阿什库勒火山群位于青藏高原西北部的西昆仑地区, 记录了中国大陆最年轻的火山喷发活动。更新世以来阿什库勒火山群经历了多期次火山喷发活动, 主要产物包括粗安岩和粗面岩, 含少量响岩质碱玄岩、 玄武质粗安岩和流纹岩。火山岩锆石U-Pb及Lu-Hf同位素测试结果表明, 阿什库勒火山岩中粗安岩、 粗面岩和流纹岩的岩浆成因锆石具有接近的εHf(t)值(-9.1~-4.4), 指示其来自于富集的岩浆源区。粗安岩中存在元古代—中生代古老继承锆石, 表明岩浆源区可能经历了变质沉积岩组分的改造作用。火山岩全岩 87Sr/86Sr介于0.709 395~0.711 441, 143Nd/144Nd介于0.512 154~0.512 355, 207Pb/206Pb介于15.652~15.673, 206Pb/204Pb介于18.681~18.754, 与富集地幔 Ⅱ 型(EM Ⅱ)的同位素特征相符。结合前人发表的火山岩主微量数据, 文中开展了火山岩成因的同位素模拟研究, 结果显示阿什库勒火山岩的原始岩浆经历了岩浆混合过程。上述地球化学结果表明, 阿什库勒火山群的原始岩浆起源于EM Ⅱ 型地幔部分熔融形成的基性岩浆, 在上升至地表的过程中与古老大陆地壳物质部分熔融形成的中酸性岩浆混合后喷发, 形成现在的阿什库勒火山岩。结合青藏高原区域构造背景, 分析认为阿什库勒火山岩浆活动可能是印度板块向N俯冲作用下的产物。
西昆仑处于青藏高原西北缘, 该地区岩浆活动强烈, 形成了多个大小、 规模不等的碰撞后钾质火山岩群, 但这些钾质火山岩的岩浆作用过程依然不清晰。 为了研究西昆仑地区的岩浆作用过程, 文中选取了该区域的普鲁和康西瓦火山群作为研究对象, 对其火山岩进行了全岩主量元素含量、 斑晶结构和成分分析, 以及晶体大小分布(CSD)和岩浆结晶温压条件研究。 结果表明, 尽管两地的岩浆具有相似的源区, 但这2个火山群的岩石类型和矿物组成存在显著差异。 普鲁火山岩为一套粗安岩和玄武粗安岩的组合, 斑晶由斜长石、 橄榄石、 单斜辉石和少量斜方辉石构成; 康西瓦火山岩主要为响岩质碱玄岩, 斑晶矿物为单斜辉石、 黑云母和少量橄榄石及斜长石。 结合斑晶结构、 环带成分和CSD曲线形态分析认为, 普鲁火山岩经历了不同演化程度的岩浆混合; 而康西瓦火山岩仅发生了岩浆自混, 且减压造成了斑晶的大量熔蚀。 矿物-熔体平衡温压计计算表明, 普鲁火山岩的平衡温度为1 036~1 218℃, 平衡压力为5.1~9.9kbar, 对应的深度为19.4~37.3km; 康西瓦火山岩的平衡温度为1 154~1 282℃, 平衡压力为1.2~11.6kbar, 对应深度为4.3~43.7km。 康西瓦地区的平衡压力变化范围较大, 可能与所处的断裂带有关。 文中定量化研究了西昆仑地区的后碰撞钾质火山岩的岩浆作用过程, 补充了以往对该区域火山岩中斑晶CSD的研究, 揭示了岩浆在地壳岩浆储库内的运移和演化过程, 为青藏高原西北缘及其周边地区的火山活动研究提供了重要信息。
海南琼北地区是中国第四纪以来火山活动频繁的地区之一, 其中马鞍岭-雷虎岭火山群的喷发活动持续至全新世, 且距海口市仅15km, 属于典型的城市火山。为掌握琼北火山的活动性, 预防突发的火山灾害, 海南省地震局于2007年组建形成火山监测台网, 至今运行良好并积累了大量观测数据。文中收集整理琼北火山区过去23a(含建台前区域地震台网数据)以来的测震、 形变、 流体与地磁观测数据, 并采用多种方法对数据进行分析研究, 发现火山活动与地质构造之间存在紧密联系, 并根据琼北火山的喷发特征和活动背景, 提出了未来火山监测台网的发展方向。文中对琼北火山进行了系统性的总结与回顾, 为琼北火山区的规划建设和灾害预测提供了科学依据, 并为后续火山监测的发展提供了技术支撑。
