~(230)Th—(238)U体系测定我国腾冲地区第四纪火山岩的年龄

一、前言 用铀系同位素测定年轻火山岩的年龄是新近发展起来的一种方法,它适用于测定30万年内火山岩的年代。腾冲火山群位于我国云南西部,地处印度板块和欧亚板块的碰撞边界,在这样地质环境下曾发生了自上新世以来大量的火山活动。测定火山的年代,对评价该地区     

长白山天池火山岩浆系统再认识:岩石热力学模拟

长白山天池火山是一座巨型活火山,在近代至少发生过数次喷发.虽然近年来没有再喷发,但是有关天池火山再次喷发的争论引起学界广泛关注.岩浆系统的研究是火山灾害和预测的基础,主要包括地球物理和岩石学两方面.综合近年来天池火山岩浆房地球物理探测发现,普遍认为在火山区中、上地壳存在分布范围较广的岩浆房,而在中地壳至下地壳也存在范围较为集中的岩浆存储区.鉴于地球物理方法具有多解性和不能给出岩浆成分信息等的局限性,本文用岩石热力学模拟来约束岩浆房的成分和深度.结果显示:(1)天池火山玄武岩在岩石圈地幔或更深处不能经历斜长石的分离结晶,可能只经历少量橄榄石的分离结晶;(2)造盾低MgO玄武岩是原始母岩浆在地壳(约18~27 km,0.5~0.9 GPa)中演化后喷出的,而不是先前认为的从地幔岩浆房中演化后直接喷出形成的;(3)粗面质岩浆是由碱性玄武岩在15~18 km(0.5~0.6GPa,中上地壳)结晶分异形成;(4)天池火山岩浆系统可能要比先前认为的壳幔双层岩浆房模式复杂,地壳岩浆系统应该主体为玄武质岩浆,酸性岩浆只占很小的比例.这些信息对火山岩浆系统和喷发预测的研究有重要意义.     

2011 年3月11日日本宫城Mw 9.0 级地震对其周边地区火山活动的影响

2011年3月11日日本宫城Mw 9.0 级大震后的两天九州岛上新燃岳火山发生大规模喷发. 此次火山喷发是否是受地震触发所致, 以及地震是否同样也会造成富士山火山和长白山火山的喷发成为人们关注的热点. 通过对地震造成的区域应力应变场的计算, 发现富士山火山、新燃岳火山和长白山火山均处于体膨胀区, 在地下10 km 处体膨胀分别达到~220, ~8 和~14 nano-strain. 由同震GPS 位移场计算得到的3 个火山地区地表面应变也表现为膨胀, 符合模型计算结果. 考虑到拉张应力可能对岩浆通道产生的扩张作用、对包容在岩浆内二氧化碳气体的分异作用以及由此引发的一系列正反馈过程, 此次地震可能造成这些火山活动的增加, 应当警惕触发影响可能造成的火山喷发.     

小行星变热之谜

大物体比小物体更能保存热量。地球内部的热能主要来自半衰期较长的4种放射性同位素──钾40、钍232、铀235与铀238,它们在几十亿年来逐渐衰变成稳定的同位素,同时释放能量。地球因为体积巨大,热能损耗得相当慢,这说明了为什么地球至今仍有着熔融的内核,而且地表还有火山喷发。     

超级火山喷发的原因

超级火山喷发是地球上最严重的自然灾难之一,大约每10万年出现一次。那么,超级火山喷发的原因究竟是什么?科学家指出,这是火山内部温度和岩浆房外形共同作用的结果。在明尼阿波利斯举行的美国地质学会年度会议上,科学家们公布了他们的发现。岩浆房周围出现的岩石环允许压力在数万年时间里不断积聚,导致岩浆     

