火山气体的成分和总量研究

近年来 ,随着全球变化研究的不断深入 ,火山气体研究作为全球气候变化的一个分支迅速发展。文章介绍了目前火山气体的测试方法 :(1)尽管目前利用“差异法”获得火山喷出的H2 O含量的研究还较普遍 ,但是 ,利用离子探针技术直接测定玻璃基质和岩浆包裹体中水含量代替“差异法”已成为必然。 (2 )目前主要采用电子探针对玻璃基质和岩浆包裹体中Cl、S和F百分含量进行定量测试 ,通常选定工作电压为 15～ 2 0kV ,电流 6～ 15nA ,束斑直径分别为 1～ 10 μm(包裹体 )和 15～ 2 0 μm(基质玻璃 )。 (3)岩浆包裹体和玻璃基质中CO2 和CH4 的含量主要利用红外光谱和激光拉曼探针测定 ,另外基质玻璃中CO2 和CH4 的含量可通过XRF方法分析。文中系统分析了估算火山气体成分和总量过程中选择待测斑晶、岩浆包裹体和基质玻璃的标准 ,阐述了利用“岩石学方法”估算火山喷出气体总量的质量守恒原理 ,指出应用这一方法的前提条件是 :(1)火山气体主要来源于上升岩浆的减压出溶 ;(2 )岩浆上升过程中没有经过大规模的同化混染作用。因此 ,利用“岩石学方法”估算的火山气体总量是实际喷发量的最小值。

长白山天池火山气体地球化学监测及数据处理方法探讨

气体地球化学监测是火山活动最直接、最有效的监测手段之一。在对长白山天池火山近二十年的气体地球化学观测数据进行整理的基础上,对其综合质量及数据处理方法进行了评价。结果表明,与传统的地震前兆观测数据相比,气体地球化学观测数据的格式具有特殊性和不连续性,可应用R语言或者其它程序设计语言对观测数据进行整理绘图,从而分析观测数据的变化情况。温泉逸出气体组分CH4的观测数据序列在时间域中基本呈正态分布,可作为判别气体异常变化的重要指标。温泉逸出气体中的CO2与N2、O2呈线性相关,可重点分析CO2、He、H2、CH4、泉水温度等,从而优化分析指标,提高分析效率。

火山气体地球化学监测与研究进展

气体地球化学监测是最重要的火山预警研究方法之一。一些发达国家开展火山气体地球化学监测研究较早,包括对不同火山活动阶段火山气体组分特征的研究,建立了完善的火山气体地球化学观测系统,通过监测火山的CO2、含硫气体、气体比值及同位素组成等,对一些火山喷发作出了成功预警。我国开始火山气体地球化学监测研究较晚,时间短(仅有30余年),目前仅在吉林长白山天池火山、云南腾冲火山等几个火山区开展了监测工作,还处于起步阶段,缺少实时、连续、高采样率监测方法及连续火山气体通量监测。建议参照国外成功的火山预警案例,尽快在我国主要火山区增加火山气体地球化学观测手段,并开展连续火山气体通量监测和研究工作。

火山气体中物质可能孕育了地球生命

美国科学家近日研究发现，火山喷发气体中的羰基硫化物可以通过反应生成链状肽，进而产生蛋白质。专家据此认为，羰基硫化物可能是地球上生命的起源。

火山喷出气体的环境、灾害效应及对火山未来喷发的指示意义

简要综述了火山喷发过程中喷入大气圈内不同成分的火山气体含量及其气候、环境效应和造成的火山灾害 ,并介绍了利用火山喷出气体成分和含量的变异特征进行长尺度火山喷发预测的原理与方法。认为当前在中国开展长白山天池火山活动喷出气体成分和含量的系统研究十分必要 。

白头山火山公元1199/1200年喷发的火山气体总量估算及其意义

在较系统地研究了白头山火山公元１１９９／１２００年喷发物的基础上，利用“岩石学方法”（Ｐｅｔｒｏｌｏｇｉｃ ｍｅｔｈｏｄ），估算出此次喷发向大气圈输送了１０９．８８ × １０～６ｔ ＨＣｌ，１９６．８０×１０～６ｔＨＦ，１４７７．８４×１０～６ｔＨ２Ｏ蒸汽，２３．１４×１０～６ｔＳＯ２和３５．４３×１０～６ｔＨ２ＳＯ４气溶胶．如此大量的火山气体及气溶胶进入大气圈直至平流层，可能会造成气候与环境改变．

长白山天池火山气体对环境的影响及潜在火山灾害研究

长白山天池火山位于中国和朝鲜两国边境线上,借助国际合作,对分布于中朝两国境内的天池火山喷发物进行了较系统的野外考查,选择层序完整的火山喷发物剖面,对天池火山进行整体研究.在此基础上,系统测定了天池火山历史时期大喷发从早期到晚期喷出的气体成分和含量,进而探讨了该火山气体对环境的影响及其造成的火山灾害,并利用天池火山气体成分和含量开展了该火山未来喷发危险性及其潜在火山灾害预测研究,这一方法对进一步开展我国大陆活火山的喷发预测及其火山灾害防御研究具有重要意义.

