长白山火山三个喷发中心喷发层序的对比研究

The distinct characteristics of Changbaishan volcano are geographical location, geological background and volcanic types. It situates on the boundary between China and the North Korea, with several eruptive centers, multiple caldera (cone) and a variety of magma composition. The main eruptive centers are consist of polycycle stratovolcano, and their complexity and hazardous characteristics are far beyond those of a single volcano or mono-genous volcanoes, therefore they must be placed in the Northeast Asia geological environment and should be studied using the theories of large volcanoes. On the basis of previous work and through further field investigation, this study aims at the three main eruption centers of Changbaishan volcanic region,named Tianchi, Wangtian'e (both located in China), Nanpaotai(located in Korea). First,by age and geochemical analysis we establish the complete series of volcanic eruptions and magmatic evolution history. Then we investigate the geological background, physical and geochemical feature, volcanic eruption series and frequency features of the three eruption centers by comparative study, to identify the similarities, differences and their internal link, and to assure whether the magmatic origin of three eruptive center is comagma or not. Finally we intend to explore the magma formation mechanism of volcanic eruption and reconstruct the volcanic activity history. This study may provides some useful information for the assessment of Changbaishan volcanic hazard.

长白山火山的特殊性在于它的地理位置、地质背景和火山类型。它跨越中朝两国，是由多个喷发中心，多个火山口（锥），多种岩浆，多次喷发形成的巨大火山群，主要火山是多旋回层状火山，其复杂性、重要性和危险性远远超出单一火山或单成因火山，因而必须把它置于东北亚大的地质环境，以大火山观的理念研究其相关问题。本项研究拟选取位于中国境内的天池火山、望天鹅火山和位于朝鲜境内的南炮台火山三个主要喷发中心为主要研究目标，在以往工作的基础上，通过进一步的野外调查和测试分析，建立起完整的岩浆演化序列（火山岩层序）和精准的火山喷发时间序列，对比三个喷发中心的地质背景、岩浆(火山岩)物理化学和地球化学性质，火山喷发序列及频率，找出它们之间的异同与联系，查明三个喷发中心的岩浆来源，是同源还是异源，探讨岩浆的形成机理和火山喷发机制，重塑火山活动历史，为评估现实长白山火山活动状态及潜在的危险打下牢固的理论基础。

长白山火山是东北亚地区最为重要的一个火山，受到了世界范围内的广泛关注。本项目拟通过对长白山火山区的三个喷发中心（长白山天池火山、望天鹅火山和南炮台山火山）的野外地质调查，通过详细的年代学框架的约束，以及相应的主量元素、微量元素和同位素的地球化学分析，进而探讨长白山火山的喷发过程、岩浆的演化过程、火山作用于大地构造背景，以及详细的火山喷发序列。项目采集长白山天池火山和望天鹅火山的造盾阶段和造锥阶段的玄武岩，结合分析南炮台山的演示组成，建立了从造盾阶段至造锥，直至最后的爆炸式火山喷发的详细过程。岩石地球化学组成显示，长白山火山与日本等地火山有着相似的大地构造背景，受控于大陆裂谷和太平洋板块的俯冲作用的影响，同时，这些地区的火山喷发有着相似的活动频率，这些都暗示着长白山火山的喷发的危险性；另外，同位素结合年龄数据显示，不同阶段的岩浆来源有着不一样的地球化学组成，说明了岩浆房的变化过程。另外，通过对远源的沉积物研究显示，长白山千年大喷发的火山灰已经飘散到了北极的格陵兰地区，同时，本研究也首次证明了这次火山喷发的火山灰已经飘散到了其西侧120km的龙岗火山区。火山灰的研究不仅说明了这次火山喷发规模之大，同时本研究也暗示着一种解决长白山近代喷发产物年龄的另一个方法，即为通过远源沉积物火山灰的分离提取工作。气体地球化学显示，长白山火山的温泉来源可能有所不同，主要是受到不同比例的壳幔的混合作用，说明了区域构造的复杂性。