長(zhǎng)白山天池火山出現(xiàn)的“巖漿袋”，能告訴我們什么?

近期長(zhǎng)白山天池火山區(qū)北部的巨厚層巖渣堆中埋藏的玄武質(zhì)巖漿袋（magma pocket）（圖1）被人工挖掘揭露。在天池火山玄武質(zhì)巖漿噴發(fā)期間，巖漿沿著巖漿袋周圍的裂隙上侵，冷凝并形成了若干的玄武巖脈體（圖2）。這些巖漿袋內(nèi)部的玄武質(zhì)巖漿“夭折”噴發(fā)或噴發(fā)晚期，由于巖漿噴發(fā)動(dòng)力減弱逐漸形成了玄武巖漿回流現(xiàn)象，在此過程中巖漿快速冷凝，形成了形態(tài)像鐘乳石一樣的熔巖刺（圖3），這一經(jīng)典的火山地質(zhì)現(xiàn)象被中國地震局火山研究所、吉林省地震局、意大利地球物理與火山研究所和中國地震局地質(zhì)研究所科研人員聯(lián)合考察所發(fā)現(xiàn)。

圖1 長(zhǎng)白山天池火山巨厚層巖渣堆中人工挖掘出露的巖漿袋（原創(chuàng)圖件）

圖2 玄武質(zhì)巖漿沿?cái)嗔鸦蛄严渡锨郑趲r漿袋附近形成的玄武巖脈體（原創(chuàng)圖件）

圖3 巖漿袋內(nèi)部的玄武質(zhì)巖漿由于噴發(fā)動(dòng)力減弱，形成的巖漿回流現(xiàn)象（原創(chuàng)圖件）

這些玄武質(zhì)巖漿袋的出現(xiàn)，充分的說明天池火山不僅僅是一座大型中央式活火山，也是一座分布著諸多單成因火山錐體的多成因火山。中國地震局火山研究所和意大利地球物理與火山研究所聯(lián)合研究表明，這些巖漿袋形成的時(shí)間在1.19至1.20 Ma，形成于天池火山造盾晚期玄武質(zhì)巖漿活動(dòng)階段向火山錐體建造階段的時(shí)期。巖漿袋及附近玄武巖脈體的出現(xiàn)，表明天池火山區(qū)底部曾經(jīng)存在玄武質(zhì)巖漿的補(bǔ)給，而且這些巖漿補(bǔ)給管道系統(tǒng)與火山區(qū)斷裂活動(dòng)有關(guān)聯(lián)，并受北西向斷裂構(gòu)造控制。地球化學(xué)與同位素?cái)?shù)據(jù)表明，這些玄武巖及脈體具有富集型地幔的地球化學(xué)特征。這些研究成果將為未來的天池火山監(jiān)測(cè)與災(zāi)害防治工作奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：Li, M. M., Xu, Z. T., Ventura, G., Pan, X. D., Han, D., Gu, G. H., Pan, B., Feng, J.Q. 2021. Geochronology and Petrogenesis of Early Pleistocene Dikes in the Changbai Mountain Volcanic Field (NE China) Based on Geochemistry and Sr-Nd-Pb-Hf Isotopic Compositions. Frontiers in Earth Science, 9, 729905.

本期科普結(jié)束！小伙伴兒們，我們下期見！

本期作者：徐智濤，葉希青，孫立影，顧國輝，盤曉東，李萌萌，魏海泉，Ventura· G，F(xiàn)abio· S，武成智，閆東晗
制作單位：中國地震局火山研究所； 吉林省地震局； 意大利地球物理與火山研究所；中國地震局地質(zhì)研究所；意大利維蘇威火山觀測(cè)站