大兴安岭诺敏河_奎勒河地区第四纪火山活动研究_赵勇伟
内蒙古达里诺尔晚新生代火山群喷发特征研究
内蒙古达里诺尔晚新生代火山群喷发特征研究赵勇伟;樊祺诚;李霓;王佳龙;邹颖【摘要】Dalinor volcanic field,which contains more than one hundred late Cenozoic volcanoes,is one of the largest monogenetic volcanic fields in China.In this field,four explosive eruption types are identified:Hawaiian eruption,Strombolian eruption,violent Strombolian eruption and phreatomagmatic eruption.Effusive eruption and slow extrusion are found in the field as well.The represented volcanic edifices indicates that the eruption episode generally endured a transition from effusive or extrusive eruption (with low VEI),through explosive eruption (with high VEI),to effusive eruption.The phreatomagmatic eruption starts with a violent magma-water explosion,and gradually changes to magmatic explosive eruption and effusive eruption.The volcanic products are emplaced through different styles:Newton fluids,Bingham fluids,grain flows,laminar flow,surge and airfall,which help to generate varying volcanic features.The magma input rate and ascending speed,as well as wallrock nature,may be the main influence factors on the diversity of eruption styles.%达里诺尔火山群有近百座晚新生代单成因火山,其地质地貌形态各异,喷发形式多样.这些火山既有爆破式喷发,如:夏威夷式喷发,斯通博利式喷发,强斯通博利式喷发和射汽岩浆喷发;也有溢流式喷发,如盾状火山;还有岩浆缓慢侵出,如大黑山.火山群内典型火山机构表明,不同的喷发方式穿插于火山喷发过程:早期火山活动多以侵出和溢流为主,逐渐转变为岩浆爆破式喷发(强斯通博利式,斯通博利式),晚期又过渡为溢流式喷发,喷发过程大体经历一个爆破强度弱-强-弱的转变.射汽岩浆型的火山则是以剧烈的射汽岩浆爆炸开始,后期逐渐转弱为岩浆爆破喷发和溢流喷发.火山喷发过程中火山产物出现牛顿流体,宾汉流体,层流,颗粒流,涌流,空降等不同类型的运动形式,自火口向远源运动,形成差异化的火山产物.岩浆的输送速率、上升速度,以及围岩的类型,可能是造成达里诺尔火山群多样化喷发的主要因素.【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2018(034)001【总页数】10页(P103-112)【关键词】达里诺尔火山群;单成因火山;喷发特征;喷发物运移机制【作者】赵勇伟;樊祺诚;李霓;王佳龙;邹颖【作者单位】中国地震局地质研究所,活动构造与火山重点实验室,北京100029;中国地震局地质研究所,活动构造与火山重点实验室,北京100029;中国地震局地质研究所,活动构造与火山重点实验室,北京100029;中国地震局地质研究所,活动构造与火山重点实验室,北京100029;中国地震局地质研究所,活动构造与火山重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P317.3大陆板内火山喷发形式复杂多样，主要取决于岩浆因素：如岩浆物理化学性质，补给频率与速率(单位时间内通过岩浆通道的岩浆质量)，以及非岩浆因素：如火山通道的产状，区域应力状态，围岩类型等(Schmincke, 2004)。
森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响
第５２卷第３期东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报Ｖｏｌ．５２Ｎｏ．３２０２４年３月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＭａｒ．２０２４１）国家自然科学基金项目（４１９０１０１８）；黑龙江省自然科学基金项目（ＬＨ２０２０Ｄ００３）；黑龙江省博士后基金项目（ＬＢＨ－Ｚ２０１０６）㊂第一作者简介：崔杨，女，１９９８年３月生，东北林业大学林学院㊁森林生态系统可持续经营教育部重点实验室（东北林业大学），硕士研究生㊂Ｅ－ｍａｉｌ：５２８３９８３３９＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂通信作者：段亮亮，东北林业大学林学院㊁森林生态系统可持续经营教育部重点实验室（东北林业大学），副教授㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉａｎｇｌｉ⁃ａｎｇ．ｄｕａｎ＠ｎｅｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ㊂收稿日期：２０２３年８月３０日㊂责任编辑：韩有奇㊂森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响１）崔杨㊀蔡玉山㊀刘欢㊀杨晓晨㊀段亮亮（森林生态系统可持续经营教育部重点实验室（东北林业大学），哈尔滨，１５００４０）㊀㊀摘㊀要㊀径流情势和流域退水是反映水文过程至关重要的指标，除气候因素外，主要受到下垫面和流域水文地质特征的影响㊂利用准配对流域法，对比大兴安岭地区森林结构不同的２个小流域（老爷岭流域㊁圣诞村流域），排除气候和地形地貌的干扰，探究森林结构变化对流域径流情势及退水过程的影响㊂结果表明：老爷岭流域的全年洪峰历时比圣诞村流域延长５ｈ㊁平均洪峰滞时推迟２ｈ，洪峰径流量㊁变异系数均无显著差异㊂随着森林平均蓄积量㊁树种组成㊁郁闭度等森林结构指标的提高，老爷岭流域（森林结构综合指数较高）较圣诞村流域（森林结构综合指数低）的枯水径流时间低４ｈ，平均枯水径流深提高０．６５ｍｍ（是圣诞村流域３倍），平均枯水径流变异系数低３３％，且流域间差异均达到了极显著水平（Ｐ＜０．０１）㊂通过退水分析，结果表明：老爷岭流域和圣诞村流域退水系数（ｋ）的均值分别为１６．９㊁８．５ｄ，退水常数（α）均值分别为０．９０９４㊁０．８６２６，老爷岭流域的平均退水时间比圣诞村流域延缓了８．４ｄ㊂该地区流域水文特征受森林植被变化的影响明显，森林结构复杂㊁森林质量高的老爷岭流域枯水径流量高并且稳定，退水过程更慢，水源涵养功能更好㊂关键词㊀森林结构；水文情势；退水特征；洪峰径流；枯水径流分类号㊀Ｓ７１５．３ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＦｏｒｅｓｔＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｎｔｈｅＦｌｏｗＲｅｇｉｍｅｓａｎｄＤｒａｉｎａｇｅＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＦｏｒｅｓｔｅｄＳｍａｌｌＷａ⁃ｔｅｒｓｈｅｄｓｉｎｔｈｅＧｒｅａｔｅｒＫｈｉｎｇａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ／／ＣｕｉＹａｎｇ，ＣａｉＹｕｓｈａｎ，ＬｉｕＨｕａｎ，ＹａｎｇＸｉａｏｃｈｅｎ，ＤｕａｎＬｉａｎｇｌｉａｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＦｏｒｅｓｔＥｃｏｓｙｓｔｅｍＭａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）／／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０２４，５２（３）：１０３－１１１．Ｆｌｏｗｒｅｇｉｍｅｓａｎｄｂａｓｉｎｒｅｃｅｓｓｉｏｎａｒｅｃｒｕｃｉａｌｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｍａｉｎｌｙｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｙｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｓｕｒｆａｃｅａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｉｖｅｒｂａｓｉｎｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏｃｌｉｍａｔｉｃｆａｃｔｏｒｓ．