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【中國科學報】五大連池尾山火山處于活躍狀態

2020-06-12 中國科學報 楊凡 桂運安
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  中國科學技術大學教授張海江研究組與中國地質調查局水文地質環境地質調查中心合作,利用大地電磁成像,首次獲得五大連池火山區尾山火山下方20公里深的三維高分辨率電阻率結構,并精細刻畫了尾山火山的地殼巖漿系統分布形態,估算了巖漿囊的部分熔融程度,推斷尾山火山正處在“充電”的活躍狀態。該成果近日在線發表于《地質學》。

  張海江研究組與合作者利用布設在五大連池火山區尾山火山錐周圍密集分布的大地電磁臺站,通過大地電磁成像,發現在火山錐下方約3~4公里以下,存在非常明顯的低電阻率異常。根據低電阻率異常分布,他們進一步刻畫了火山下方的巖漿囊空間分布,發現在上地殼和中地殼各存在一個巖漿囊,二者之間通過一些細的垂直通道相連接,即中地殼的巖漿囊通過這些通道給上地殼的巖漿囊輸送巖漿。

  同時,張海江研究組與中科院測量與地球物理研究所合作,結合噪聲成像得到的速度模型和大地電磁成像得到的電阻率模型,估算出中上地殼巖漿囊中的巖漿部分熔融程度至少為15%。尾山火山上一次噴發在約50萬年前,如果沒有巖漿補給,火山錐下方應該處于冷卻狀態,沒有部分熔融狀態的巖漿存在,電阻率會對應呈現出高電阻率異常。因此,他們推斷尾山火山下方存在巖漿補給,即尾山火山正處在“充電”的活躍狀態。通過分析尾山火山周圍布設的臨時和固定地震臺站數據,他們發現在巖漿囊周圍存在地震和火山顫動信號,進一步證實尾山火山的活躍性。

  長白山火山在2002~2005年,曾顯示出明顯活躍性。新的研究進一步揭示,五大連池尾山火山目前處于一定的活躍狀態,表明東北地區火山可能處于某種程度的活躍期。雖然尾山火山巖漿囊的部分熔融程度尚未達到噴發所需要的臨界值(約40%),但有必要加強該地區的火山監測,以便更好地預測未來火山噴發的可能性。

  相關論文信息:https://doi.org/10.1130/G47531.1

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