西天山石炭纪火山岩SHRIMP年代学及其微量元素地球化学研究

西天山广泛分布的石炭纪火山岩(大哈拉军山组, 主要由粗面安山岩、粗面岩、流纹岩、中酸性凝灰岩和少量玄武岩组成)的岩浆成因一直存在争议. 该火山岩曾经被认为是裂谷作用的产物, 最近有人认为是“古地幔柱”的组成部分. 本文对此火山岩开展了详细的岩石学和地球化学研究, 结果表明, 该火山岩具有典型大陆弧岩浆的地球化学特征. 火山岩以粗面安山质岩石为主, 岩浆源区富集LILE, Th和Pb而亏损HFSE和Ce. 微量元素地球化学模拟计算表明, 玄武岩样品可以由石榴二辉橄榄岩发生7%~11%的部分熔融来模拟. 大哈拉军山组火山岩代表古南天山洋的火山岛弧, 既不是裂谷演化的产 物, 也不是“古地幔柱”的组成部分. 在比较漫长的岛弧演化过程中, 地幔楔被俯冲带熔体交代并发生部分熔融形成岩浆, 地壳物质(主要是洋底沉积物)通过俯冲带熔体加入到岛弧火山岩中. 不同地区的火山岩可能代表不同时期岛弧火山喷发的产物. 锆石SHRIMP定年结果表明, 西部最早喷发玄武岩中锆石的表观年龄在334~394.9 Ma之间变化, 其中13个测点的平均年龄为(353.7 ± 4.5) Ma(MSWD = 1.7); 东部最早喷发粗面安山岩中锆石样品的表观年龄在293.0~465.4 Ma之间变化, 所有年龄测定值落在U-Pb谐和线上, 并分成明显的两个年龄组; 其中8个测点计算得到的一个平均年龄值为(312.8 ± 4.2) Ma (MSWD = 1.7), 代表粗面安山岩中锆石边部的结晶年龄. 所获得的两个年龄(即354和313Ma)分别属于早石炭世早期和晚石炭世早期, 显然不是同一期岩浆活动的产物. 文中认为, 随着高精度定年结果和地球化学研究成果的积累, 大哈拉军山组火山-沉积岩将来可能会被解体成若干组.     

超级火山喷发的原因

超级火山喷发是地球上最严重的自然灾难之一,大约每10万年出现一次.那么,超级火山喷发的原因究竟是什么?科学家指出,这是火山内部温度和岩浆房外形共同作用的结果.在明尼阿波利斯举行的美国地质学会年度会议上,科学家们公布了他们的发现.     

滕冲地区年轻火山岩高精度热电离质谱(HP-TIMS)铀系法年龄研究

应用高精度热电离质谱 (HP TIMS)技术测定了腾冲打鹰山、黑空山和马鞍山第四纪火山岩2 3 0 Th 2 3 8U 2 3 2 Th体系的同位素组成 ,给出了2 3 8U 2 3 0 Th等时线 ,获得了腾冲火山区晚更新世以来 4次喷发年龄 :( 2 2 7± 2 0 ) ,( 79.6± 5 .5 ) ,( 2 1 .9± 3.0 ) ,( 7.5± 1 .0 )ka,年龄测试精度有明显提高 ,这证实了HP TIMS法测定年轻火山岩年龄的可靠性和准确性 .同时初步建立了我国测定年轻火山岩HP TIMS铀系法的实验流程 .     

长白山天池火山气象站期碱流岩辉石环带混沌吸引子的发现及意义

火山岩中矿物的成分环带中蕴含着其生长过程中岩浆成分和温压等物理状态的变化信息,对研究岩浆演化和火山喷发动力过程非常重要.长白山天池火山气象站期碱流岩辉石具有明显的环带结构,其成因尚未讨论.本文通过了辉石环带的电子探针分析,发现MgO和Na_2O等元素的相对含量呈剧烈的振荡形态.同时,利用非线性时间序列分析的方法,对MgO元素沿辉石环带成分进行了相空间重构的探索性研究.结果发现,辉石环带成分时间序列的相空间吸引子为混沌吸引子.这说明辉石斑晶在生长时所处的系统具有高的自由度和高度的复杂性,其结晶和生长时周围岩浆的成分是高度非稳态和不平衡的.我们认为是岩浆房补给混合和热对流作用过程导致辉石所处的岩浆成分在高MgO、低MgO之间激烈振荡变化,形成了辉石环带成分的剧烈振荡.而这些补给-混合-对流的过程可能最终导致岩浆房超压而发生溢流喷发.     