Ｔｗｏｓｍａｌｌｂａｓｉｎｓ（ＬａｏｙｅｌｉｎｇｂａｓｉｎａｎｄＳｈｅｎｇｄａｎｃｕｎｂａｓｉｎ）ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｔｈｅＧｒｅａｔｅｒＫｈｉｎｇａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｎｆｌｏｗｒｅｇｉｍｅｓａｎｄｄｒａｉｎａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｕｓｉｎｇｔｈｅｑｕａｓｉ⁃ｐａｉｒｅｄｗａｔｅｒ⁃ｓｈｅｄｍｅｔｈｏｄｔｏｅｘｃｌｕｄｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｃｌｉｍａｔｅａｎｄｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅａｎｎｕａｌｄｕｒａｔｉｏｎｏｆｆｌｏｏｄｐｅａｋｉｎｔｈｅＬａｏｙｅｌｉｎｇｂａｓｉｎｗａｓｅｘｔｅｎｄｅｄｂｙ５ｈｏｕｒｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅＳｈｅｎｇｄａｎｃｕｎｂａｓｉｎ，ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｌａｇｔｉｍｉｎｇｏｆｆｌｏｏｄｐｅａｋｗａｓｄｅｌａｙｅｄｂｙ２ｈｏｕｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｐｅａｋｒｕｎｏｆｆａｎｄｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｖａｒｉａ⁃ｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｓｕｃｈａｓａｖｅｒａｇｅｆｏｒｅｓｔｓｔｏｃｋ，ｔｒｅｅｓｐｅｃｉｅｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ａｎｄｃａｎｏｐｙｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅｄｕｒａｔｉｏｎｏｆｌｏｗｆｌｏｗｒｕｎｏｆｆｉｎＬａｏｙｅｌｉｎｇｂａｓｉｎ（ｗｉｔｈａｈｉｇｈｅｒｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｅｘ）ｗａｓ４ｈｏｕｒｓｓｈｏｒｔｅｒｔｈａｎＳｈｅｎｇｄａｎｃｕｎｂａｓｉｎ（ｗｉｔｈａｌｏｗｅｒｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｄｅｘ），ａｎａｖｅｒａｇｅｌｏｗｆｌｏｗｒｕｎｏｆｆｄｅｐｔｈｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ０．６５ｍｍ（３ｔｉｍｅｓｔｈａｔｏｆｔｈｅＳｈｅｎｇｄａｎｃｕｎｂａｓｉｎ），ａｎｄａ３３％ｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｌｏｗｆｌｏｗｒｕｎｏｆｆ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂａｓｉｎｓｒｅａｃｈｅｄａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌ（Ｐ＜０．０１）．Ｔｈｒｏｕｇｈｒｅｃｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｅａｎｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｒｅｃｅｓｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ｋ）ｆｏｒｔｈｅＬａｏｙｅｌｉｎｇｂａｓｉｎａｎｄＳｈｅｎｇｄａｎｃｕｎｂａｓｉｎｗｅｒｅ１６．９ｄａｙｓａｎｄ８．５ｄａｙｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｍｅａｎｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｒｅｃｅｓｓｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔ（α）ｗａｓ０．９０９４ａｎｄ０．８６２６，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅａｖｅｒａｇｅｒｅｃｅｓｓｉｏｎｔｉｍｅｏｆｔｈｅＬａｏｙｅｌｉｎｇｂａｓｉｎｗａｓｄｅｌａｙｅｄｂｙ８．４ｄａｙｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅＳｈｅｎｇｄａｎｃｕｎｂａｓｉｎ．Ｔｈｅｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃ⁃ｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｂａｓｉｎｉｎｔｈｉｓａｒｅａｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆｏｒｅｓｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｈａｎｇｅ，ｗｉｔｈｔｈｅＬａｏｙｅｌｉｎｇｂａｓｉｎ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｃｏｍｐｌｅｘｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｆｏｒｅｓｔｑｕａｌｉｔｙ，ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｈｉｇｈｅｒａｎｄｍｏｒｅｓｔａｂｌｅｌｏｗｆｌｏｗｒｕｎｏｆｆ，ａｓｌｏｗｅｒｒｅｃｅｓｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄａｂｅｔｔｅｒｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｆｏｒｅｓｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；Ｆｌｏｗｒｅｇｉｍｅｓ；Ｄｒａｉｎａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；Ｐｅａｋｒｕｎｏｆｆ；Ｌｏｗｆｌｏｗｒｕｎｏｆｆ㊀㊀水是地球生命赖以生存的物质基础，其循环过程㊁形成特点以及与森林的关系始终是森林水文研究中备受关注的问题［１－２］㊂河流水文情势指河川径流表现出多年的㊁稳定的特征规律，包括流量㊁时机㊁历时㊁频率以及变异性［３］㊂退水是指降水少或无降水时，河川径流逐渐消退的过程［４］㊂在森林生态系统中，流域水情及退水变化不仅对维持水生生物多样性至关重要，还直接影响农业和城市供水，由此可见，稳定的水文过程在流域中发挥着极其重要的作用［３，５］㊂气候变化和森林植被是影响流域产汇流的主要驱动因子［６－７］㊂例如，Ｙａｎｇｅｔａｌ．［８］在海流图河流域的研究中发现，６４％的径流量改变取决于温度㊁降水㊁耕地面积的综合变化㊂然而，排除了气候的干扰，探究森林对径流的调节主要依赖于森林覆盖率㊁森林植被类型等诸多因素的影响［９］㊂段亮亮［１０］通过近配对流域法，探讨老沟河流域与未受干扰的小北沟流域之间的径流变化特征，结果发现森林干扰显著影响枯水径流情势，而对洪峰径流情势影响不显著；罗韦慧［１１］在大兴安岭３个典型森林流域中发现，流域径流深与落叶松所占比例密切相关；Ｌｉｕｅｔａｌ．［１２］在梅江流域的研究中发现，森林采伐能显著影响洪峰径流㊁枯水径流的水文情势；Ｚｈａｎｇｅｔａｌ．［１３］在加拿大ＢａｋｅｒＣｒｅｅｋ流域的研究中得到这样的结论，森林干扰显著增加了洪峰径流㊁枯水径流的流量，提高了变异性，并提前了洪峰径流发生时机㊂另一方面，针对流域退水过程，目前有很多成果在基流分割的基础上，研究地下径流退水时间变化特征，通常表现为基流补给多的时期，退水过程稳定，而降雨过后的洪峰径流退水比较剧烈［１４－１５］㊂可见，前人关于森林干扰对径流情势影响的结论因流域条件不同而有所差异，并且径流退水空间变化特征的研究较为匮乏㊂探讨径流情势的改变和退水过程需要考虑流域内多方面的因素，如土壤㊁植被类型㊁森林覆盖率㊁气候因素㊂为了分析森林植被变化对径流情势和退水特征的影响，需要排除其他影响因子㊂准配对流域法，即选择了自然条件相似（地形㊁地质㊁地貌㊁土壤等）㊁地理位置相近而森林植被不同的流域，将其作为 对照 及 处理 流域，进而分析同一时期内植被变化对流域水文过程的影响，可以有效地剔除气候㊁地形地貌对径流的干扰，为探究森林植被变化对水文情势和退水的影响提供了可靠依据［１６］㊂大兴安岭林区是我国唯一的寒温带明亮针叶林区，该区域内水系发达，主要源于森林重要的水源涵养功能㊂然而，冠层截留量㊁枯落物层持水量㊁土壤渗透能力以及林木耗水，因林木生长状况㊁生物学及生态学特性而有所不同［１７－１８］，所以，森林植被可以显著影响流域水文过程㊂前人针对森林覆盖率与流域径流关系进行了多项研究［１９－２０］，但针对流域内森林结构改变，如树种组成㊁蓄积量㊁郁闭度㊁龄级等综合指标差异对河川径流特征影响的研究相对较少㊂认识和理解森林结构对流域水文过程的影响将为该地区森林水资源的管理和可持续利用提供理论支撑㊂本研究利用准配对流域法，以大兴安岭北部漠河市北极村的２个典型森林小流域（老爷岭流域（面积为２１．９ｋｍ２）㊁圣诞村流域（面积为２３．