琼北作为中国最大的第四纪火山区之一, 其火山活动表现出多期、 多旋回的特征, 但位于其西北角的峨蔓火山岩的喷发时代依然存在争议。文中对峨蔓火山区展开了详细的火山地质及地貌调查, 并结合全岩主量元素分析及火山岩K-Ar年代学和贝壳14C年代学研究, 揭示了其火山活动时代和喷发特征等。峨蔓火山区包括笔架岭、 春历岭、 兵马角、 龙门激浪、 龙门灯塔及张屋等火山, 其火山喷发方式主要为溢流式喷发、 射汽-岩浆爆破式喷发和弱岩浆爆破式喷发。熔岩流几乎遍及整个火山区, 分布面积约为26.3km2; 基浪堆积物、 溅落堆积物以及火山渣分布范围较小, 仅限于龙门激浪-五彩湾和张屋村附近。峨蔓火山岩成分变化较大, 整体偏中性, 主要由玄武安山岩、 玄武粗安岩和粗安岩组成, 岩浆演化过程经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异。综合火山岩风化程度(球形风化、 红土层)、 火山地质与地貌特征(锥体形貌、 坡度)、 岩石学和地球化学特征(橄榄石斑晶蚀变、 全岩成分差异)以及K-Ar年龄(0.12~0.44Ma)和贝壳14C年代学结果((43.27±0.67)ka BP), 分析认为峨蔓火山区的火山活动时代应属于中、 晚更新世。
华北东部海兴一带出露2座第四纪火山, 即小山火山和大山火山, 并在边庄附近隐伏了火山岩。野外考察和室内分析显示: 小山火山为玛珥式火山, 喷发方式为射汽岩浆喷发, 影响范围仅限于火口附近, 喷发物为火山渣、晶屑和火山灰; 大山火山早期为爆破式喷发, 后有岩浆侵入, 喷发强度和规模均不大, 产生了火山渣、火山集块岩和致密熔岩颈。边庄隐伏火山岩为气孔状和致密火山岩及火山角砾岩, 喷发方式以弱爆破式喷发和熔岩流溢为主, 喷发时代为早更新世。小山火山渣和边庄隐伏火山岩成分为玄武质, 而大山火山岩SiO2含量低, 属于霞石岩。氧化物含量不显示线性关系, 说明它们之间不存在岩浆演化关系。3处火山岩均富集轻稀土, 边庄隐伏火山岩富大离子亲石元素, 无高场强元素Zr、Hf、Ti亏损, 大山和小山样品强烈富集Th、U、Nb和Ta, 明显负K和Ti。3处火山岩具有不同的岩石学和地球化学特征, 具有相对独立的火山结构, 虽均可能来自软流圈, 但明显经历了不同的岩浆活动过程。
在长白山天池火口天文峰内壁发育数十m厚的爆炸式喷发堆积物,颜色各异.其中1套规模较大的黄色中弱熔结的粗粒浮岩空降堆积,堆积物碎屑粒径大,气孔大量发育,含有大粒径粗面岩岩块.文中对采于该套黄色堆积物的样品进行了全岩成分和显微结构特征分析,并与 "千年大喷发"的空降浮岩进行了对比.研究结果表明: 1)黄色浮岩与千年喷发的浮岩一样,属于碱性流纹岩,比千年喷发的灰白色浮岩略偏基性,可能由同一岩浆演化而来; 2)黄色浮岩呈泡沫状,由不同大小的气孔、气孔壁和少量斑晶组成,部分较大的圆形气孔沿斑晶周围发育,呈串珠状排列,流动特征明显,黄色浮岩的斑晶类型和气孔结构与千年喷发的灰白色浮岩类似; 3)已有扫描电镜和X射线衍射分析结果显示黄色浮岩中的长石参数与其他浮岩明显不同,可能是独立火山喷发事件的产物.上述岩石学证据表明,该套黄色堆积物是火山爆炸式喷发作用形成的浮岩空降堆积.
文中主要探讨缅甸兰里岛泥火山灾害与成因机制,结合兰里岛地质背景以及泥火山活动现状,对在兰里岛东北部、中部以及西部所取3个泥火山采样点的样品进行粒度分析以及显微形貌分析,发现样品粒度在1~100μm之间,均呈单峰正态分布,粒径中值相近,粒度分布集中,分选较差,粒度对称程度呈很正偏态; 样品基质以泥质为主含有大量泥质碎屑、细小晶体碎屑以及少量气孔,并含有少量蚀变强烈的斜长石晶屑和辉石晶屑,可判定样品点物源相同。据此推断兰里岛普遍存在均匀泥质层作为泥火山喷发的统一物源。
碎屑的形貌参数是计算碎屑最终沉降速度公式中的一个重要参数,而以往在计算中只是把碎屑假设为球形或椭球形,未对其进行详细研究。通过对长白山天池火山千年大喷发产生的空降碎屑的形貌分析得到一些新的认识: 空降碎屑以浮岩为主,浮岩碎屑的形态不规则,从等轴状到拉长状,从次圆状到棱角状都有。随着浮岩碎屑粒径的减小,颗粒拉长现象明显,拉长碎屑的比例从15.02%上升到47.5%。并且,浮岩碎屑的粒度越小,颗粒棱角状越明显。通过对样品的形貌分析,得到其平均形态参数F=0.72。如果假设长白山天池火山千年大喷发浮岩碎屑为球形(F=1)时,计算的最终沉降速度是浮岩碎屑形态参数F=0.72时最终沉降速度的1.52倍,而当假设颗粒为椭球(F=0.5)时,计算的最终沉降速度是浮岩碎屑形态参数F=0.72时最终沉降速度的0.89倍。风速为10m/s时,不同形态参数的碎屑的沉积等厚线图显示,火山碎屑的扩散范围随着形态参数F值的减小而扩大。以上分析充分说明,碎屑的形貌特征对其最终沉降速度和扩散范围都具有较大的影响,今后在模拟火山碎屑扩散和灾害预测时应该充分加以考虑。