大地“沸腾”——泥火山

泥火山,顾名思义是由泥构成的火山。说是泥,是因为它的的确确是由黏土、岩屑、盐粉等泥土构成:说是火山,却又不是通常意义上的火山,通常所说的火山最基本的特征是由岩浆形成的,并具有岩浆通道,而泥火山则是由泥浆形成的,不具有岩浆通道。不过,泥火山不仅形状像火山,具有喷出口,还有喷发冒     

用火山岩制约南海的形成演化:初步认识与研究设想

同其他边缘海相比,南海海山众多,且分布广泛,记录了南海演化以及相关深部过程的重要信息.南海及邻区的火山作用可分成3期:南海张开之前(pre-spreading,>32Ma),张开期间(syn-spreading,32～16Ma)和张开期后(post-spreading,<16Ma).南海张开之前的岩浆活动(64～35Ma)主要局限在南海北缘和华南沿海一带,以双峰式火山岩为基本特征.南海扩张期岩浆活动在南海周边的分布非常少见,而主要分布于南海海盆,但由于海盆中沉积物非常厚,至今未获得该期岩浆的样品.南海扩张期后的岩浆活动广泛分布于中央海盆、西南次海盆、海南岛、雷州半岛、泰国、越南等地,以碱性玄武岩为主,少数为拉斑玄武岩,具有OIB地球化学特征,源于DM-EM2之间的混合地幔源,显示DUPAL同位素异常;火山岩中橄榄石斑晶的Fo含量达90.7%,表明火山岩可能是海南地幔柱活动的产物.南海及邻区新生代火山岩的时空分布可能与南海扩张过程中洋中脊对地幔柱的抽吸作用(ridge suction)有关,如是,南海海盆火山岩可能不是典型的MORB.但令人费解的是,华南大陆边缘-南海海盆的过渡带不具备火山裂解边缘(volcanic rifted margin)的特点.显然,地幔柱活动与南海张开之间的关系尚需进一步的研究.在南海重大研究计划的实施过程中,只有有效规划和组织海底火山岩样品的采集,并加强火山岩成因和深部动力学研究的联系,才能阐明深部过程与南海张裂演化之间的联系.     

封面说明

<正>火山岩矿物的环带中蕴含着生长过程中岩浆成分和物理状态的变化信息,通过相空间重构来破译矿物生长过程的岩浆系统动力特性是火山系统复杂性的重要研究方法.长白山天池火山气象站碱流质熔岩的喷发机制目前还未厘清.通过对气象站碱流岩中辉石的电子探针分析和时间成分序列相空间重构分析,发现了辉石MgO成分时间序列在相空间为一混沌吸引子.这说明辉石在生长时所     

超级火山威力非凡

最新研究表明,这座距今75000年前爆发的火山只可能是超级火山.超级火山爆发的威力空前,在短短数日之内,可以倾泻至少240立方千米的岩浆,在有史以来的1000多次火山爆发的纪录中,没有能与之匹敌的,即使是20世纪规模最大的火山喷发--1982年的圣海伦斯火山爆发--也无法与超级火山爆发相提并论.提到圣海伦斯火山,许多人还心有余悸.火山爆发产生的火山灰柱耸入云霄.据统计,这次可怕的爆发释放的岩浆容积不过才1立方千米.假如类似多巴湖的超级火山在现代喷发,恐怕人类就将"品尝"世界末日降临的滋味了.     

首探火山岩浆房

最近，科学家绕绳下降，进入冰岛休眠火山斯里努加吉古的岩浆房，这个岩浆房的深度相当于45层楼高。这是人类首次对火山岩浆房进行的科考探险。岩浆房供给的熔融岩石在火山爆发时流出或爆出地表。斯里努加吉古火山的上一次喷发是在大约3000年前，     

