1万年以来长白山天池火山喷发时代激光40Ar/39Ar年代学研究

长白山火山是我国少有的年轻火山之一。该火山近代的喷发活动，不但为我们了解东亚大陆活动边缘的现代演化过程提供了重要的样品，也为我们探索近代火山作用与环境气候变化、火山灾害与人类活动等问题提供了素材。近来的研究表明，天池火山仍有喷发的可能，是中国最具喷发危险的巨型火山。建立火山喷发序列，特别是全新世以来火山喷发周期的准确厘定，是进行火山灾害预测的关键。而准确测定这些喷发物的时代，是我们要探索的核心问题。年轻火山岩的定年是一个世界性的难题，由于缺少合适的定年物质，一些第四纪定年手段难以施展；而由于常量元素K的普遍存在和高含量，使得K-Ar、40Ar/39Ar法成为第四纪火山岩定年的最佳手段。本课题即以天池火山全新世火山岩定年为切入点，采用激光40Ar/39Ar定年技术，试图解决40Ar/39Ar法测定年轻火山岩中存在的诸多问题，并建立天池火山1万年以来的喷发时序。

长白山火山位于亚洲大陆东部活动边缘，其大规模的火山活动始于晚上新世，并跨越整个第四纪。该火山令人印象最为深刻的是其近代的喷发活动，这不但为我们了解东亚大陆活动边缘的现代演化过程提供了重要的样品，也为我们探索近代火山作用与环境气候变化、火山灾害与人类活动等问题提供了素材。近来的研究表明，天池火山仍有喷发的可能，是中国最具喷发危险的巨型火山。建立火山喷发序列，特别是近20万年尤其是全新世以来火山喷发周期的准确厘定，是预测未来火山喷发时间的关键。本课题即以天池火山全新世火山岩定年为切入点，采用激光40Ar/39Ar 定年技术，试图解决40Ar/39Ar 法测定年轻火山岩中存在的诸多问题，并建立天池火山20万年以来的喷发时序，尤其是2万年以来的喷发时代。绘制了各期次火山岩分布图及地层剖面图，对采集的样品进行了细致的显微镜薄片观察、矿物学及相关地球化学分析，部分数据分析已经完成。制备了零年龄玄武岩玻璃，提出了零年龄玄武岩玻璃具有作为可作为质量歧视监测、中子通量监测、透长石助溶剂等多重作用。发现中子照射样品受热会增加样品的空气含量。平行样品的不同加热流程可以有效改变单个放气阶段放射性40Ar*的含量，从而使等时线的回归更为准确。利用40Ar/39Ar激光定年方法初步建立了350Ka以来的长白山天池喷发时序，给出了208ka、175ka、113ka、105ka、77ka、18ka、4.9ka、1.2ka的年龄结果，揭示了天池火山可能的8个喷发期次，并显示该区火山岩中透长石无明显过剩氩，是40Ar/39Ar定年的良好矿物，揭示了天池火山可能的8个喷发期次，说明天池火山近20万年来非常活跃。。火山锥顶气象站期下覆粗面岩熔岩流记录了一次地磁漂移事件，具有全球对比意义，而新的年龄结果18Ka使其具有了更重要意义，这可能是该地磁事件为数不多的陆相记录。建立了万年千年尺度样品分析方法和流程，着重对全新世喷发物（白色浮岩，黄色浮岩，碱流岩，黑曜岩等）进行了大量的40Ar/39Ar激光定年，获得了可靠的同位素年龄。同时初步遴选350Ka的富斑晶粗面岩样品中透长石作为第四纪40Ar/39Ar定年的标准样品。