1研究背景。长白山天池火山坐落于延边朝鲜族自治州安图县境内,位于华北克拉通北部东缘,紧邻敦化—密山走滑深大断裂带东侧,属于欧亚板块与太平洋板块相互作用的活动大陆边缘构造环境,其火山喷发演化过程经历了造高原阶段、造盾阶段、...1研究背景。长白山天池火山坐落于延边朝鲜族自治州安图县境内,位于华北克拉通北部东缘,紧邻敦化—密山走滑深大断裂带东侧,属于欧亚板块与太平洋板块相互作用的活动大陆边缘构造环境,其火山喷发演化过程经历了造高原阶段、造盾阶段、造锥阶段和千年大喷发阶段(Xu et al,2023)。前人对长白山地区中酸性岩研究大多集中于千年大喷发产物的年代学和岩石地球化学研究,而对造锥期中更新世粗面岩的研究较少,且缺乏系统性,如岩相学、矿物学、成岩时代、岩石成因类型和成岩地球动力学等方面,一定程度上制约了人们对长白山天池火山造锥期中酸性岩浆喷溢作用的认识。展开更多
火山岩成分的多样性是岩浆物理和化学过程在其产生、运移、存储和喷发过程中的综合反映。长白山火山区自上新世以来喷发了大量的玄武质火山岩,其成分变化范围较大（Mg O 3.2%~7.8%）。以往研究认为其成分的变化主要受地幔不均一、部分...火山岩成分的多样性是岩浆物理和化学过程在其产生、运移、存储和喷发过程中的综合反映。长白山火山区自上新世以来喷发了大量的玄武质火山岩,其成分变化范围较大（Mg O 3.2%~7.8%）。以往研究认为其成分的变化主要受地幔不均一、部分熔融程度和分离结晶的影响,没有明显地壳混染。本研究发现这些玄武岩经历了不同程度的上、下地壳的混染。同时,结合火山岩的年龄发现玄武岩地球化学成分和同位素比值随时间呈现脉动式的变化。根据87Sr/86Sr和Mg O的突变点可以分为3段：5~2Ma,2~1Ma,1~0Ma。通过定性和定量的模拟发现地幔不均一性和部分熔融程度差异造成玄武岩成分的变化有限,而分离结晶、地壳混染和岩浆补给的岩浆作用是形成玄武岩成分随时间脉动变化的主要原因。并结合能量约束-补给-混染-分离结晶算法（ECRAFC）模拟得出以下结论：天池和望天鹅喷发中心的玄武质岩浆最初都存储于同一下地壳岩浆房,可能由于上地壳构造差异导致岩浆迁移路径和存储区不同;长白山岩浆房迁移有从5~2Ma阶段由下地壳向上地壳逐渐变浅,2~1Ma阶段由上地壳向下地壳快速变深的规律,而1~0Ma阶段的玄武岩由岩浆从下地壳直接快速喷出地表形成;长白山玄武质岩浆的活动与本区的构造断裂活动密切的关系,5Ma以来,火山岩成分随时间的周期性波动可能与本区构造应力的周期性的强拉张-弱拉张过程有关。展开更多
文摘1研究背景。长白山天池火山坐落于延边朝鲜族自治州安图县境内,位于华北克拉通北部东缘,紧邻敦化—密山走滑深大断裂带东侧,属于欧亚板块与太平洋板块相互作用的活动大陆边缘构造环境,其火山喷发演化过程经历了造高原阶段、造盾阶段、造锥阶段和千年大喷发阶段(Xu et al,2023)。前人对长白山地区中酸性岩研究大多集中于千年大喷发产物的年代学和岩石地球化学研究,而对造锥期中更新世粗面岩的研究较少,且缺乏系统性,如岩相学、矿物学、成岩时代、岩石成因类型和成岩地球动力学等方面,一定程度上制约了人们对长白山天池火山造锥期中酸性岩浆喷溢作用的认识。
文摘火山岩成分的多样性是岩浆物理和化学过程在其产生、运移、存储和喷发过程中的综合反映。长白山火山区自上新世以来喷发了大量的玄武质火山岩,其成分变化范围较大（Mg O 3.2%~7.8%）。以往研究认为其成分的变化主要受地幔不均一、部分熔融程度和分离结晶的影响,没有明显地壳混染。本研究发现这些玄武岩经历了不同程度的上、下地壳的混染。同时,结合火山岩的年龄发现玄武岩地球化学成分和同位素比值随时间呈现脉动式的变化。根据87Sr/86Sr和Mg O的突变点可以分为3段：5~2Ma,2~1Ma,1~0Ma。通过定性和定量的模拟发现地幔不均一性和部分熔融程度差异造成玄武岩成分的变化有限,而分离结晶、地壳混染和岩浆补给的岩浆作用是形成玄武岩成分随时间脉动变化的主要原因。并结合能量约束-补给-混染-分离结晶算法（ECRAFC）模拟得出以下结论：天池和望天鹅喷发中心的玄武质岩浆最初都存储于同一下地壳岩浆房,可能由于上地壳构造差异导致岩浆迁移路径和存储区不同;长白山岩浆房迁移有从5~2Ma阶段由下地壳向上地壳逐渐变浅,2~1Ma阶段由上地壳向下地壳快速变深的规律,而1~0Ma阶段的玄武岩由岩浆从下地壳直接快速喷出地表形成;长白山玄武质岩浆的活动与本区的构造断裂活动密切的关系,5Ma以来,火山岩成分随时间的周期性波动可能与本区构造应力的周期性的强拉张-弱拉张过程有关。
