度的变化,喷发机制趋向复杂。本文以雷琼火山群的湛江硇洲岛作为研究对象,聚焦浅海火山产物的判断依据和水下火山喷发机制。硇洲岛是我国最大的第四纪火山岛,其上的那晏湾剖面保留了完整的火山喷发堆积序列。在那晏湾剖面的凝灰岩中,主要有三类火山成因的大粒径原生碎屑(2-5mm):塑变熔岩碎屑、碎玄玻璃及玄武玻璃,推断为不同程度水-岩浆相互作用的产物,根据水的参与程度大致排序为:碎玄玻璃>玄武玻璃>塑变熔岩碎屑。通过对硇洲岛水-火山作用机制研究,发现水-岩浆混合质量比(Mwater/Mmelt)是控制爆炸强度和火山碎屑粒度的关键因素。火山喷发序列分析表明,硇洲岛的喷发过程总体可分为三期,早期是冰岛苏特塞式喷发的浅水环境蒸汽爆炸与“火喷泉”喷发;中期过渡转为“火喷泉”喷发,伴随陆上的射汽岩浆喷发;最终以岩浆溢流式喷发结束。 相似文献
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洪加（Hunga）火山位于新西兰—克马德克—斐济俯冲带,该火山于2021年末又开始活动,并在2022年1月14、15日发生了千年一遇的世纪大喷发。喷发柱穿进平流层,形成了一个最高30 km、最宽800 km的蘑菇云,后期的气体火山灰云团几乎环绕南半球一周。喷发所引起的海啸在太平洋沿岸多地造成了灾害。根据现有的资料分析,洪加火山岩浆成分以安山岩为主,岩浆可能是沿着破火山口边缘由富气岩浆团块的“渗漏”驱动喷发的。这次洪加火山大喷发的一个最重要特征是喷发时产生了极为强烈的大气冲击波,这代表了岩浆内火山气体的极大富集。正是这种“超级富气岩浆”的喷发在喷火口位置形成了远超0.1 MPa(1 标准大气压）的出口压强,引发了向全球辐射的冲击波和数千千米以外都能听到的喷发声响。本次火山喷发引发海啸的机制,其一是爆炸冲击波,向外扩张的冲击波推动了海面表层海水的向外扩张;其二是苏特塞式（Surtseyan）喷发本身就有向外排走海水的能力。未来洪加火山喷发形式,很可能是沿着破火山口周边断裂或靠近破火山口中央谷地的熔岩穹丘或熔岩流。苏特塞式喷发会比较常见,但喷发规模不会太大。 相似文献