中国东部第四纪火山碎屑物及火山喷发模式研究与对比

通过对我国东部第四纪火山岩屑崩落堆积、基浪堆积、火山碎屑流堆积、火山泥流堆积和空落堆积的识别和研究，建立黑龙江五大连池火山群老黑山、火烧山火山公元1720-1721年喷发火山岩屑崩落-熔岩溢流-斯通博里式喷发柱，吉林长白山火山1000年前爆发普林尼式喷发柱-火山碎屑流-火山泥流（火山碎屑流诱发），龙岗火山群龙湾火山空落堆积-基浪堆积-火山碎屑流堆积-基浪堆积，广西涠洲岛火山群滨海水下喷发、海南琼北火山群低平火山口和广东雷南火山群玛珥湖基浪堆积-空落堆积-基浪堆积-空落堆积和空落堆积-基浪堆积-空落堆积的火山喷发模式，并阐明喷发机制转换的物理过程。对比广西涠洲岛火山群滨海水下喷发与内陆火山口湖喷发基浪堆积；琼北、雷南南方亚热带气候与吉林北方中高纬度内陆森林地带基浪堆积特征的差异。对火山灾害预测、预警，古火山机构、岩相划分及油气藏储层特征研究，指导地质填图和提高旅游科技含量有重要意义。

本项目未调整研究计划，按计划完成了研究工作。通过野外地质考察，粒度分析、岩石地球化学分析，研究了中国东部第四纪火山碎屑堆积物、长白山玄武质熔岩、辉南地幔包体，得出如下认识：（1）黑龙江五大连池火山群老黑山、火烧山火山锥体外围的小丘状火山地形由岩屑崩落堆积形成，火山喷发模式为岩屑崩落-熔岩溢流-斯通博利式喷发柱。（2）吉林龙岗火山群大椅子山玄武质火山渣为空降成因，早期爆发力强，中期弱，晚期强。大龙湾、龙泉龙湾火山碎屑堆积由蒸气岩浆喷发基浪形成。（3）吉林省辉南地区以二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主，其中方辉橄榄岩是二辉橄榄岩经低度部分熔融的产物。二辉橄榄岩和方辉橄榄岩包体均显示较低的氧化-还原状态。地幔的低fO2值代表的是有一定岩石圈成分混染的软流圈地幔，是中-新生代以来华北克拉通受周围板块的围压，岩石圈底部拆沉、软流圈物质直接底劈上侵的结果。（4）吉林省长白山天池火山1000年前大喷发模式为布里尼式喷发柱空降堆积-喷发柱塌陷火山碎屑流堆积-火山碎屑流伴生的灰云浪堆积-火山碎屑流诱发的火山泥石流堆积。（5）长白山区二道白河流域火山泥石流近源分布窄，中源分布宽，远源分布窄。二道白河东、西两岸平台上的火山泥石流堆积为稀性岩屑流堆积，二道白河汇入二道江的火山泥石流堆积上部形成火山泥石流超富集流堆积，下部为稀性泥石流堆积。数值模拟显示，中等喷发规模引发的火山泥石流从火山口流通到二道白河镇附近需要140分钟左右，可为火山应急提供参考值。（6）长白山二道白河流域玄武岩属于钠质、拉板玄武岩系列，在地幔经历了结晶分异；粗面玄武岩、玄武质粗安岩属于钾质、碱性玄武岩系列，岩浆在上升过程中发生了不同程度的地壳混染。这些岩石形成于板内构造环境。（7）广西涠洲岛玛珥火山喷发分为2期，都以空降堆积开始，以基浪堆积结束。晚期空降堆积之后，有火山碎屑流喷发（本次识别出来的）。（8）海南琼北龙凤-龙吉玛珥火山喷发为蒸气岩浆基浪堆积。杨花玛珥火山由5个喷发韵律组成，早期蒸气岩浆喷发空降堆积，晚期蒸气岩浆喷发基浪堆积。新发现峨蔓玛珥火山，先期为蒸气岩浆喷发的空降堆积，晚期为蒸气岩浆喷发的基浪堆积。（9）广东雷南青桐洋玛珥火山为蒸气岩浆喷发基浪堆积。湖光岩玛珥火山由2个玄武质蒸气岩浆喷发韵律组成，每个韵律的早期为蒸气岩浆喷发空降堆积，晚期为蒸气岩浆喷发基浪堆积。