９ｋｍ２））为研究对象，探讨森林结构（森林平均蓄积量㊁树种组成㊁郁闭度㊁龄级）变化对径流情势和退水特征的影响，以此揭示大兴安岭小流域森林结构与水文过程的关系㊂１㊀研究区概况研究区位于黑龙江省大兴安岭北部地区，地形主要以低山丘陵为主，坡度较缓，海拔２７７ ６８８ｍ，全区地势主要呈东北－西南方向㊂其气候较为独特，属于寒温带大陆性季风气候，冬季寒冷㊁低温时间长；夏季温暖湿润，但历经时间较短；年平均降水量约为４６０ｍｍ，降雨主要集中在６ ８月份㊂该区域虽然降雨量不大，但水系发达㊂土壤类型主要为棕色针叶林土，土层厚度在１５ ４０ｃｍ之间，并有永久冻土的存在，其主要呈岛状分布，季节性冻土在全区域内普遍存在㊂地带性植被主要以兴安落叶松（Ｌａｒｉｘｇｍｅｌｉｎｉｉ）为主，同时，还分布一定面积的樟子松（Ｐｉｎｕｓｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓｖａｒ．ｍｏｎｇｏｌｉｃａ）㊁白桦（Ｂｅｔｕｌａｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａ）㊁山杨（Ｐｏｐｕｌｕｓｄａｖｉｄｉａｎａ）等乔木林㊂２㊀研究方法２．１㊀研究流域的选择为了揭示森林结构差异对流域径流情势及退水过程的影响，在黑龙江漠河森林生态系统国家定位观测研究站研究区范围内，通过现场勘察和林场林业二类调查数据，选择了位置相近，地形地貌相似，森林覆盖率均在９０％以上，森林结构存在显著差异的老爷岭㊁圣诞村河小流域（图１）㊂林学中对森林结构的研究主要集中在群落的树种组成㊁年龄结构㊁生物量等方面㊂因此，利用Ａｒｃｇｉｓ１０．５软件对流域内树种组成㊁蓄积量等林分结构现状进行数据统计㊁分析，对其森林地形参数㊁森林结构参数进行整理（表１），发现树种组成㊁平均单位蓄积量㊁郁闭度㊁龄级等森林结构指标差异明显，地形参数基本相似㊂为了更加清晰的体现流域内森林结构差异，将森林结构各指标进行归一化统计（表２），即各指标值在准配对流域内的占比，并将归一化后的森林结构指标总和作为本研究的森林结构综合指数（Ｆ，Ｆ１代表老爷岭流域，Ｆ２代表圣诞村流域）㊂森林结构综合指数可以体现森林结构整体差异及森林质量，Ｆ值越大代表森林结构越好㊁越稳定㊁森林质量更高㊂森林结构各指标及森林结构综合指数从大到小依次为老爷岭流域（２．４５）㊁圣诞村流域（１．５５），即Ｆ１＞Ｆ２，依据准配对流域的森林结构差异，揭示其对流域径流情势及退水过程的影响㊂２．２㊀数据获取及双累积曲线法本研究时段为２０２１年４月２６日 ２０２１年９月３０日，分别在各流域下游，选择河道窄㊁河岸规整的断面布设水位自记仪（ＯｎｓｅｔＨＯＢＯＵ２０－００１－０４型）（简称Ｒ１㊁Ｒ２，图１）监测水位，记录时间为３０４０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷ｍｉｎ／次㊂由于准配对流域地形相似，且位于同一气候区，空间异质性小，因此，在各流域林外布设翻斗式雨量计（ＯｎｓｅｔＨＯＢＯＲＧ３－Ｍ）（简称Ｐ１㊁Ｐ２㊁Ｐ３，图１）记录降雨㊂根据降雨事件和径流变化，用旋杯式流速仪在流域预先选好的断面上实测不同水位及流速，计算通过断面的瞬时流量（ｍ３／ｓ），并利用水位自记仪记录的连续水位与拟合的各流域水位 流量曲线计算观测时段内连续日径流量（ｍ３／ｄ），依据流域面积，将逐日径流量转换为逐日径流深（ｍｍ）㊂双累积曲线是水文学研究中常用的一种简单㊁直观的检验方法［２１］㊂为了排除流域降雨误差，根据流域间的累积降雨量做双累积曲线，若曲线出现拐点而不符合连续的正比关系，可能准配对流域在观测时段的降雨存在明显差异，从而说明配对流域的选择不合理㊂在本研究中依靠该方法，检验准配对流域选择的可靠性㊂图１㊀研究流域概况及仪器布设图表１㊀研究流域基本特征流域面积／ｋｍ２平均海拔／ｍ单位蓄积量／ｍ３㊃ｈｍ－２树种组成郁闭度龄级（１ ５）老爷岭２１．９３０２．６９６１１５．７３３落＋３白＋２樟＋２山０．５７２．６１圣诞村２３．９３１１．６５３８１．４９７落＋３白０．３７１．９２表２㊀研究流域森林结构指标归一化处理结果流域单位蓄积量／ｍ３㊃ｈｍ－２树种组成郁闭度龄级森林结构综合指数（Ｆ）老爷岭０．５９０．６７０．６１０．５８２．４５圣诞村０．４１０．３３０．３９０．４２１．５５㊀㊀注：数值归一化即为各森林结构指标值占总数值的比例㊂２．３㊀研究指标的确定洪峰径流㊁枯水径流是森林水文研究中的两个主要水文变量［２２］，影响着河流生态系统完整性，对维持河流生态系统稳定性具有重要意义㊂本研究利用流量历时曲线（ＦＤＣ）定义洪峰径流和枯水径流㊂流量历时曲线是用来反映流域内某一研究时段流量与流量发生频率之间的关系曲线，在流量历时曲线中，洪峰径流被定义为大于或等于流量历时曲线５％频率的径流值，而枯水径流被定义为小于或等于流量历时曲线９５％频率的径流值［１３］㊂径流情势主要包括径流量㊁时机㊁历时㊁频率㊁变异性［３，１３］，这些水文要素对维持水体生物多样性和生态系统完整性至关重要［３］㊂本研究以流量㊁时机㊁历时㊁变异性这４个指标来研究准配对流域洪峰㊁枯水径流情势㊂同时利用退水分析获得不同降雨－径流事件的退水常数（α）㊁退水系数（ｋ），探讨森林结构差异对流域退水特征的影响，进而揭示其对流域水源涵养功能的影响，具体径流情势指标定义如下：５０１第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀崔杨，等：森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响（１）流量：指通过某一断面的径流大小，本研究主要是用发生洪峰径流和枯水径流时的逐日径流深（ｍｍ）来表示㊂（２）时机：发生特定水文事件的时间，本研究中特指流域滞时，洪水事件的降雨形心（ｔｗｃ，ｈ）至水文过程线形心的时间（ｔｑｃ，ｈ）㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｔｗｃ＝ðｎｉ＝１ｗｉｔｉðｎｉ＝１ｗｉ；（１）式中：ｗｉ为时段ｉ的降雨量（ｍｍ）；ｔｉ为时段ｉ的时间（ｈ）；ｎ为总时段数㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｔｑｃ＝ðｎｉ＝１Ｑｉｔｉðｎｉ＝１Ｑｉ㊂（２）式中：Ｑｉ为时段ｉ的径流深（ｍｍ）㊂同时，根据Ｂａｒｎｅｓ［４］对密西西比上游的研究发现，地表径流㊁基流等退水过程可用公式（３）和（４）表示㊂α的大小用来反映退水过程的快慢，α越大，表明退水时间越长，退水过程越稳定，反知，退水过程越剧烈㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｑｔ＝Ｑ０（ｅ－ｔ／ｋ）；（３）式中：Ｑｔ㊁Ｑ０分别为ｔ时刻和退水开始时刻的流量；ｋ为指定时段内的退水系数（ｄ）；ｔ为退水时间（ｄ）㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｑｔ＝Ｑ０（αｔ）；（４）式中：α为退水常数，０ɤαɤ１㊂㊀㊀㊀㊀㊀㊀α＝ｅ－１／ｋ㊂（５）（３）历时：指研究时段内发生洪峰径流或枯水径流的总时间（洪峰径流历时：大于或等于洪峰径流阈值的总天数；枯水径流历时：小于或等于枯水径流阈值的总天数；各流域洪峰径流和枯水径流阈值：根据发生洪峰径流和枯水径流流量的平均值或中位数确定）㊂（４）变异性：引入变异系数，是指洪峰径流㊁枯水径流深分别与年平均径流深差值的绝对值（ｍｍ），与年平均径流深（ｍｍ）的比值，以此反映各流域洪峰径流和枯水径流偏离年径流的程度㊂采用Ｏｒｉｇｉｎ２０２２和ＳＰＳＳ２６．０软件进行绘图㊁数据处理与分析，根据曼－惠特尼Ｕ非参数检验方法进行各指标间的差异显著性分析㊂３㊀结果与分析３．１㊀准配对流域试验可靠性检验及降雨量与径流特征流域间逐日降雨量双累积曲线的Ｒ２为０．９９８，且Ｐ＜０．０１（图２），说明准配对流域的累积降雨量具有极显著的线性关系，排除了研究时期流域间降雨观测误差，准配对流域的选择较为合理㊂图２㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）日降雨量双累积曲线从图３可以看出，研究时段内各流域的径流深变化趋势一致，均属于降雨主导型流域㊂其洪峰期主要集中在５ ６月份㊂老爷岭㊁圣诞村流域于６月１７日降雨（分别为５２．５㊁５４．０ｍｍ）过后，准配对流域出现了全年最大的峰值径流（分别为９．７４㊁８．８０ｍｍ）；在此期间，各流域径流深波动明显，除了降雨量的影响外，还有前期冻结的冰与积雪在温度大于０ħ后融化而补给给河流㊂进入７月份，虽然降雨频繁㊁降雨量增加，但随着林木生长旺盛以及冠层郁闭度提高，老爷岭流域日径流深逐渐趋于平缓，圣诞村流域日径流深波动相对剧烈㊂选取各流域５ ９月份５次降雨过程相似的降雨事件（表３），探讨径流深与降雨量㊁降雨强度的关系㊂５㊁６月份，随着降雨量的增加，流域产流量明显提高；７月份进入林木生长旺盛时期，即便单次降雨与５月份的降雨量相似，但老爷岭㊁圣诞村流域径流深（１．８１㊁３．３５ｍｍ）与５月１２日相比均出现显著的下降㊂径流深与降雨强度具有相同的变化趋势，降雨强度增加，流域的峰值流量提高，而后随着降雨强度的减弱而降低㊂各流域均在９月份出现径流最小值，此时已经进入了北方秋季枯水期㊂在老爷岭流域，虽然９月１０日单次降雨强度有所提高，但径流深并没有随着降雨强度的增加而增加㊂３．２㊀准配对流域洪峰径流㊁枯水径流流量特征根据图４绘制的流量过程线，老爷岭流域洪峰径流量稍高于圣诞村流域；在１５％ ３０％的频率时，准配对流域日径流量十分接近；超过３０％频率后，圣诞村流域径流量明显低于老爷岭流域径流量；枯水时期，老爷岭的流量始终明显高于圣诞村流域，说明了森林结构变化能显著改变枯水径流，而对洪峰径流影响较为微弱㊂进一步比较配对流域洪峰径流和枯水径流，根据洪峰径流深㊁枯水径流深（表４）可知，老爷岭流域６０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷平均洪峰径流深（７．