黑龙江五大连池喷气锥(碟)表壳裂隙成因研究

喷气锥（碟）是五大连池世界地质公园内重点保护的熔岩地貌,它们是熔岩喷发冷却后形成的。目前,许多喷气锥（碟）表壳上分布有裂隙。这些裂隙造成了喷气锥（碟）的破坏。本文根据喷气锥（碟）的形成过程,分析了熔岩的温度变化。建立喷气锥（碟）的三维模型,通过数值计算得到熔岩降温后的温度应力分布。在此基础上,运用断裂力学理论分析喷气锥（碟）上裂隙的形态及分布特征。研究表明:熔岩喷发冷却形成喷气锥（碟）时会产生温度应力,并且最大主拉应力迹线呈环状分布。该温度应力作用下形成的裂隙具有竖直、相互平行、近似等距、由表及里等特征。故此认为喷气锥（碟）竖直状裂隙为熔岩冷却过程中产生的原生裂隙。本文还分析了喷气锥（碟）上裂隙尖端钝化现象以及裂隙密度差异现象的原因。     

五大连池火山群及建立国家地质自然保护区的必要性

五大连池火山群是我国年青的火山这一，保存有我国最新，最典型的火 山地貌景观，还蕴藏有丰富的矿水资源，被誉为“中国火 山博物馆”，“中国矿泉水之乡”。     

黑龙江五大连池火山群大地电磁探测和研究初步结果

对黑龙江五大连池火山群新近观测的7条大地电磁测深剖面资料进行了处理、解释和分析。研究表明,在地下约几百米深度至15～20 km左右,存在一个上宽下窄似铆钉状的高阻异常体,推测为固结过程中的火山岩浆体。该高阻体一直穿过地壳与上地幔连接,有向深处延伸的通道,并随着深度的加大,其电阻率逐渐减小。该火山群属于岩浆直接来自上地幔的火山类型,在地壳内没有明显的低阻岩浆囊存在。火山区的构造走向为近南北方向。     

五大连池世界地质公园中“火山弹”与“喷气锥”景点定名商榷

位于中国东北黑龙江省的五大连池世界地质公园是世界上著名的自然景点,其引人之处就是新生代玄武岩火山地貌。然而,景点中有些火山构造的命名却存在着明显的错误,如：熔岩丘和增生熔岩球分别被错误地命名为“喷气锥”和“火山弹”。笔者根据著名专业网站（如：美国地质调查局网站）和经典教材中的相应定义讨论了这些火山构造。通过分析这些构造的形态、大小和成因,笔者将它们分别重新命名为熔岩丘和增生熔岩球。笔者建议：地质公园中所有景点的定名都应该经专家核实和评价,从而给出科学的、符合地质实际的名称。     

五大连池第四纪火山群的喷发类型和喷发型式

长期以来，人们均认为五连池第四纪火山群只有１４座火山，属于中心式喷发型式和斯特龙博利喷发类型。新近又发现１１座鲜为人知的盾火山，对总数２５座火山重新研究后，作者提出火 山类型以斯特龙博利型为主夏威夷型次这；喷发型式以裂隙－中心式为主，裂隙式次之。     

腾冲和五大连池火山区流体地球化学特征及成因探讨

本文论述了腾冲和五大连池火山流体的物理状态、分布及地球化学特征。腾冲火山区分布的是高温地热流体,分布面积较大,水热活动强烈,气体喷逸作用强。而五大连池火山区分布的是低温流体,温度一般为２￣５℃,流体出露也较少。两个火山区的气体化学组成均以高ＣＯ２为特点,但腾冲火山区地热流体中Ｈ２和ＣＨ４含量较高,而且气体化学组成具有分区性特点。两个火山区流体状态、化学组成的差异与两个火山群的成因及所处大地构造环境     

黑龙江五大连池火山群地壳电性结构

对1997年在黑龙江五大莲池火山群观测的7条大地电磁测深剖面资料进行重新处理,对全部测点的实、虚感应矢量和视电阻率曲线等参数的分布特征进行了详细分析,应用NLCG二维反演方法对3条近东西向剖面数据进行了反演,获得的深部电性结构结果显示：五大莲池火山群中的笔架山-老黑山-火烧山火山链上的火山规模明显大于南、北格拉球火山链和东、西焦得布火山链,该带火山活动有从南西向北东推移的规律;以笔架山-老黑山-火烧山火山链为中心在地下约几百米深度到20km左右,存在一个北北东走向、上宽下窄、北宽南窄似铆钉的状体,该块体随着深度的增加其电阻率值从上千欧姆米逐渐减小到小于1欧姆米;在深度约20km以下铆钉的主体仍然显示有向深处延伸的趋势,推测一直穿过地壳与上地幔连接;在深度4～8km左右火烧山、老黑山和笔架山东、西两侧存在低阻块体;结合S波速度、小震活动以及地热研究结果分析,推测笔架山-老黑山-火烧山火山链在地壳内随着深度增大存在不同凝固程度的岩浆系统。     

