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长白山天池火山千年大喷发2期空降浮岩对比

地震地质 2019年第1期41卷 208-224页

作者：王禹钦于红梅许建东陈正全赵波中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029

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... 详细信息

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。

关键词：空降浮岩粒度气孔结构成分千年大喷发天池火山

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长白山千年大喷发泉阳泥炭沉积物记录

地震地质 2019年第1期41卷 225-236页

作者：韩凌飞刘嘉麒游海涛朱泽阳孙春青中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境研究室北京100029 中国科学院大学地球科学学院计算地球动力学国家重点实验室北京100049

长白山千年大喷发火山灰覆盖面积极广,广泛分布于日本海及日本半岛等地,在9 000km以外的格陵兰地区也有这层火山灰的产出,是1个非常重要的等时标志层。文中在长白山NW约45km泉阳泥炭沉积物(64cm)中发现一火山灰层,放射性14C定年结果为88... 详细信息

长白山千年大喷发火山灰覆盖面积极广,广泛分布于日本海及日本半岛等地,在9 000km以外的格陵兰地区也有这层火山灰的产出,是1个非常重要的等时标志层。文中在长白山NW约45km泉阳泥炭沉积物(64cm)中发现一火山灰层,放射性14C定年结果为886—1013cal AD(95. 4%),火山玻璃主量元素的地球化学特征显示其为碱流质,与长白山千年大喷发火山灰碱流质端元十分吻合,确定为长白山千年大喷发的产物。文中的研究结果说明,这次火山喷发产生的火山灰向NW向已经飘散至约45km以外的泉阳地区,另外,鉴于火山灰中浮岩颗粒粒径可达0. 3cm,说明此次火山喷发产生的火山灰可能向W飘散至更远的地区,从而在更广大的区域上形成等时标志层。千年大喷发泉阳泥炭火山灰与四海龙湾、日本等地以及格陵兰冰芯中的火山灰具有不完全一致的火山玻璃主量元素组成,泉阳泥炭中的火山物质在成分上与典型的空降浮岩有所不同,而是与此次火山喷发的松散火山碎屑流更为接近。

关键词：千年大喷发长白山泉阳泥炭火山灰年代学火山灰

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长白山天池火山千年大喷发的岩浆过程

岩石学报 2017年第1期33卷 163-172页

作者：潘波樊祺诚许建东武成智陈正全郭峰中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029 吉林省长白山天池火山监测站安图133613

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... 详细信息

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。

关键词：天池火山千年大喷发碱流质喷发阶段粗面质喷发阶段岩浆混合岩浆过程模型

利用单斜辉石和铁钛氧化物识别长白山千年大喷发火山灰

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中国科学：地球科学 2016年第8期46卷 1095-1105页

作者：孙春青刘嘉麒游海涛储国强中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境研究室北京100029 中国科学院大学地球科学学院北京100049 中国科学院大学地球科学学院计算地球动力学国家重点实验室北京100049

火山层的对比和源区识别取决于其年龄的相近和成分的相似,然而,一些成分变化较大的火山层,则较难实现火山灰的对比.长白山千年大喷发(公元10世纪中叶)产生的火山灰在俄罗斯远东、朝鲜半岛、日本和格陵兰冰芯等地均有出现,在第四纪环境... 详细信息

火山层的对比和源区识别取决于其年龄的相近和成分的相似,然而,一些成分变化较大的火山层,则较难实现火山灰的对比.长白山千年大喷发(公元10世纪中叶)产生的火山灰在俄罗斯远东、朝鲜半岛、日本和格陵兰冰芯等地均有出现,在第四纪环境与火山序列研究领域是一层极为重要的等时对比参考.但是,长白山西侧对于此层火山灰的成分特征有着较大的不一致性,很难实现区域内的对比分析,从而不能作为一个绝对的等时参考.本文对长白山千年大喷发近源的黑色和灰色浮岩中单斜辉石和铁钛氧化物矿物进行成分测试,同时得到了远源四海龙湾沉积物火山灰层中与火山玻璃共生的单斜辉石和铁钛氧化物微晶的成分.结果显示,四海龙湾玛珥湖火山灰具有与千年大喷发黑色浮岩一致的矿物组成,即为普通辉石-透辉石和钛磁铁矿的微晶,与灰色浮岩的富铁钙铁辉石和钛铁矿截然不同,说明四海龙湾中的火山灰应主要来自于千年大喷发黑色浮岩喷发阶段,即为粗面质的喷发阶段,而碱流质的灰色浮岩相关的火山玻璃占少数.本文单斜辉石和铁钛氧化物微晶方法为长白山千年大喷发火山灰对比分析提供了一个新的参考标准.

