从长英质侵入体揭示火山喷发过程与岩浆通道系统

汇聚板块边缘的大型长英质火山喷发是地球上最具破坏性的自然灾害之一。然而,与这些火山相关的岩浆通道系统的结构及其对火山活动的控制方式迄今仍知之甚少。基于在青藏高原北部东昆仑造山带三叠纪火山岩与侵入体关系的观察以及全球岩浆通道系统的研究进展,本文提出要将火山机构与侵入体结合起来开展研究,通过重建岩浆通道系统来揭示侵入体(古岩浆储库)与火山活动的潜在联系。本文指出,地球上只有少部分侵入岩与火山活动存在密切关系,这些侵入岩可能是抽取火山喷发物质后留下的岩浆储库残余物质。有些岩浆储库不仅为火山喷发提供物质,还在提供火山喷发动力、控制火山喷发方式在溢流式与爆炸式之间的转换以及影响火山机构定位等方面发挥着关键作用。富挥发分的流体大量溢出地表会减少大型伟晶岩型和斑岩型矿床的形成机会,特别是在爆炸式的长英质火山喷发过程中。本文将岩浆通道系统划分为5个区域,即部分熔融区、岩浆聚集区、岩浆迁移区、岩浆侵位区和火山喷口区,这些区域构成了一个复杂的纵向递进、横向连接的岩浆网络系统,是构造环境(构造阶段)、地壳状态和岩浆动力学属性的耦合产物。为了深入理解长英质岩浆通道系统结构和动力学演化及其对火山活动机制的控制,本文建议要将火山机构、侵入体和围岩系统作为岩浆通道系统的组成部分,开展构造地质学、岩石学、矿物学、岩浆动力学、地球化学、地球物理学等多学科的综合研究,以精细解剖典型岩浆通道系统的组成和结构,重建其岩浆动力学过程。

印度尼西亚2023年马拉皮火山喷发及灾害启示

引言印度尼西亚有129座活火山,约占全世界活火山的13%,主要分布在苏门答腊岛、爪哇岛、巴厘岛、努沙登加拉岛、马鲁古岛和苏拉威西岛。2023年12月,位于印尼苏门答腊岛的马拉皮火山发生猛烈喷发,这是该火山在2018年4月至5月的喷发后,时隔5年再次喷发,火山爆炸产生喷发柱一度高达3 km,火山喷发共造成24人死亡,12人受伤。

宁芜盆地娘娘山早白垩世黝方石响岩中黑云母逆反应边结构:岩浆混合触发火山喷发的矿物学证据

矿物的不平衡结构是岩浆混合、不平衡结晶以及岩浆-流体交代等过程的重要指标。在长江中下游宁芜盆地娘娘山破火山口的早白垩世娘娘山组黝方石响岩中,黑云母斑晶发育了罕见的逆反应边结构,即在黑云母边部出现由角闪石及辉石等镁铁质矿物组成的反应边,但对其成因长期以来缺少深入研究。文章通过详细的岩相学研究和电子探针分析等手段,查明宁芜盆地娘娘山组黝方石响岩中具逆反应边结构的黑云母具有核-幔-边结构,其核部为原生黑云母,靠近逆反应边的幔部为高温熔蚀再平衡结晶成因的黑云母,边部为角闪石。黑云母及角闪石的温压计算及其地球化学特征表明,黑云母结晶温度为807~862℃,压力为231~369 MPa;相比之下,“逆反应边”中的角闪石结晶温度为920~949℃,压力为271~309 MPa,其寄主岩浆化学组成类似于亚碱性系列的基性岩浆,较黑云母寄主岩浆更偏基性。黑云母与“逆反应边”中角闪石结晶的物理化学条件差异表明,这种特殊的“逆反应边”结构是早期碱性岩浆与晚期基性亚碱性岩浆混合的结果。矿物CSD计算表明,反应边的形成可能仅先于火山喷发一个月左右,暗示岩浆混合可能是导致火山喷发的重要诱因。

西马塔海底火山喷发的超远程水声监测

直接观察海底火山是非常困难的,但监测其喷发产生的声信号可以为长期及近实时的海底火山监测提供一种有效手段.本文利用位于SOFAR声道轴的两套水听器三联体,对西马塔海底火山开展了为期14个月的超远程水声监测研究.提出了基于加权慢度和聚类分析的火山喷发声信号检测方法,采用抛物方程模型和绝热简正波-抛物方程模型对火山喷发活动进行了二维和三维的超远程声传播仿真,火山喷发声接收距离超过9000 km.喷发活动频次和强度估算结果表明,2009年1月—2010年2月该火山至少发生了37次喷发事件,喷发活动的强度差异可达10 dB.