福建浦城叶家山破火山群构造特征及其形成机制探讨

近年来的最新调研成果表明，叶家山破火山群由７个破火山和１个层状火山（喷发中心）所组成，各火山机构相互叠置，与卫星ＴＭ遥感影象解译成果相吻合。火山作用经历了６个阶段的火山喷发，周围发育有环状、放射状断裂和岩脉、岩墙，是省内较为典型的破火山群机构，是寻找火山岩非金属矿的有利部位。火山活动的构造环境为拉张环境，物质来源于地壳。     

黑龙江五大连池火山群火山分布与断裂关系新认识

五大连池是世界陆内单成因火山的典型代表,明确断裂与火山排布关系对研究此类火山活动过程具有重要意义。通过地表观察与遥感图像解译,结合区域构造、地表出露断裂或破裂带、火山喷发时间次序(如一些火山存在由SW向NE依次喷发的规律)、区域剖面图以及不同向排布的火山规模规律等现象,研究了五大连池陆内单成因火山群火山排布与断裂的相关关系,认为五大连池地区具有NE,NW和近E-W三组方向的7条断层。区域大地电磁资料以及东北地区深部构造研究也支持这一分析。由于这三组方向的断裂还出现于火山活动之前的花岗岩之中,加之地震数据、地质历史时期的应力状态以及河流阶地研究显示在火山活动时期本地区不存在活动断裂,这些断裂应该形成于五大连池火山活动之前,并在火山作用过程中为岩浆提供了向上运移的通道,从而形成了现今的地表火山分布,即三组火山沿NE向断裂排布,两组火山沿NW向断裂分布,两组火山沿近E-W向断层排布。     

五大连池钾质火山岩中的壳源捕虏体特征及地质意义

黑龙江省五大连池钾质火山岩石中普遍含有壳源捕虏体和捕虏晶,并多赋存于火山集块、浮岩砾、火山渣等各级火山碎屑物及盾状台地的表皮相到内部相火山熔岩中。花岗岩质捕虏体一般大小为5～50cm,捕虏晶一般为0.2～5mm,成分以二长花岗岩为主,少见花岗闪长岩及黑云母英云闪长岩和少量砂岩捕虏体。石英、斜长石、少数钾长石捕虏晶见于各期火山碎屑(物)和熔岩中,其中以石英捕虏晶最为常见。壳源捕虏体中的代表性矿物及浅色玻璃电子探针分析结果表明,火山岩SiO2偏高是岩浆上涌喷发过程中捕获了大量壳源物质的结果。五大连池火山群富钾火山岩岩石化学、地球化学长期保持均一,说明其岩浆直接来自EMⅠ型钾质地幔,岩浆在上升过程中遭受了地壳物质的明显混染。     

五大连池新期火山岩浆房动力稳定性探讨

岩浆房系统的稳定性决定于岩浆房本身的冷却和内部运动以及岩浆房周围岩体的挤压和振动等外界因素,一定条件下,外部因素可能起到更为重要的作用。以五大连池新期火山老黑山岩浆房为例,基于岩浆热传导方程和岩浆房系统振荡的杜芬方程组,通过数学变换和计算得到:五大连池新期火山岩浆房固结与否和岩浆房中岩浆的存在历史密切相关;围岩无预热条件下老黑山岩浆房已固结了6 0年左右,而在充分预热条件下,岩浆房尚需6 0年左右才完全固结,因此较保守的结论是岩浆房已近于完全固结。同时杜芬模型揭示火山区岩浆房系统可能存在复杂的非线性动力学行为。     

相山铀矿田火山岩浆期后成矿热液系统

文章系统论述了相山铀矿田的成矿特征,从时空尺度对成矿物质来源进行了探讨,结合成矿的构造-岩浆-地球动力学背景分析,研究了相山火山盆地成矿热液系统的形成和演化,认为相山铀矿田成矿流体系统是受区域构造环境制约、火山岩浆期后热液系统演化的客观产物。火山岩浆期后成矿热液系统在时间上延续了大约50 Ma,但在不同时间域内其活动空间有异,并由此制约着矿田内铀矿化的时空分布。文章还对矿田内深入找矿提出了建议。     

五大连池火山区气体地球化学特征

根据泉（池）水中气体的组分和同位素组成,讨论了五大连池火山区气体的来源和运移。１９９７年８月从五大连池火山区泉中采用了９个气、水样品,同年９月测定了游离气和水溶气的气体组分、Ｈｅ同位素幽会和ＣＯ２的δ＾１３Ｃ值。气体以ＣＯ２为主,多数样品的ＣＯ２体积分类大于８０％。Ｈｅ和ＣＨ４的体积分数变化范围大,分别为０．７×１０＾－６－３８０×１０＾－６和４．０×１０＾－６－１８０×１０＾－６。＾３Ｈｅ／Ｈｅ     