火山气体可能孕育了地球生命

据美国《科学》杂志最近报道，来自加利福尼亚州斯克里普斯研究所的专家对火山喷发物中的羰基硫化物进行了深入研究。结果发现，在室温下，羰基硫化物和氨基酸能很快进行化学反应，生成链状的肽，速度快而有效。链状的肽则进一步编织形成蛋白质，具有形成最初有机生物分子的可能。据推测，地球生命诞生初期，火山附近的水域可以为上述反应提供适宜的条件。

火山活动与深部碳循环的关系

火山活动是导致地球深部碳向地表输送的重要途径之一,它促进了地球层圈物质交换与深部循环作用.目前,火山活动与深部碳循环关系的研究主要集中在： 1）火山喷发向大气圈中输送CO2气体的通量与总量; 2）火山气体的来源及其演变历史; 3）不同类型的火山喷发（例如,大火山岩省、洋中脊和俯冲带火山活动）对地球深部碳循环贡献的差异.文章通过对青藏高原北部阿什库勒火山群1951年阿什火山喷发物斑晶中原生岩浆包裹体和基质玻璃的实验室测定表明,阿什火山喷出的气体成分主要由H2O,CO2,S,Cl和F组成,利用＂岩石学方法＂计算的阿什火山喷发向大气圈输送的CO2气体总量为1.01×10^9kg.

中国大陆火山活动对气候与环境影响的研究进展

本文简要回顾了我国中、新生代典型中酸性火山活动的气候环境效应的研究进展,重点讨论了新生代长白山天池火山喷发和中生代辽西火山活动对气候环境造成的影响。天池火山气体含量呈现两个相同趋势的旋回式变化,从早到晚,卤化物和H2O呈降低趋势,而硫化物气体呈增加趋势。火山旋回早期富含HF气体导致动物窒息、甚至大批集群死亡;晚期喷出的大量硫化物气体可以形成大规模酸雨和剧毒火山灰云幕,对周围的动植物生长有严重影响。辽西火山气体可分为三种组合,形成酸雨,导致地表温度下降,加速臭氧浓度降低,甚至破坏臭氧层,从而对生物的生存环境造成严重危害。

汤加海底火山喷发特征与灾情启示

火山喷发总体情况2022年1月14日,南太平洋汤加发生了一次规模巨大的火山喷发,它所产生的能量引发了整个太平洋的海啸。当地时间1月14日上午7:20汤加王国洪阿哈阿帕伊岛[Hunga Tonga-Hunga Ha'apai(HTHH)]火山发生喷发(图1)。当日下午5:10-11:30 Himawari 8号卫星捕捉到喷发柱(火山灰、射汽物质、火山气体等组成)高出海平面以上18~20千米,喷发柱宽度达5千米,并迅速向四周扩散至火口周围240千米的范围。

火山分类

火山是地下岩浆上升到地表产生的一种地貌形态，火山喷发是一种自然地质现象。火山喷发时喷出大量炙热的熔岩、火山碎屑、火山灰和有毒有害火山气体，并伴随火山泥石流、火山崩塌、海啸、地震、地形变、火山爆炸冲击波、酸雨等，会给人类造成巨大的灾难。

长白山火山最新监测信息

长白山火山最新监测结果显示,自2010年5月份开始,聚龙温泉2个泉点水温同步上升了3℃;2010年长白山北坡垂直位移量打破了火山锥体每年升高4mm左右的规律:与2009年相比,火山锥体的位移在垂向上发生逆转,海拔最高的水准点在1年内突降12.72mm。本文针对上述2个最新的火山监测信息进行了报道,并对造成这种变化的可能原因进行了讨论。火山活动进入活跃时段的标志是大量火山地震、震群的发生,以及幔源岩浆气体He含量的大幅度上升。然而,现阶段长白山火山区并未出现这2种现象。因此,本文讨论的2个异常还不足以作为长白山火山已经进入新的活跃时段的证据,准确的预测应该密切关注火山地震和幔源气体含量的变化。最后通过N2-He-CO2三角图解初步研究了天池火山气体来源,结果显示:2002～2005年火山出现"初始扰动",深部气体He含量升高,三角图解中气体向He角运移;2005年后火山转入平静状态,气体组份又开始向N2角运移。He浓度的变化特征反应了岩浆房内岩浆成分的变化过程。