关键词：火山灰千年大喷发长白山四海龙湾单斜辉石铁钛氧化物

熔体包裹体对长白山天池火山千年大喷发的指示意义

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岩石学报 2008年第11期24卷 2604-2614页

作者：李霓樊祺诚孙谦盘晓东中国地震局地质研究所北京100029 吉林省地震局长春130022

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... 详细信息

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 SiO_2、高 H_2O 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。

关键词：长白山天池火山千年大喷发碱性长石熔体包裹体挥发分

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

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岩石学报 2006年第6期22卷 1465-1472页

作者：李霓 Nicole MéTRICH 樊祺诚中国地震局地质研究所 Laboratoire Pierre Süe CEA-CNRSSaclay91191 Gif sur YvetteFrance

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... 详细信息

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。

关键词：长白山天池火山千年大喷发碱性长石熔融包裹体红外光谱测试

天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制初步探讨

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岩石学报 2005年第6期21卷 1703-1708页

作者：樊祺诚隋建立孙谦李霓王团华中国地震局地质研究所北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩... 详细信息

根据岩浆演化和地球物理深部探测,天池火山之下存在地壳和地幔双层岩浆房。地幔玄武质岩浆向地壳岩浆房的补给,保持了天池火山逾百万年持续不断的喷发活动。本文从天池火山千年大喷发浮岩中的玄武质粗安岩-粗安岩角砾和条带状岩浆的岩相学、矿物学和岩石化学研究,提出地幔的粗面玄武质岩浆向地壳岩浆房的注入,触发千年大喷发,初步探讨了天池火山千年大喷发的岩浆混合作用与喷发机制。

关键词：浮岩角砾和岩浆条带岩浆混合作用千年大喷发天池火山

长白山天池火山千年大喷发浮岩的气孔分布和形成机制研究

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长白山天池火山千年大喷发浮岩的气孔分布和形成机制研究

作者：缪瑞彬首都师范大学

学位级别：硕士

长白山天池火山是一座具有潜在喷发危险性的火山,其千年大喷发(公元1199-1200)喷出的火山灰扩散到日本海及日本北部,造成了严重的自然灾害。作为火山喷发指示剂的浮岩记录着岩浆被喷出地表前的各种形态,包括气泡的大小及其分布。浮岩的... 详细信息

长白山天池火山是一座具有潜在喷发危险性的火山,其千年大喷发(公元1199-1200)喷出的火山灰扩散到日本海及日本北部,造成了严重的自然灾害。作为火山喷发指示剂的浮岩记录着岩浆被喷出地表前的各种形态,包括气泡的大小及其分布。浮岩的气孔是本文的主要研究对象。在野外实地考察和采样的基础上,利用现代光学显微镜和扫描电镜(SEM),对浮岩中气孔的大小形态特征进行了研究,同时与黄浮岩、黑浮岩进行了比较,探讨了其形成机制。通过借鉴国内外浮岩研究的相关成果,在前人的基础上对火山喷发的相关参数进行了进一步的计算,得出了有意义的结果。

关键词：天池火山千年大喷发浮岩气泡形成碎裂深度

长白山天池火山千年大喷发岩浆混合作用动力过程研究

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长白山天池火山千年大喷发岩浆混合作用动力过程研究

作者：韦玉凤首都师范大学

学位级别：硕士

本文在长白山天池火山野外地质考察和室内实验分析的基础上,应用地质流体力学原理和方法,对长白山天池火山千年大喷发岩浆混合及其动力过程进行了初步的研究。得出的结论是: 1.长白山天池火山千年大喷发的岩浆混合过程是存在的,而且十... 详细信息

本文在长白山天池火山野外地质考察和室内实验分析的基础上,应用地质流体力学原理和方法,对长白山天池火山千年大喷发岩浆混合及其动力过程进行了初步的研究。得出的结论是: 1.长白山天池火山千年大喷发的岩浆混合过程是存在的,而且十分复杂。在不同的喷发阶段,所发生混合作用的端元岩浆成分是不同的,其中碱性流纹质岩浆与碱性粗面质岩浆之间的混合作用是导致浅暗条带斑杂的浮岩的主要原因。 2.根据岩相学、岩石化学和矿物化学的研究,白色碱流质浮岩由斑晶歪长石,霓辉石,铁橄榄石,钛磁铁矿和少见的石英及无色透明的基质火山玻璃组成,斑晶含量较低(千年大喷发的岩浆混合作用的动力过程进行了研究,得出岩浆混合动力过程可能表现出的几种稳定方式。以上研究表明,天池火山岩浆混合作用对天池火山千年大喷发具有很大的影响。火山喷发的过程,伴随着不同类型的岩浆混合作用,但究竟是不是由于岩浆混合作用而触发了该期火山喷发,还需要做进一步研究。

关键词：天池火山千年大喷发碱流岩岩浆混合作用动力过程