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    我国学者揭示五大连池火山区尾山火山地壳中岩浆分布形态和部分熔融程度

    日期 2020-06-19   来源:地球科学部   作者:程惠红 孙长青  【 】   【打印】   【关闭

    图. 中国东北地区五大连池火山区尾山火山下方基于三维电阻率成像给出的岩浆囊分布

      在国家自然科学基金项目(批准号:41704039、U1839205、41974064)等资助下,中国科学技术大学张海江教授研究团队和中国地质调查局水文地质环境地质调查中心合作,获得了五大连池火山区尾山火山下方20公里深的三维高分辨率电阻率结构,揭示了尾山火山可能处于一定的活跃状态。研究成果以“三维大地电磁成像揭示中国东北五大连池火山区尾山火山下方岩浆正在补给(Magma recharging beneath the Weishan volcano of the intraplate Wudalianchi volcanic field, northeast China, implied from 3D magnetotelluric imaging)”为题,于2020年6月1日在《地质学》(Geology)上在线发表,论文链接:https://doi.org/10.1130/G47531.1。

      中国五大连池火山区是新生代火山最多的地区之一,最近的一次喷发发生于1719~1721年间。为了深入理解五大连池火山区的活动性,研究团队利用布设在尾山火山锥周围密集分布的大地电磁台站,通过三维大地电磁成像,获得了火山下方深达20公里的高分辨率三维电阻率结构。研究发现:一是在火山锥下方大约3~4公里以下存在非常明显的低电阻率异常;二是在上地壳和中地壳各存在一个岩浆囊,二者之间通过一些细的垂直通道相连接,即中地壳的岩浆囊通过这些通道给上地壳的岩浆囊输送岩浆,很好地支持了跨地壳岩浆系统模型。

      结合速度模型和电阻率模型,研究团队估算出中上地壳岩浆囊中的岩浆部分熔融程度至少为15%。通过分析火山周围地震台站数据,发现岩浆囊周围存在地震和火山颤动信号,进一步证实了尾山火山具有某种程度的活跃性。虽然尾山火山岩浆囊的部分熔融程度还未达到喷发所需要的临界值(约40%),但是有必要加强该地区的火山监测,以便更好地预测未来火山喷发的可能性。

      该成果对于推动中国东北地区的火山研究具有重要意义。




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