玻利维亚Cuprita铜矿及其周缘火山喷发-岩浆侵入构造特征与找矿预测

玻利维亚北部火山喷发-岩浆侵入构造具有明显的成岩成矿作用。本文采用构造岩相学填图研究Cuprita铜矿及其周缘火山喷发-岩浆侵入构造组合、物质组成和控矿规律。结果显示:在Cuprita铜矿及其周缘发育渐新世-中新世火山穹窿构造与火山岩相体,叠加晚中新世岩浆侵入构造与侵入岩体,构造组合样式有火山穹隆构造-环形断裂、岩浆侵入构造-近EW向断裂、岩浆热液角砾岩筒(带)与热液角砾岩相体。从火山穹隆中心向外,火山岩相依次发育火山通道相、火山爆发相、火山溢流相、火山沉积岩相;橄榄辉长玢岩-闪长玢岩呈岩株、岩枝和岩床产出;在岩株顶部和产状突变处发育热液角砾岩相,包含6类热液角砾岩。火山穹隆构造-环形断裂控制了火山岩相-火山沉积岩相空间分布与矿床的形成、分布;岩浆侵入构造-EW向断裂控制了岩浆热液成矿作用的发生与矿体的产出;热液角砾岩相与岩浆热液角砾岩筒(带)为储矿构造岩相体与储矿构造样式。预测在Cuprita铜矿岩浆热液角砾岩筒深部和外围以寄生火山穹隆构造为中心等是有利的找矿预测区。

大兴安岭中南段霍林河地区火山喷发旋回划分及特征

大兴安岭中南段霍林河地区自中生代以来火山活动强烈,形成了广泛分布的中侏罗世—早白垩世中酸性火山岩,是研究中生代火山喷发演化特征的理想地区。通过在霍林河地区运用“火山岩岩性与岩相-火山构造-岩石地层”三重填图方法进行填图,对岩性、岩相、火山喷发旋回及韵律特征进行总结分析。结果显示:霍林河地区出露岩性种类可分为普通火山碎屑岩、熔结火山碎屑岩、熔岩、沉积火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩、潜火山岩共6类,岩相主要有爆发相、火山碎屑流相、火山爆发崩塌相、火山喷发沉积相、溢流相、火山颈相、侵出相及潜火山岩相共8类;本区火山活动可划分为新民期((163.7±1.7)~(160.0±4.0)Ma)、塔木兰沟期((164.2±4.1)~(159.7±2.7)Ma)、满克头鄂博期((163.4±1.3)~(157.0±1.1)Ma)、玛尼吐期((151.4±2.6)~(144.0±2.8)Ma)、白音高老期((141.7±1.3)~(128.6±1.4)Ma)、梅勒图期((133.4±1.5)~(127.7±1.4)Ma)共6个火山喷发旋回,对应6个组级火山岩地层单元。在中侏罗世,霍林河地区的火山活动不稳定,少量酸性火山碎屑岩爆发并伴有较多间歇期,晚期主要为中性熔岩的平静溢流;晚侏罗世火山活动表现为酸性火山碎屑岩的强烈爆发,并伴随有少量中酸性火山熔岩溢出;早白垩世早期早阶段火山活动表现为酸性火山碎屑岩的强烈爆发作用,早期晚阶段火山活动表现为中基性火山熔岩的平静溢流。霍林河地区的火山活动代表了典型的大兴安岭中南段中生代火山喷发旋回特征,研究成果有助于对大兴安岭中南段中生代火山喷发旋回进行合理划分,促进不同地区火山岩岩性组合、火山活动特征、岩相建造及火山地层的深入对比研究。

火山喷发与气候变化有联系吗

当地时间2023年11月11日,冰岛宣布进入紧急状态,警方敦促相关地区居民撤离。目前当地情况如何?火山喷发与气候变化有何关联?会给气候带来哪些影响?冰岛气象局监测显示,当地时间11月8日至9日,该国西南部雷克雅内斯半岛24小时内发生了大约1400次地震。