燕辽地区中生代火山活动对古环境的影响

采用红外光谱和电子探针分析方法,开展对华北克拉通北缘燕辽地区中生代火山岩中斑晶矿物包裹体地球化学成分研究,并具体分析了燕辽地区中生代火山活动对古环境所造成的重大影响。研究表明,从中生代早期至晚期,燕辽地区火山活动喷出气体及其气溶胶对古环境造成的影响具有明显不同的演化特征。从早到晚表现为:(1)南大岭期玄武质火山喷出的剧毒气体富集 S 与 Cl,它们导致火山区附近地表温度下降和酸雨形成;(2)髫髻山期安山质—粗面安山质火山喷发形成的气体以高含量的 H_2O 和 CO_2为特征,其对周围环境造成的影响是引起地表温度上升;(3)张家口期粗面质和流纹质火山作用喷出的剧毒气体富集 Cl 和 F 两组分,它们主要是破坏大气臭氧层和形成酸雨;(4)辽西义县期和九佛堂期中酸性火山活动喷入大气圈剧毒火山气体的 S、Cl 和 F 含量均较高,火山喷出的大量气体及其气溶胶与火山灰一起导致辽西中生代大量带毛恐龙和孔子鸟等脊椎动物集群死亡,并形成化石层。本文从火山气体及其气溶胶对古环境影响的角度初步分析了辽西地区出露大量中生代脊椎动物化石的原因。

测定同位素比来预测火山活动

<正> [日本《同位素新闻》1993年12月号报道] 多火山之国日本,在用测定同位素比的方法预测火山喷发方面,进行了种种探索,尽管至今尚未达到实用化。 1.火山气体的同位素比与火山喷发 火山气体的成份主要是地下水等循环水的水蒸汽。岩浆从地幔经地壳向火山口运动的过程中,其化学成分就扩散到火山气体中。测定火山气体同位素比的变化,即可预测火山喷发。例如,地幔中~3He/~4He值比空气的~3He/~4He值高8倍,比地壳的更高。当火山中~3He/~4He值高于空气时,表明有地幔岩浆向上运动,火山可能喷发。这一点已从伊豆大岛火山实测的~3He/~4He值得到证实。

外星上的火山

与在地球上一样,火山在太阳系中其他星球的外形塑造上也同样扮演着重要的角色.例如,金星的表面就布满了火山,而且其中有许多火山都非常的"年轻".1978年,天文学家曾观察到在金星的北半球上出现奇怪的闪光,并认为那是发生在金星北半球的一次火山爆发.同年,"先驱号"太空船在金星上检测到了高浓度的二氧化硫,这是一种火山气体.后来,"麦哲伦号"太空船发现金星表面覆盖着成百上千座火山.不过,虽然金星很可能正处于火山频发期,但是到目前为止人类还从未真正观察到金星上的火山爆发.

卢旺达“爆炸湖”的甲烷气体项目

在基伍湖上马的甲烷气体项目可满足卢旺达数十年的能源供应。基伍湖因其所产生的气体会爆炸而素有"爆炸湖"之称,所以,该项目运作后可降低住在附近的200万户居民遭受灾难的风险。

“火山喷发”实验的研究与创新

1实验背景在众多的自然灾害中,火山喷发绝对是不容小觑的,它是由地壳运动引发的一种可怕的地质现象.据科学家最新的研究表明,火山喷发产生的气体可能是过去5.45亿年间大量物种(包括恐龙)灭绝的原因,就像书中提到的庞贝古城的毁灭一样.火山爆发时喷出的大量火山灰和火山气体,不仅会伴随着暴雨形成泥石流毁灭整个城市,还会形成泥浆雨污染环境,对气候造成极大的影响.火山喷发是由于地球内部能量的释放,而我们所处的地区并不是火山多发地带,因此只有通过模拟实验演示火山喷发的过程及其引起的变化,让学生观看加深印象,并产生探究的兴趣,从而理解其中的奥秘.

火山爆发能够预测吗？

火山爆发能够预测吗？这是一个个仁者见仁的问题，有人认为“能”，有人认为“不能”。实际上，这个答案很复杂，因为火山预测学仍处在婴儿阶段，“能”和“不能”在近年都发生过。