长江中下游繁昌-宁芜火山盆地火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

繁昌和宁芜火山盆地是长江中下游中段的两个重要的中生代火山盆地, 其中最晚期喷发的分别是蝌蚪山组双峰式火山岩和娘娘山组超钾质火山岩. 选择这两组火山岩为研究对 象, 应用LA-ICPMS锆石微区分析技术进行了精确定年. 结果表明, 火山岩含有大量的岩浆成因锆石, 以高的Th/U比为特征, 蝌蚪山组火山岩21点的加权平均年龄为(130.7±1.1) Ma, 娘娘山组火山岩20点的加权平均年龄为(130.6±1.1) Ma, 代表了火山岩的结晶年龄. 与目前长江中下游地区中生代火山盆地火山岩的高质量年龄数据对比表明, 金牛盆地、庐枞盆地、繁昌盆地和宁芜盆地的最晚期火山活动几乎都是在128~130 Ma结束, 庐枞和宁芜盆地早期火山岩的喷发年龄和晚期火山活动没有明显的时间间隔, 表明这两个盆地火山活动的持续时间较短, 暗示了130 Ma前后本地区处于拉张的峰期. 综合分析表明, 长江中下游地区燕山晚期岩浆岩的年代学格架与本地区由挤压转为拉张, 加厚的岩石圈下部发生重力拆沉、岩石圈减薄、软流圈上涌、壳幔相互作用等动力学过程是一致的.     

《连线》公布世界十大火山灾难

据美国《连线》杂志报道，对于灾难而言，火山喷发向来就是“可怕”与“恐怖”的代名词，原因在于它们可以用太多方式给人类带来灾难，如流动的岩浆、令人窒息的火山灰、湖底喷发引起的洪水、塌方、泥流，燃烧的气体、冲击波、地震以及海啸。即使没有喷发。火山仍然是一个可怕的杀人武器，1986年发生在尼奥斯湖的灾难就是最好证明。以下是《连线》杂志公布的全球十大火山灾难。     

长白山天池火山区幔源稀有气体释放特征

长白山天池火山是我国大陆东部规模最大的一座近代活动火山,新生代以来曾经历过多次大规模喷发活动,全新世火山活动再度复活。野外调查结果显示,目前天池火山湖周围地区仍有大规模的水热异常活动,其中长白、湖滨、锦江温泉群为典型代表。这些泉群均伴有强烈的深源气体释放。本次研究主要采集了长白和锦江两个泉群释放的气体。气样采集采用排水取气法,用预先抽好真空的不锈钢瓶存放。采样点位置分布示于图1。气体样品中稀有气体含量及其稳定同位素比值测试结果见表1。     

哥伦比亚火山喷发——六名火山学家以身殉职

今年1月14日,哥伦比亚帕斯托市西南8公里处的加莱拉斯火山发生喷发。正在现场进行勘察活动的6名火山学家及其他一些人员不幸遇难,其中有应用重力测量来提高火山预报准确度的先驱,英国开放大学的地球科学家杰弗里·布朗。加莱拉斯火山是哥伦比亚历史上活动最频繁的火山,自1580年以来共喷发21次。当1988年该火山重新活动的第一个征兆出现以来,各种情况都预示着该火山将有一次大喷发。再考虑到它仅离帕     

溶化的冰川拔开了火山上的塞子

美国和冰岛的科学家们认为他们已发现了冰期与火山活动的联系。于上个月末在夏威夷召开的一次关于火山如何活动的国际会议上提出了一个系统模型。在冰期中,高纬度地区的冰起到了塞子的作用。冰的压力阻止了火山的喷发。但是由于冰期时水被束缚在冰川上,所以在低纬度地区,水的压力较小,岛屿火山就会喷发。根据这个新的模型,当冰川退去时,相反的过程也会出现。当冰河作用最小时,由于高纬度地区的火山上的冰已被移掉,这些火山就发生喷发。但在低纬度地区,由于海平面随着冰川的溶化而上升,水的压力增加,火山活动就会减弱。     

U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的同位素交换反应——硫酸浓度和温度对交换速率的作用

氧化还原离子交换法分离铀同位素取得了可喜的进展。该法能够成功取决于两个基本因素:足够大的同位素富集系数和足够快的U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的同位素交换速率。因此,两者成为离子交换法分离铀同位素的基本研究内容。近年来,不少作者较深入地研究了在各种环境内,特别是盐酸介质中的U(Ⅳ)-U(Ⅵ)的电子交换反应的动力学,得到了半交换期小于0.1s的结果。从而在日本建立了盐酸为介质的阴离子交换法富集铀同位素的中间试验工厂。