依托模拟软件进行火山喷发实验演示

在当今信息时代,教育领域正经历着日新月异的变革,而信息技术的迅猛发展为教学模式带来深刻的变革。小学科学是学生认知发展的重要课程,而传统的科学教学往往受限于教材的有限和实验条件的不足,导致学生难以深入理解抽象的科学概念,缺乏实践操作的机会。因此,本文以火山喷发知识讲解为例,探讨基于虚拟软件开展小学科学实验的演示路径,旨在发挥虚拟软件运用优势基础上更好地开展科学实验教学,推动小学科学实验教学朝着更加开放的方向发展。

火山喷发逃生

“我”是一名科学家,决定研究意大利的罗德利戈山。这是一个美丽的地方,从山顶上可以看到美妙的景色,但同时它也是一座火山。

福建罗源鉴江火山喷发盆地火山作用及地球化学特征

罗源鉴江火山喷发盆地是福建东部晚中生代较为重要的火山喷发盆地之一,通过系统剖面测制、地质填图及采样测试分析,将盆地火山岩相划分为5种类型,并圈定了12个V级火山机构。通过对分布于盆地中的火山岩岩石地球化学分析,认为早白垩世黄坑组为分异程度中等偏高,属于过铝质中-高钾钙碱性岩系列的安山质-英安质-流纹质岩石组合;寨下组为一套分异程度中等偏高,属于过铝质中-高钾、钙碱-碱性岩系列的流纹质-粗面(英安)质岩石组合。研究区黄坑组原始岩浆主要来自下地壳和上地幔,而寨下组岩浆则主要来自中-下地壳,并有少量地幔物质的参与,成因均与板块俯冲作用有关。

新西兰奥克兰市应对火山喷发的探索和启示

新西兰坐落在“太平洋火环”断裂带,这是一个巨大的环太平洋地震带,地质活动非常频繁,包含了世界上大约90%的火山。在新西兰境内存在很多高密度的活火山,其中新西兰最大的海滨城市奥克兰火山地带由大约53个独立的火山中心组成。

2022-01-15汤加火山喷发的地震学震级测定

利用山东地震台网70个宽频带测震台站记录的2022-01-15南太平洋汤加海底火山喷发原始地震波形数据,从时间域和频率域分析火山喷发地震波的记录特征;通过对20 s优势周期面波进行研究,测算该次火山喷发的地震学震级与地震波辐射能量。研究表明,该次汤加火山喷发的面波震级为M_(S)5.674、能量震级为M_(e)5.704,与GFZ测定震级基本一致,比USGS测定震级小0.126。本次汤加火山爆炸指数(VEI)为5级,但本文测定的地震波辐射能量为8.155×10^(12)J,可见火山喷发以地震波辐射方式释放的能量较少,绝大部分能量以超过1000 km/h的冲击波形式穿过大气层迅速释放到空中,这种能量的快速释放会抑制深部应力的挤压与拉伸。

广东硇洲岛火山碎屑成因与水下火山喷发机制

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。

1597年10月6日望天鹅火山喷发史料考

望天鹅火山位于吉林省长白县中部,距长白山天池火山35km。据《朝鲜王朝实录》中记载,1597年10月6日在朝鲜咸镜道三水郡小农堡越边北发生火山喷发。文中据朝鲜地方志和古地图等资料,对史料作历史地理考证,提出1597年10月6日火山喷发发生在望天鹅火山底部,地点在今吉林省长白县十三道沟村与十四道沟镇之间的山岭,距望天鹅火山主峰约30km,距长白山天池约60km。