０９ｍｍ）高于圣诞村流域（６．５３ｍｍ），但流域间的洪峰径流差异没有达到显著水平；然而，枯水径流差异明显，老爷岭流域（０．９８ｍｍ）比圣诞村流域的平均枯水径流深（０．３３ｍｍ）提高了０．６５ｍｍ，约为圣诞村流域的３倍，并且枯水径流深的最大值和最小值均表现相同的变化趋势㊂根据曼－惠特尼Ｕ非参数检验的结果可知，流域间达到极显著差异（Ｐ＜０．０１）㊂图３㊀研究时期准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）降雨量与径流深关系曲线表３㊀准配对流域单次降雨特征及日径流量流域降雨日期降雨量／ｍｍ降雨历时／ｈ降雨强度／ｍｍ㊃ｈ－１峰值流量日期峰值流量／ｍｍ老爷岭５月１２日２４．５２４１．０２５月１３日７．４８６月１７日５２．５１３４．０４６月１８日９．７４７月１４日２５．０８３．１３７月１５日１．８１８月１日２３．７１２１．９８８月２日２．１７９月１０日２７．２１０２．７２９月１１日１．５９圣诞村５月１２日２２．４２４０．９３５月１３日４．３０６月１７日５４．０１２４．５０６月１８日８．８０７月１４日２９．２７４．１７７月１５日３．３５８月１日２５．２９２．８０８月２日３．５７９月１０日２５．４１３１．９５９月１１日１．６６７０１第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀崔杨，等：森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响图４㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）日径流量过程曲线表４㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）的洪峰㊁枯水径流深流域洪峰径流深／ｍｍ枯水径流深／ｍｍ流域洪峰径流深／ｍｍ枯水径流深／ｍｍ老爷岭９．７４１．０２圣诞村８．８００．４０８．５４１．００８．３３０．３８７．４８０．９９７．１６０．３６７．０１０．９９６．２４０．３３６．２９０．９８５．７７０．３２５．９８０．９８５．４６０．３０５．９７０．９７５．２４０．３０５．７２０．９１５．２１０．２８均值７．０９０．９８均值６．５３０．３３３．３㊀准配对流域洪峰径流㊁枯水径流历时特征以０．５ｈ为步长计算各流域的径流量，根据洪峰径流㊁枯水径流阈值，统计准配对流域洪峰径流㊁枯水径流的全年历经总时间（表５）㊂结果表明，森林质量提高（Ｆ１＞Ｆ２），洪峰径流历时增加，老爷岭流域洪峰历时（７０．５ｈ）比圣诞村流域（６５．５ｈ）高出５ｈ；然而，枯水径流历时却减少，表现为老爷岭流域枯水历时（７８ｈ）比圣诞村流域枯水历时（８２ｈ）减少４ｈ㊂表５㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）洪峰㊁枯水径流历时特征流域洪峰径流阈值／ｍｍ洪峰历时／ｈ枯水径流阈值／ｍｍ枯水历时／ｈ老爷岭０．１５５０７０．５０．０１５０７８圣诞村０．１４６８６５．５０．００６６８２３．４㊀准配对流域洪峰径流㊁枯水径流的变异性由表６可知，随着森林质量的提高，洪峰径流变异系数均值分别为２．２２㊁２．５１，老爷岭流域洪峰径流变异系数小于圣诞村流域，但流域间的差异没有达到显著水平㊂然而，老爷岭流域枯水径流变异系数降低（０．５５），比圣诞村流域平均枯水径流变异系数（０．８２）低３３％，并且极显著低于圣诞村流域（Ｐ＜０．０１）㊂以上结果说明，枯水径流变异系数对森林结构的变化更加敏感，老爷岭流域枯水径流相比于全年径流变化较为稳定，而圣诞村流域枯水径流明显偏离年均径流量㊂表６㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）的洪峰㊁枯水径流变异系数流域洪峰径流变异系数枯水径流变异系数流域洪峰径流变异系数枯水径流变异系数老爷岭３．４３０．５４圣诞村３．７４０．７９２．８９０．５４３．４９０．７９２．４００．５５２．８５０．８１２．１９０．５５２．３６０．８２１．８６０．５５２．１１０．８３１．７２０．５６１．９４０．８４１．７２０．５６１．８２０．８４１．６００．５９１．８００．８５均值２．２２０．５５均值２．５１０．８２３．５㊀准配对流域洪峰事件滞时特征根据研究时段的峰值流量，选取５ ７月份主要洪峰过程，进行准配对流域间不同洪峰滞时的对比（表７）㊂其中，老爷岭流域的４次洪峰滞时均高于圣诞村流域，在５月１３日㊁５月２４日㊁６月１８日时，老爷岭流域０．５ｈ累积降雨量均高于圣诞村流域，但是其洪峰滞时分别比圣诞村流域延缓了２．５㊁１．５㊁３．５ｈ；７月２８日的０．５ｈ累积降雨量比圣诞村流域低，其洪峰滞时比圣诞村流域高０．５ｈ，流域间的平均滞时从大到小依次为老爷岭流域㊁圣诞村流域，平均滞时延缓了２．０ｈ㊂为了清晰地体现降雨和洪峰间的滞时效应，以表７中准配对流域最大降雨过程（８０．２㊁７５．０ｍｍ）为例，利用０．５ｈ的降雨－洪峰过程计算降雨形心至洪峰形心的时间（图５），老爷岭流域降雨形心和洪峰径流形心分别在６月１７日０６时㊁６月１８日１７时３０分，历经总时间为３５．５ｈ；而圣诞村流域降雨形心和洪峰径流形心分别为６月１７日０５时３０分㊁６月１８日１３时３０分，历经总时间为３２．０ｈ㊂由此可见，森林质量越高的流域，其降雨后的洪峰延滞时间越长㊂３．６㊀森林结构差异对流域退水特征的影响为了进一步说明配对流域径流退水快慢，根据准配对流域径流过程线（图６），选取７次主要洪水衰退过程，利用退水曲线方程计算退水系数（ｋ）㊁退８０１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷水常数（α），以退水系数和退水常数反映流域退水特征，随着退水系数增加，退水常数变大，退水时间延长，退水过程越稳定，否则，退水过程越快㊂由表８可知，老爷岭的退水系数通常大于圣诞村流域，二者均值分别为１６．９㊁８．５ｄ；准配对流域的退水常数变化范围分别为０．８４１５ ０．９７５７㊁０．７３０６ ０．９３８６，均值分别为０．９０９４㊁０．８６２６㊂老爷岭流域相比圣诞村流域平均退水时间延缓了８．４ｄ㊂以上结果表明，老爷岭流域退水过程比圣诞村流域稳定，进一步证明了森林结构好㊁森林质量高的流域，森林对径流调节能力提高，促使退水过程表现的相对平缓㊂从季节性动态上看，退水系数㊁退水常数随时间增加呈现增长趋势，５月初，流域径流退水过程较快；９月的径流退水过程更加平缓，退水系数㊁退水常数均达到最大值，说明以基流为主要来源的时期（秋季）径流补给更为稳定，退水过程缓慢㊂表７㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）间不同洪峰滞时流域名称峰值流量日期日峰值流量／ｍｍ累积降雨量／ｍｍ滞时／ｈ平均滞时／ｈ老爷岭５月１３日７．４８２７．２３４．５３８．６５月２４日５．９８３９．８５６．０６月１８日９．７４８０．２３５．５７月２８日２．０６１８．４２８．５圣诞村５月１３日４．３０２１．２３２．０３６．６５月２４日８．６７２９．６５４．５６月１８日８．８０７５．０３２．０７月２８日５．４６２５．６２８．０图５㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）洪峰滞时特征４ 讨论本研究通过准配对流域的对比发现，森林结构差异导致了枯水径流情势显著变化，老爷岭流域比圣诞村流域的平均枯水径流深提高０．６５ｍｍ㊁枯水变异系数降低３３％㊁枯水历时减少４ｈ，然而洪峰径流情势差异却不显著㊂由于森林结构变化导致枯水径流的显著改变，也在海流图河流域的研究中被发９０１第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀崔杨，等：森林结构差异对大兴安岭森林小流域径流情势和退水特征的影响现［８］，由于耐旱树种增加，海流图河流域枯水流量显著增加㊂同时有研究表明，森林覆盖率提高，枯水期径流量增加［２３］㊂段亮亮等［１０］对大兴安岭地区研究发现，森林扰动后，配对流域洪峰径流情势差异不显著㊂在欧洲地区２８个流域的水文调查中发现，阔叶混交林覆盖率降低没有导致峰值流量显著改变［２４］㊂一方面，森林结构综合指数小的流域，经历植被生长季耗水最旺盛的阶段，林木耗水量可能较大［２５］，从而导致枯水径流量的降低以及枯水持续时间的延长；同时，进入枯水期，主要依靠基流补给，由于森林更新演替后树种组成丰富度不同，导致各流域土壤性质及下渗能力改变［２６］，老爷岭流域的树种组成最为丰富，而圣诞村流域树种组成较为单一，使其土壤的水源涵养能力较树种组成丰富的流域差，致使土壤下渗和持水能力减弱，造成枯水径流减少㊂另一方面，２０２１年为丰水年（年降雨量均在６６０ｍｍ以上），期间发生了多场次强度大的降雨，造成森林对降雨的可调控作用减弱［２７］，枯落物层㊁土壤层可能处于近饱和状态，导致穿透雨多以地表径流的方式汇集到流域出口，从而降低森林对降雨的再分配，而且２个流域洪峰径流多发生于５月份，此时冻土活动层可能未完全融化，土壤垂直入渗能力较差，导致降雨后主要以地表径流的方式产流［２８］，所以在降雨量基本接近（空间异质性较小）的前提下，流域间洪峰径流情势差异较小㊂图６㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）洪峰退水过程表８㊀准配对流域（老爷岭㊁圣诞村）不同洪峰退水过程的退水系数㊁退水常数退水开始日期退水系数／ｄ老爷岭流域圣诞村流域退水常数老爷岭流域圣诞村流域５月１３日５．８６．６０．８４１５０．８５９９５月２４日９．３５．３０．８９７７０．８２９４６月４日８．６３．２０．８９０８０．７３０６６月１８日１０．３７．４０．９０７９０．８７３３７月１５日７．８７．５０．