大同新生代火山岩浆的快速喷发——来自橄榄石地幔捕掳晶的证据

量化研究幔源岩浆从源区运移至喷发或者侵位的时间尺度，对理解基性岩浆作用具有重要意义。然而，对于岩浆的喷发和就位的时间尺度研究仍缺乏有效的约束，位于我国华北克拉通北部山西大同新生代火山岩群是理想的研究地区。本文以该火山群～0.2 Ma喷发的神泉寺碱性玄武岩为研究对象，重点研究其中携带的地幔橄榄石捕掳晶来约束喷发前的时间尺度。通过对其开展详细的矿物化学研究，发现地幔捕掳晶核部的Fo值高达97.7,为极富镁橄榄石，结合其极低的Ca、Mn和Ni含量特征，认为它们捕获自被交代的地幔橄榄岩。另外，地幔橄榄石捕掳晶发育明显的CaO成分环带，表明其在地壳岩浆系统内经历了复杂的岩浆演化过程。地幔橄榄石捕掳晶反应边宽度变化很大，说明它们在源区被捕获时及在运移过程中经过了多次破碎过程。橄榄石捕掳晶最边缘的Fo值为70左右，平衡计算表明它们在边部已与主岩浆(碱性玄武岩)达到平衡。Fe-Mg元素扩散计时结果显示，橄榄石地幔捕掳晶仅在岩浆中滞留了几个月的时间。对于40～70 km的岩石圈地幔厚度来说，岩浆平均上升速率最快可能超过500 m/d。     

五大连池火山岩带的地幔富集作用

小古里河-科洛-五大连池-二克山新生代火山岩带是一条富钾火山岩带,本文选择科洛荡子山新近纪的白榴碧玄岩和其中的方辉橄榄岩地幔包体和白榴霓霞岩岩浆包体为重点研究对象,通过岩相学和地球化学研究发现大量地幔交代的证据,从而认识到以方辉橄榄岩代表的岩石圈地幔在来自软流圈富含不相容元素的流体交代作用下,形成了富集地幔,白榴霓霞岩包体和富钾的火山岩则来自这类交代型地幔不同阶段部分熔融的岩浆,因此火山岩具有低Nd、低Pb和高Sr的同位素特征。富钾火山岩带的K2O／Na2O等值线图表明长400km,宽50km的幔源富钾的火山岩带是受新生代陆内NNW走向的裂谷控制。     

五大连池世界地质公园老黑山景区火山地震遗迹的发现及其意义

五大连池世界地质公园的老黑山、火烧山是我国有详实史料记载的喷发时间最新的活火山,公元1720—1721年喷发距今已300年.火山地震与火山喷发关系密切,但在熔岩台地上较难区分熔岩流动造成的岩石变形与地震造成的构造变形.前人利用地震台网记录和史料记载,对老黑山和火烧山地震的活动特征、火山喷发与地震的关系做过大量研究,但迄...     

松辽盆地徐深气田火山岩气藏相态与渗流机理

通过徐深气田天然气气体状态方程( PVT) 性质、天然气饱和水汽量和地层水PVT性质测试及全直径岩芯分析的气藏启动压力、储层流速敏感性和应力敏感性评价, 探讨了火山岩储层渗流机理。结果表明: 徐深气田火山岩气藏中CO₂含量差别较大(最高达86.88% ) , 天然气分子量与CO₂含量呈正相关; 偏差系数、饱和水汽含量及地层水中天然气含量受地层温度、压力、天然气组成及地层水矿化度等影响; 火山岩气藏启动压力与束缚水饱和度和空气渗透率均呈幂指数关系; 储层呈气水两相流特征, 具有弱速敏性和较强的应力敏感性, 易造成储层渗透率伤害以及孔隙结构改变。     

五大连池第四纪火山岩层序划分及其构造与生态意义

大量前人成果和1:5万区调钻孔资料证实,五大连池第四纪火山地层属于水平岩层.因此,该地区第四纪火山地层的划分,是在地表岩石层序与钻孔岩石层序充分划分与对比的基础上进行的.从沉积角度看,五大连池火山地层属于松嫩盆地连续沉积过程中的第四纪短暂幕式火山喷发所形成的水平岩层.本文结合K-Ar同位素测年新资料,将该区第四纪岩石地层重新划分为11个组级地层单位.其中的火山岩石地层可以自下而上划分为:下更新统焦得布玄武岩(1.214—1.113 Ma);中更新统尾山玄武岩(0.62—0.285 Ma);中更新统笔架山玄武岩(0.24—0.132 Ma)和全新统老黑山玄武岩(距今290～288 a),对夹于其间的正常沉积地层也进行了相应的划分.对层状火山岩层序的层位划分和空间分布研究对于理解五大连池火山群的构造背景和生态环境具有特别重要的意义,五大连池火山群处于中国大陆内部的大同—大兴安岭火山岩带的最北东端,是地幔流体向北东方向流动的最前缘;这类富钾的碱性玄武岩的火山喷发活动对东北富饶的黑土地的形成具有重要贡献,火山岩在嫩江平原上塑造的台地和火山锥地形地貌对生态多样性和优质地下水的生态要素具有重要影响.