桑托斯盆地L区块早白垩世Aptian期火山喷发旋回特征与Itapema组介壳灰岩沉积

桑托斯盆地裂陷初期岩浆活动与储层发育关系密切。本文以盆地L区块火成岩-介壳灰岩复合体为研究对象,通过对火成岩岩石学、年代学测试及钻井、测井资料分析等,首次明确了桑托斯盆地裂陷初期岩浆活动特征及其对介壳灰岩沉积过程的控制,并指出介壳灰岩储层的分布特征。L区块内火成岩分属晚白垩世Santonian期—Campanian期和早白垩世Aptian两期岩浆活动产物,并以Aptian期为主,至少经历了7次不连续喷发和3次侵入过程,形成了块状玄武岩、杏仁状玄武岩和玻基斑状玄武岩(含再沉积玻基斑状玄武岩)等喷发相火成岩和以辉绿岩(局部属粗玄岩)、煌斑岩形式产出的侵入相火成岩。Aptian期岩浆多期活动重塑了古地貌,形成了局部构造凸起,促成并控制了下白垩统Itapema组至少6期介壳灰岩沉积,最终形成了~620 m厚火成岩-介壳灰岩复合体。介壳灰岩储层呈透镜体形状,以“散点式”不连续分布在Aptian期盆内古隆、古断阶(坡)等区域,横向连续性差,垂向连通性受限,其发育规模和质量受古地貌及水深条件等影响。

树轮重建的过去千年横断山区干旱变化及其与强火山喷发的关联

为了探讨强火山喷发与横断山区干旱变化之间的关系,利用国际树轮库(International Tree-Ring Data Bank,ITRDB)资料集成区域年表,重建了横断山区过去1100多年的春季干旱变化序列,并通过时序叠加法分析了强火山喷发对其影响作用。结果表明:横断山区树木径向生长包含了干旱与火山信号,信号之间关联为强火山喷发后的4年间对该区域造成干旱影响,影响因素包括火山喷发强度、喷发位置纬度等。中纬度强火山喷发造成的影响更为显著,而低、高纬度强火山喷发影响较弱,影响差异的产生与横断山区干季降水形成的大气环流因素有关。

2022年全球火山喷发简报

对2022年全球火山监测信息进行统计,2022年全球共有31个国家129座火山记录到火山喷发活动。依据火山预警等级(Ⅰ~Ⅳ)分类,统计了2022年度不同火山预警等级的数量及占比,分析了全球火山喷发活动水平,简述了6次全球典型火山喷发事件的灾害特征。根据2022年度火山喷发柱大于10 km的天数、火山喷发柱最大高度等统计结果,探讨了火山活动产生的火山灰及气体排放对全球气候的影响。

火山喷发会给全球气候带来哪些影响

近日,冰岛西南部地区地震频发。受潜在的地下岩浆喷发威胁,当地时间11月11日,冰岛宣布进入紧急状态,警方敦促相关地区居民撤离。目前当地情况如何?火山喷发与气候变化有何关联?火山喷发会给气候带来哪些影响?冰岛气象局监测显示,当地时间11月8日至9日24小时内。

探究时事地理热点 提升学生核心素养——汤加火山喷发探究

“学习生活中的地理,学习对生活有用的地理”是新课程倡导的教学理念。让学生关注时事地理热点问题,引导学生运用地理规律与原理解决实际问题,也是培养学生地理学科核心素养,落实立德树人根本任务的要求。北京时间2022年1月15日12时27分,汤加海域Hunga Tonga火山(20.5°S,175.4°W)发生喷发并引发大范围海啸。围绕“汤加火山喷发”这一时事地理热点问题,引导学生认识探究南太平洋岛国汤加的自然地理特征和人文地理特征,能培养学生区域认知及综合思维核心素养;探究汤加的社会、经济、生态问题及可持续发展战略,能培养学生的人地协调观及地理实践力核心素养。

甘肃礼县新生代火山喷发碳酸岩的发现及意义

甘肃礼县新生代钾霞橄黄长岩中有大量火山喷发碳酸岩出露,本文对该区各种碳酸岩的地质产状、岩石特征、全岩化学及稀土、微量和C、O同位素地球化学进了研究,结果表明本区碳酸岩属于一种高CaO低碱(Na_2O+K_2O)的火成碳酸岩,其化学成分与东非裂谷乌干达Fort Portal地区的碳酸岩相似。其中碳酸岩的火山砾岩和凝灰岩具有高的SiO_2和Mg/Ca比值,化学成分显示了硅酸盐和碳酸盐混合的特征,可能代表直接由地幔部分熔融形成的原生碳酸盐岩浆。其它类型碳酸岩的成因与原生碳酸盐岩浆或原生钾霞橄黄长岩浆的液态不混溶作用和/或结晶分异作用有关。碳酸岩及共生的高钾火山岩不是典型的大陆裂谷岩浆作用的产物,其起源和成因与软流圈的上涌有关。碳酸岩的发现为查明本区地幔的组成和性质提供了新的岩石学证据。