８７９７０．８７５９８月２日３６．２１３．９０．９７２７０．９３０７９月１１日４０．６１５．８０．９７５７０．９３８６平均值１６．９８．５０．９０９４０．８６２６㊀㊀然而，在加拿大ＢａｋｅｒＣｒｅｅｋ流域的研究中发现，森林覆盖率降低也会导致枯水径流量显著增加㊁变异系数减小［１３］，这主要是因为森林变动后土壤扰动较小，并且森林覆盖率降低导致耗水量减少，所以枯水径流明显升高㊂周勇等［２９］在遂川县域的研究发现，随着森林质量指数的提升，森林也可起到显著的滞洪作用㊂在俄勒冈州西部大小流域研究中发现，森林采伐，即森林质量降低，致使小流域㊁大流域的洪峰径流分别增加５０％㊁１００％［３０］㊂由此可知，森林覆盖率的增加或减少都可能促使枯水径流和洪峰径流的改变，这主要取决于森林变动后的土壤下渗能力㊁林木蒸腾耗水量的变化［２２］以及降水的影响和下垫面的调节能力［３１－３２］㊂虽然近配对流域排除了气候差异对径流情势的影响，但仍然有其他因素的干扰，比如地形地貌差异对产流的影响㊂一般认为，坡度越大，径流变化越剧烈［３３］㊂本研究中，老爷岭流域坡度稍大，但是该流域的枯水径流情势比坡度小的圣诞村流域更稳定，说明，在该流域中森林植被比地形对径流的调节作用更强㊂在一段时期内无降水或降水较小时，河川径流逐渐的消退被称为流域退水过程，对反映流域内水文过程至关重要［４］㊂不同场次降雨经由流域下垫面的调蓄作用而形成大小洪峰，洪峰的消退影响着蓄水量的多少㊂本研究选取准配对流域７场降雨，探讨洪峰－退水过程，经分析发现，降雨后快速形成洪峰，并且降雨停止后洪峰径流迅速消退，以退水常数体现流域间径流退水快慢，结果发现森林结构综合指数较高的老爷岭流域退水过程比圣诞村流域稳定㊂前人关于退水过程的研究，发现流域退水特征主要取决于多方面因素，如降雨量［３４－３５］㊁洪峰大小［３６］㊁下垫面特征［３７］㊂黄欣祺等［３８］在韩江流域的研究中发现，土壤地形指数均值与流域退水系数呈正相关，即土壤地形指数均值越大，退水过程越稳定；张清杰［３９］在小理河流域次洪退水分析中发现，退耕还林实施以来，下垫面条件改变，次洪退水参数增大，退水过程更加稳定㊂森林蓄积量㊁树种组成㊁郁闭度㊁龄级等森林结构指标提升的前提下，森林质量更高，流域退水过程逐步趋向相对稳定的状态㊂一方面，由于森林质量高的流域，土壤下渗作用更强，降雨过后，产生的快速流减少，而以稳定的壤中流等缓慢的补给河流为主［１４］，所以，致使流域退水历经时间延长，退水过程稳定；５月初，准配对流域间退水常数十分接近，在后续退水中，退水常数差值逐渐增加，这是因为５月初，冻土活动层未完全融化，土壤接受降雨的入渗能力较差，流域间产流后退水过程基本表现相同的趋势，同样证实了上述推测原因；另一方面，根据退水曲线方程可知，径流量０１１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５２卷。
内蒙古达里诺尔火山群火山地貌特征及火山岩岩石学特点
内蒙古达里诺尔火山群火山地貌特征及火山岩岩石学特点李霓;龚丽文;赵勇伟;樊祺诚;王佳龙;张传杰【摘要】在内蒙古自治区锡林郭勒盟与赤峰交界处、这里湖的西北部有一群第四纪火山,数目达上百座,多数为中心式或裂隙-中心式喷发,形成相对高度在50 ～130m之间的火山锥,它们被称为“达里诺尔火山群”,也是世界上海拔较高的火山群之一.因锥体形成后受风化、流水侵蚀等外力作用,多数火山锥已受剥蚀,但相对较新的火山还保留着完整的火山机构,包括火山渣锥、火山口、降落和溅落堆积物、塌陷坑、熔岩流、喷气锥等.达里诺尔火山锥体多由火山碎屑物组成,熔岩则流动迭加在早期形成的多级熔岩台地之上,分布总面积约3100km2,与其它火山岩共同组成了广阔的内蒙古高原.火山区整体呈四周低、中间阶梯状隆起的台地地形,按高程可分为四个阶梯,高度分别为1280m、1360m、1440m和1500m.熔岩台地的展布和火山锥的分布均呈东西走向的条带状,火山群的整体分布主要受东西向天山-阴山基底断裂和北东向大兴安岭-太行山断裂的双重影响,与大地构造关系密切.本群火山锥体虽然大小不一、形态各异,但按锥体形态可将火山锥分为截顶单锥形、复合型、盾形和残余型等四类,其剥蚀程度有明显差异,暗示了火山喷发活动时代的先后关系.锥形及复合型火山位于火山群中部,而盾形火山多沿台地边部分布,残余形火山则分布广泛,表明台地边部火山形成时间较早,晚期火山活动集中于台地中部,而更早期造台地的溢流式拉斑玄武岩喷发规模更大,形成本区基底.达里诺尔火山岩的岩性主要为碧玄岩和碱性玄武岩,少量为粗面玄武岩,虽然SiO2变化范围较大,但全碱含量变化幅度相对较小,均属钾质系列的碱性火山岩范畴.火山岩斑晶数量少,在镜下为斑状结构,基质多为隐晶质,少量微晶质,明显不同于火山岩之下早期熔岩台地火山岩的基质显晶质结构.火山岩的微量元素呈LREE富集、HREE亏损的右倾型,显示了岩浆低度部分熔融的特征,并且本区与邻区火山岩可能有共同或相似的岩浆源.在岩性相近的基础上,结合火山锥体剥蚀和保留程度显示的火山活动相对时序,暗示本区岩浆成分从碱性玄武质和粗面玄武质逐渐演化为碧玄质,岩浆可能来自软流圈,且来源逐渐变深.【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2017(033)001【总页数】11页(P137-147)【关键词】达里诺尔火山群;火山地貌;火山锥体形态;岩石地化特征;火山活动相对时序【作者】李霓;龚丽文;赵勇伟;樊祺诚;王佳龙;张传杰【作者单位】中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室,北京100029;中国地震局活动构造与火山实验室,北京100029;重庆市地震局,重庆401147;中国地震局活动构造与火山实验室,北京100029;中国地震局活动构造与火山实验室,北京100029;中国地震局活动构造与火山实验室,北京100029;中国地震局活动构造与火山实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P317;P588.145我国东北新生代时期火山活动强烈，内蒙古自治区东部的大兴安岭两侧分布着众多新生代乃至第四纪火山(岩)群，沿大兴安岭-太行山重力梯度带以西自北向南，依次分布有诺敏河-奎勒河火山群、哈拉哈-绰尔河火山群、五岔沟火山岩、阿巴嘎-达里诺尔火山群和乌兰哈达火山群(图1)，南北断续延伸约1000km，这里是我国新生代火山数目最集中分布的地方，累计地表火山近400座，火山岩分布总面积约36000km2，不仅是我国重要的第四纪火山区，也曾是我国板内火山作用最强的地区之一。
大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山分期：K-Ar年代学与火山地质特征
ＦＮＱ ｈｎ， Ｈ ０Ｙｎ ｅ ＬＤＭｎ， ＵＹ ｇ ＳＩｉＬａ Ｈ Ｎ ｅ ｅ Ａ ｉ ｅ ＺＡ ０ Ｗ ｉ Ｉ ａｉ Ｗ ｉ ，Ｕ ａ ｉｎ ＺＥＧＤＷ ｎ Ｃ ｇ ｇ ， ｇ ｎ Ｊｎ ｄ
中国 地 震 局 地 质 研 究 所 ，北 京 １０ ２ ００９
３ 火山活动分期及主要地质特征
根据火 山锥地质地貌特征 和喷发物 的覆 盖关 系、 熔岩 流 流动构造 、 岩石 风化程度 等地 质特 征 ， 大兴 安岭火 山喷 发活 动从 早更 新世至全新世跨越 了整个第 四纪 ， 山活 动具多期 火 性特 点。由于地层覆盖原 因， 新期 火 山岩之 下不乏存 在老期
Ｔ ｅｌｖ ｏ ｈ ａ ａ ｆ ｗ．ｃ ａ ａ ｔｒ ｅ ｙ ａ ｋ ｌ ｏｉｉ ｅ ｂ ｓ ｌ ，ｃ ｖ ｒａ ｒ ａ ｏ ０ ｋ ． Ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｄ ｅ ｎ ｔ ｅ ｖ ｌａ ｉ ｆ ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｉ ｉｓ ｌ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ｌ ａｉ ｌ ｎ ａ ａｔ ｉ ｖ ｓ ｏ ｅ ｎ ａ ｅ ｆ ０ ｍ ４ ａ ｅ ｎ ｓｕ ｉｓｏ ｈ ｏｃ ｎ ｃ ｉ ｄ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ， ｅ ｓｃ
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表 １ 哈拉哈河一 绰尔河第四纪火 山参数
Ｔ ｂ ｅ １ Ｐ ｒｍｅｅ ｓｆ ｒｖ ｌａ ｏ ｓ ｉ ｈ ａ ｌ ａａ ｔ ｒ ｏ ｏｃ ｎ ｅ ｎ ｔｅ Ｈ￣ａ ａ ｒ ｅ ｎ ｈ ｏ ｒ ｒ ｅ ｒ ａ ｈ ｉ ｒａ ｄ Ｃ ａ ｅ ｉ ｒａ ｅ ｖ ｖ
ａ ｕ ｔｏ ｏ ｃ ｎ ｃ ｄ ｐ ｓｔ． Ｖｏｃ ｎ ｅ ｃ ｉｉ ｅ ｒ ｓ ｅ ｇｈ ｎ ｄ ａ ａ ｎ ｉ Ｈｏｏ ｅ ｅ ｅ ｏ ｍｏ ｎ ｆ ｖ ｌ ａ ｉ ｅ ｏ ｉ ｓ ｌａ ｉ ａ ｔ ｔ ｓ ａ ｅ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｇ ｉ ｎ ｖｉ ｒ ｌｃ ｎ Ｐ ｒ ｄ． ｃ ａ ａ ｔｒ ｅ ｙ ｔ ｎ ｌ ｘ ｌ￥ｖ ｉ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ｓ ｏ ｇｙ ｅ ｐ ｏ ｉｅ ｉ ｒ
大兴安岭中部第四纪火山岩中石榴石橄榄岩捕虏体的初步研究
１ ㊀引言
中国东部新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩捕虏 体， 其中尖晶石橄榄岩最为常见。石榴石橄榄岩则极为少 见， 笔者认为真正四相（ Ｏ ｌ ＋ Ｏ ｐ ｘ ＋ Ｃ ｐ ｘ ＋ Ｇ ｔ ） 平衡共生的石榴 石二辉橄榄岩只见于浙江新昌和福建闽清二地。而具有尖 晶石相橄榄岩与石榴石相橄榄岩相转变带特征的五相（ Ｏ ｌ ＋ ） 平衡共生的尖晶石 ／ 石榴石橄榄岩， 也仅 Ｏ ｐ ｘ ＋ Ｃ ｐ ｘ ＋ Ｇ ｔ ＋ Ｓ ｐ
中国地震局地质研究所， 北京㊀１ ０ ０ ０ ２ ９ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａＥ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ Ａ ｄ ｍ ｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ２ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ２ ０ ０ ８ １ ０ ２ ２收稿， ２ ０ ０ ８ １ ０ ３ ０改回．
１ ９ ９ ０ ， １ ９ ９ ４ ） ， 这些少数稀缺样品为我们建立中国东部岩石圈 组成结构提供了重要约束， 一直是我们努力追寻的目标。最 近， 我们在大兴安岭中部第四纪火山岩中除了发现含有丰富 的尖晶石橄榄岩， 还发现十分难觅的石榴石橄榄岩捕虏体， 这为探讨大兴安岭地区岩石圈地幔组成、 演化和新生代火山 岩浆起源提供了重要信息。
１ ０ ０ ０ ０ ５ ６ ９ ／ ２ ０ ０ ８ ／ ０ ２ ４ （ １ １ ） ２ ５ ６ ３ ６ ８
Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ㊀岩石学报
大兴安岭中部第四纪火山岩中石榴石橄榄岩 捕虏体的初步研究
樊祺诚㊀隋建立㊀赵勇伟㊀孙谦㊀李霓㊀杜星星 Ｆ Ａ ＮＱ ｉ Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ，Ｓ Ｕ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ Ｌ ｉ ，Ｚ Ｈ Ａ ＯＹ ｏ ｎ ｇ Ｗｅ ｉ ，Ｓ Ｕ ＮＱ ｉ ａ ｎ ，Ｌ Ｉ Ｎ ｉ ａ ｎ ｄＤ ＵＸ ｉ ｎ ｇ Ｘ ｉ ｎ ｇ
我国的死火山
我国的死火山死火山是指曾在历史时代喷发过的火山。
它们有些是裂隙喷发，为玄武岩流所成台地、穹窿等无火口的火山地形；也可说是夏威夷式火山，因夏威夷岛即由玄武岩流高原状火山所成。
其次是锥状火山，但死火山的锥体每因受到风化、剥蚀而不典型，甚至连火口也被夷平，不易认出，或者只残留一条由火山角砾岩或熔岩所成的火山颈，以表示昔日火口所在。
（1）蒙古弧东翼我国东北火山群蒙古弧东翼的范围包括由大兴安岭到长白山的广大东北地区，在这一范围中，约有34个火山群，640多座火山。
主要分布在大兴安岭、长白山、小兴安岭。
大兴安岭南部火山群比较集中。
在阿尔山温泉区北哈拉哈河和绰尔河之间计有44个，沿东北到西南断裂带分布。
玄武岩披在1,400米准平原面上。
火山锥上火口多有天池形成，如大黑沟天池，直径800米，最高摩天岭达1,700米，比高600米。
绰尔河岸欧内诺尔火山高临湖岸250米，上有半月形火口湖，长2,000米。
哈尔新火山口，直径1,000米，内有火口丘，由粗面岩、凝灰岩、黑曜石组成，表示火口曾经积水，因凝灰岩是在水下沉积成的。
大兴安岭北段甘河、奎勒河处有火山7个，比高在170米内，海拔450米；诺敏河有8个，其中沙的尔火山口直径4O0米，海拔686米，比高100米；秃葫芦山高845米，比高250米；其中还有二重火山，即火口内有火口丘，这火口直径200米，深50米。
达里诺尔火山群更大，在熔岩台地上耸立了102个第四纪火山锥。
熔岩台地面积3,100平方公里，最高1,450米，分成五级，每级相差80～90米。
锥体直径约1,000米，相距1～3公里，亦产生在两个断裂系相交叉的地点。
比高多在100米以下。
长白山地的火山群规模较大。
北段在佳木斯有5个，比高100米，作西南到东北排列，沿断裂喷出，如大尖、小尖山。
在牡丹江区有马安山、团子山、三家子等火山群。
镜泊湖西北“地下森林”火山群有7个，有火口森林奇景，故被称为“地下森林”，即在火口底部形成森林的景观。
大兴安岭南段东麓中生代O型埃达克质火山岩及其成因、古构造环境和找矿意义
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+,"# -!"./$/01,# 21’1,#* 岩石学报 ?>>@ ， ?? （=）
以晚元古代俯冲洋壳为主， 多源物质混合的增生地体下地壳。 !" # $ %& # ’%& # 及 !" $ ()’!" 图证明埃达质岩浆是榴辉岩化源岩 部分熔融的原始岩浆， 钠质流纹岩是该原始岩浆分离结晶产物， 玄武岩浆则可能是源岩深度熔融的结果。岩石成分及微量元 素判别该火山活动环境是大陆边缘弧。大兴安岭地区在中生代出现埃达克质火山岩及该类火山弧， 未必与环太平洋或者鄂 霍茨克海俯冲构造直接相关， 而是晚古生代古亚洲洋残存洋壳在中生代沿续存俯冲断裂继续向增生地体下地壳俯冲并发生 部分熔融结果。区内与满克头鄂博组有关的铁、 铜、 金矿化， 应有大矿前景。 关键词* * + 型埃达克岩；中生代火山岩；大兴安岭南段；岩石成因；大陆动力学环境；成矿作用。 中图法分类号* * ,-../ 01 北缘相邻， 属于天山’兴蒙造山带， 是我国东北中生代大兴安
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岭火山’侵入杂岩带的南延部分。其东、 南、 北西分别被嫩江 断裂、 索伦山’天山断裂、 贺根山’嫩江断裂所限。研究区内的 构造层划分为前中生代和中生代两大单位。 前中生代板块构造演化是华北地台与西伯利亚古陆之 间的古亚洲洋消减和陆陆软碰撞形成兴蒙造山带的过程。 主要地层为晚古生界海相火山’沉积 （ 张永北等， ?>>D ） 、 亲华 北大陆的陆源碎屑沉积、 浅海碳酸盐、 半深海硅质沉积 （ 方如 恒， 0==1 ； 徐志刚等， 0==R ） 。同时， 周边地区还发现有古亚洲 洋壳残片 （ 蛇绿岩套） （ 如图 0 之 0= 所示） 和亲华北大陆的古 陆壳碎块 （ 元古代片麻岩， 如锡林浩特地体） （ 内蒙古地质矿 产局， 0==- ） 。区内属于晚古生代弧后盆地的海相基性、 中基 ?>>? ；邵济 性、 酸性火山岩和火山碎屑沉积岩 （ 吕志成等， 安， 0==0 ；方如恒， 0==1 ；徐志刚等， 0==R ） 和海西期辉长岩、 闪长岩、 花岗闪长岩、 片麻状花岗岩 （ 见图 0 ） 广泛出露。 中生代构造演化始于三叠纪。演化早期形成了三叠统陆 相湖泊相沉积， 主要分布在研究区的东南部， 巴林右旗、 巴林 左旗一带 （如图 0 之 = 所示） ， 而大兴安岭隆起区缺失。中、 晚 期演化形成了中侏罗世磨拉石建造 （如图 0 之 - 所示） 和晚侏 罗世的火山’侵入杂岩。据研究岩浆侵入、 喷发活动分四期 （内蒙古地质矿 产 局， 0==-；张 德 全 和 孙 桂 英， 0=..；毛 骞， ?>>?） 。第一期的年龄约为 0R-E"；第二期为 0--E"；第三期 为 01>E"；第四期为 00>E"。与之对应的火山岩自老到新分 别为绣峰组 （ Y? & ） 、 满克头鄂博组 （ YD % ） —玛尼吐组 （ YD %’ ） （0@?E"） 、 白音高老组 （ YD ()， 01-E"） 和研究区外西北方向的达 里诺尔组 （ YD *$） 的火山’次火山岩。已发现的 + 型埃达克岩见 于大兴安岭南段东麓满克头鄂博组火山岩中 （ 图 0 之 1） 。下 文将详细描述其地质学、 岩石学、 岩石化学、 微量元素、 (:’#2 同位素的特征， 并论述其成因、 形成构造环境和找矿意义。
大兴安岭第四纪火山地质与地球化学研究
大兴安岭第四纪火山地质与地球化学研究赵勇伟【摘要】前言中国东部中-新生代以来火山活动频繁,造就了绵延5 000公里、宽达数百公里的陆相火山岩带,新生代玄武岩主要沿中国东部大陆边缘一系列北东向、北北东向的裂谷和断陷盆地分布,东北火山岩区位于其北端,是我国重要的新生代火山分布区.20世纪80年代以来,我国在中国东部火山岩年代学和岩石地球化学研究方面取得丰硕成果,但迄今为止,大兴安岭地区因森林覆盖,交通不便,其中隐藏的新生代火山(主要是第四纪火山)鲜为人知,调查研究工作进展缓慢.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2011(000)008【总页数】6页(P37-42)【关键词】大兴安岭;第四纪火山;活动历史;火山地质;地球化学【作者】赵勇伟【作者单位】中国地震局地质研究所,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P317.2中国东部中-新生代以来火山活动频繁,造就了绵延5000公里、宽达数百公里的陆相火山岩带,新生代玄武岩主要沿中国东部大陆边缘一系列北东向、北北东向的裂谷和断陷盆地分布,东北火山岩区位于其北端,是我国重要的新生代火山分布区。
20世纪80年代以来,我国在中国东部火山岩年代学和岩石地球化学研究方面取得丰硕成果,但迄今为止,大兴安岭地区因森林覆盖,交通不便,其中隐藏的新生代火山(主要是第四纪火山)鲜为人知,调查研究工作进展缓慢。
当今火山学科已经成为集火山地质、地球物理、地球化学、灾害等学科于一体的综合性交叉学科。
本文以火山学理论为指导,运用地质学、火山物理学和地球化学综合研究方法,透视东北大兴安岭第四纪以来大陆板内火山活动的基本特征和规律。
论文主要研究以下科学问题:①火山活动的时空演化规律;②火山地质特征反映出什么样的活动特点;③火山岩浆来源及其深部地球化学制约。
大兴安岭第四纪火山区在区域上分为南区和北区两个组成部分。
南区的哈拉哈河-绰尔河火山区位于大兴安岭中段,横跨内蒙古自治区东部兴安盟阿尔山市和呼伦贝尔市交界处。
小兴安岭逊克地区第四纪高镁安山岩的岩石学、K-Ar年代学及火山地质特征
小兴安岭逊克地区第四纪高镁安山岩的岩石学、K-Ar年代学及火山地质特征刘建强;陈立辉;钟源;林蔚涵;王小均【摘要】黑龙江省小兴安岭北段逊克地区出露大面积的第四纪火山岩,分布面积约3000km2.岩性主要为玄武安山岩和玄武质粗面安山岩,还有少量的粗面安山岩和安山岩.逊克火山岩的SiO2含量为54.3％～ 57.4％,MgO含量变化为3.82％～5.80％,镁指数(Mg#=100×Mg/(Mg+ Fe2+))变化于49.6～ 57.8之间,属于高镁安山岩.逊克高镁安山岩火山口的位置分布在火山岩区的南面,根据火山岩区南高北低的地势,推测北边的火山岩是由南侧的岩浆向北流动形成的.岩浆流动形成了具有特征性的火山地貌,如沿河谷形成数公里长的石垄以及大面积的翻花熔岩形成的石海景观.火山岩的K-Ar测年结果表明,逊克高镁安山岩可以划分为早更新世(1.12 ～1.00Ma)和中更新世(0.68～0.25Ma)两期.在第四纪熔岩和河湖相沉积之间还夹有薄层火山灰,推测在岩浆溢流形成大面积熔岩之前有小规模岩浆爆发活动.【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2017(033)001【总页数】10页(P31-40)【关键词】小兴安岭;逊克;高镁安山岩;K-Ar年龄【作者】刘建强;陈立辉;钟源;林蔚涵;王小均【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023;南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023;南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023;南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023;南京大学地球科学与工程学院,内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023【正文语种】中文【中图分类】P588.144;P597.3中国东部地区分布有大量的新生代火山岩，这些火山岩南起海南岛的北部，北至黑龙江的小古里河(图1a)，断续分布长达8000余千米，分布面积估计在150000km2以上(包括隐伏于中、新生代盆地中的火山岩)(刘若新, 1992)。
大兴安岭哈拉哈河—淖尔河地区第四纪火山活动初步研究
Ｚ ｈ ａ ｏＹ Ｗ，Ｆ ａ ｎＱ Ｃ ，Ｂ ａ ｉ Ｚ Ｄ ，Ｓ ｕ ｎＱ，Ｌ ｉ Ｎ ，Ｓ ｕ ｉ Ｊ Ｌａ ｎ ｄＤ ｕＸ Ｘ ２ ０ ０ ８ Ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｒ ｙｓ ｔ ｕ ｄ ｙｏ ｎＱ ｕ ａ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｒ ｙｖ ｏ ｌ ｃ ａ ｎ ｏ ｅ ｓ ｉ ｎｔ ｈ ｅ Ｈ ａ ｌ ａ ｈ ａＲ ｉ ｖ ｅ ｒａ ｎ ｄＣ ｈ ａ ｏ ｅ ｒＲ ｉ ｖ ｅ ｒａ ｒ ｅ ａｉ ｎＤ ａ ｘ ｉ ｎ ｇ ａ ｎＭｏ ｕ ｎ ｔ ａ ｉ ｎｒ ａ ｎ ｇ ｅ Ａ ｃ ｔ ａＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ ， ２ ４ （ １ １ ） ： ２ ５ ６ ９－ ２ ５ ７ ５ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ㊀㊀２ ８Ｑ ｕ ａ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｒ ｙ ｖ ｏ ｌ ｃ ａ ｎ ｏ ｅ ｓ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈｓ ｃ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｅ ｄａ ｌ ｏ ｎ ｇ ａ Ｑ ｕ ａ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｒ ｙ Ｎ Ｅｓ ｔ ｒ ｉ ｋ ｅ ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ，ａ ｒ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄｉ ｎｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ Ｈ ａ ｌ ａ ｈ ａ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ａ ｏ ｅ ｒ Ｒ ｉ ｖ ｅ ｒ ，ｍ ｉ ｄ ｄ ｌ ｅｏ ｆ Ｄ ａ ｘ ｉ ｎ ｇ ａ ｎＭ ｏ ｕ ｎ ｔ ａ ｉ ｎＲ ａ ｎ ｇ ｅ Ｑ ｕ ａ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｒ ｙｖ ｏ ｌ ｃ ａ ｎ ｉ ｃｒ ｏ ｃ ｋ ｓ ｉ ｎｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ，ｍ ａ ｉ ｎ ｌ ｙａ ｌ ｋ ａ ｌ ｉ ｎ ｅｂ ａ ｓ ａ ｌ ｔ ，ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｎａ ｒ ｅ ａｏ ｆ
２ 研究区第四纪火山岩分布面积约 １ ０ ０ ０ ｋ ｍ ， 岩性主要为碱性玄武岩。根据喷发时代和火山地质特征， 这里的火山大体可分为
大兴安岭西缘罕布庙地区玛尼吐组火山岩锆石U- Pb年龄、地球化学特征及构造意义
图１ 东北地区大地构造格局及中生代火山岩分布图（据 Ｘｕ Ｗｅｎｌｉａｎｇｅｔａｌ．，２０１３；ＴａｎｇＪｉｅｅｔａｌ．，２０１６，２０１８修改） Ｆｉｇ．１ ＴｅｃｔｏｎｉｃｓｃｈｅｍｅａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＭｅｓｏｚｏｉｃｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓｏｆＮＥＣｈｉｎａ （ａｆｔｅｒＸｕ Ｗｅｎｌｉａｎｇｅｔａｌ．，２０１３；ＴａｎｇＪｉｅｅｔａｌ．，２０１６，２０１８）
第９４卷 ２０２０
第１２期 年 １２ 月
地
质
学
报
ＡＣＴＡ
ＧＥＯＬＯＧＩＣＡ
ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．９４ Ｎｏ．１２
Ｄｅｃ．２０２０
大兴安岭西缘罕布庙地区玛尼吐组火山岩锆石 犝犘犫年龄、地球化学特征及构造意义
邵永旭１），李钢柱２），姜海蛟１），许展１），寇帅１），连琛芹３），黄磊２）
注：本文为国家 自 然 科 学 基 金 （编 号 ５１９６９０２３）、中 国 地 质 调 查 局 项 目 （编 号 １２１２０１１５０３１６０１）、内 蒙 古 自 治 区 科 技 计 划 项 目 （编 号 ２０２０ＧＧ００７６）、内蒙古农业大学高层次人才科研启动项目（编号 ＮＤＹＢ２０１８６０）资助的成果。 收 稿 日 期 ：２０２００２２６；改 回 日 期 ：２０２００７２２；网 络 发 表 日 期 ：２０２００８２４；责 任 编 委 ：吴 才 来 ；责 任 编 辑 ：黄 敏 。 作者简介：邵永旭，男，１９８２年生。工程师，主要从事区域地质调查工作。Ｅｍａｉｌ：５７４８５６２１９＠ｑｑ．ｃｏｍ。通讯作者：李 钢 柱，男，１９７５ 年 生。 博 士 ，教 授 ，主 要 从 事 岩 石 学 与 大 地 构 造 学 研 究 。Ｅｍａｉｌ：ｇｌｉ＠ｉｍａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
大兴安岭诺敏河石榴石橄榄岩捕虏体的发现及其地质意义_隋建立
图2
诺敏河地幔橄榄岩的岩相学特征
（ a） 石榴石二辉橄榄岩， 手标本； （ b ） 熔体矿物反应， 电子探针 残斑结构， 显微照片； （ d） 辉石出溶结构， 显微 背散射图像； （ c） 照片
图3 Petrographic features of the mantle xenoliths from 2007 ） Fig． 3
# #
分别为 Ol40 ～ 55 Opx20 ～ 35 Cpx0 ～ 10 Grt5 ～ 25 和 Ol45 ～ 65 Opx30 ～ 40 Cpx0 ～ 15 Sp0 ～ 10 。两种地幔相橄榄岩均以方辉橄榄岩为主， 说明研究区上 地幔具有难熔的特点。其高 Mg 橄榄石 Fo91 ～ 92 和高 Cr31 ～ 47 尖晶石特征与南区哈河的地幔橄榄岩特征一致 。在橄榄石含量与 Fo 图解上， 敏河橄榄岩包体落在太古代和元古代地幔区域， 揭示大兴安岭地区岩石圈地幔可能保留了较多古老的残余地幔 。 根据石榴石橄榄岩的平衡温压条件（ 1114 ～ 1168℃ 和 2. 14 ～ 2. 33GPa ） ， 推测来源深度为 70 ～ 75km。 这些数据暗示研究区具 有较高的地温梯度， 与中国东部新生代火山岩区的地温梯度相似 。 关键词 岩石圈地幔特征； 石榴石和尖晶石橄榄岩捕虏体； 矿物化学； 诺敏河第四纪火山 P588. 125 在上地幔温度下， 大于 1. 6GPa 时尖晶石相橄榄岩就会向石 中图法分类号
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lemme and O'Neill， 2000 ） ， 研究表明（ O’
榴石相转变； 而地幔温度和成分的变化也会显著影响相变深 2006 ） ， Sp / Gt 相转变的 度（ Grütter et al． ， 在 Cr 饱和条件下， 压力可以达到 2. 4GPa（ Klemme，2004 ） 。对于中国东部岩石
内蒙古扎兰屯柴河火山地质遗迹特征及其对比分析
内蒙古扎兰屯柴河火山地质遗迹特征及其对比分析王丽丽;田明中【摘要】Located in southeast Da Hinggan Mountains, Chaihe volcano in Zalantun of Inner Mongolia constitutes an important component part of the volcanic eruption area in Northeast China, and has important scientific value in the study of the activities of the Cenozoic tectonic belt in eastern China. The volcanic area is affected by geological structure and distributed in NE-striking zonation, and has complete volcanic structure and various types of volcanic geological relics, with many types of volcanic eruption. Based on the investigation and study of geological heritage resources, the authors have divided the volcano tourism resources of the area into six categories and 14 subcategories comprising a total of 39 typical landscape resources. According to this classification, this paper summarizes the main types and characteristics of the volcanic geological relics, and compares the geological heritage resources with typical volcanoes in the eastern part of Inner Mongolia, highlighting its advantages in resources.%内蒙古扎兰屯市柴河火山群，位于大兴安岭中段西南部，是我国东北火山区的重要组成部分，对于研究我国东部构造带新生代以来的活动具有重要的科学价值。
大兴安岭-太行山重力梯度带以西的第四纪火山活动
大兴安岭-太行山重力梯度带以西的第四纪火山活动樊祺诚;赵勇伟;陈生生;李霓;隋建立【期刊名称】《矿物岩石地球化学通报》【年(卷),期】2015(0)4【摘要】大兴安岭—太行山重力梯度带以西的第四纪火山活动自北往南贯穿兴蒙造山带和华北克拉通2个大地构造单元,可以分为北、中、南三部分,展现规模不等的火山群:北部诺敏河火山群和绰尔河—哈拉哈河火山群,中部阿巴嘎火山群和达里诺尔火山群,南部大同火山群和乌兰哈达火山群。
这些火山群主要由单成因火山组成,少则几十座,多则200余座,如阿巴嘎火山群向北延入蒙古达里干加,构成亚洲东部面积最大的新生代火山区。
因此,大兴安岭—太行山重力梯度带以西的第四纪火山成为探讨大陆内部火山活动构造背景与成因机制的重要场所,也是获取大兴安岭—太行山重力梯度带东西两侧和兴蒙造山带与华北克拉通2个大地构造单元岩石圈差异演化信息的重要窗口。
本文介绍了这些火山的分布、构造背景和成因机制。
【总页数】8页(P674-681)【关键词】大兴安岭—太行山重力梯度带以西;第四纪火山活动;成因与构造意义【作者】樊祺诚;赵勇伟;陈生生;李霓;隋建立【作者单位】活动构造与火山中国地震局重点实验室,中国地震局地质研究所,北京100029;中国科学院青藏高原研究所,北京100085【正文语种】中文【中图分类】P317【相关文献】1.大兴安岭诺敏河第四纪火山岩分期:岩石学、年代学与火山地质特征 [J], 樊祺诚;赵勇伟;隋建立;李大明;武颖2.大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山分期:K-Ar年代学与火山地质特征 [J], 樊祺诚;赵勇伟;李大明;武颖;隋建立;郑德文3.大兴安岭哈拉哈河-淖尔河地区第四纪火山活动初步研究 [J], 赵勇伟;樊祺诚;白志达;孙谦;李霓;隋建立;杜星星4.太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究 [J], 高战武;吴昊;李光涛;程理5.琼北地区北西方向长流-仙沟断裂带晚第四纪活动及与火山活动关系的讨论 [J], 闫成国;江娃利因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大兴安岭岩石圈地幔特征——哈拉哈河-绰尔河橄榄岩捕虏体的证据
大兴安岭岩石圈地幔特征——哈拉哈河-绰尔河橄榄岩捕虏体的证据赵勇伟;樊祺诚【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2011(27)10【摘要】大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山岩中含有尖晶石相和石榴石相橄榄岩捕虏体.本文报道的尖晶石相橄榄岩包括方辉橄榄岩和二辉橄榄岩两类,前者分布数量略高于后者.方辉橄榄岩多数具有较高的平衡温度(1072～1193℃),矿物化学成分变化大,含有高Mg橄榄石和高Cr#尖晶石,这些特征一致表明是古老岩石圈地幔残余的样品.而二辉橄榄岩显示相对均一的矿物化学成分和很宽的平衡温度变化范围(636～1178℃),代表了明显受到改造的岩石圈地幔,可能反映岩石圈地幔的不同深度和局部经历了软流圈与岩石圈相互作用.通过与华北克拉通的对比,发现地处兴蒙造山带的大兴安岭岩石圈地幔中仍保留有相当量的古老岩石圈地幔残余,区别于遭受强烈改造和破坏的华北克拉通东部地区的岩石圈地幔.%Mantle peridotite xenoliths, including spinel peridotites and garnet peridotites, are found entrained in the Quaternary basalts in the Halaha river and Chaoer river area, the middle of Great Xing'an Range. This study focuses on the spinel peridotites, which could be divided into harzburgites and lherzolites. Most of the harzburgite xenoliths are characterized by generally higher equilibrium temperature (1072 ~ 1193t ) , large variation in their mineral and chemical compositions, and high-forsterite olivine and high-Cr# spinel, which indicate they are the relics of aged lithospheric mantle. In contrast,the lherzolite xenoliths are relatively homogeneous in their mineral and chemical components, with wide range of calculated equilibrium temperature, which indicate they are modified lithospheric mantle, possibly reflecting that part of the lithospheric mantle has been modified by the interaction between asthenosphere and the lithosphere at different depth. It is deduced that the Xing' an-Mongolia orogen have a great amount of aged lithospheric mantle, which is distinguished from the intensively modified and destroyed lithospheric mantle beneath the eastern North China Craton.【总页数】9页(P2833-2841)【作者】赵勇伟;樊祺诚【作者单位】中国地震局地质研究所,北京100029;中国地震局地质研究所,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P52.5;P588.12【相关文献】1.大兴安岭诺敏河石榴石橄榄岩捕虏体的发现及其地质意义 [J], 隋建立;樊祺诚;徐义刚2.大兴安岭哈拉哈河-绰尔河第四纪火山分期:K-Ar年代学与火山地质特征 [J], 樊祺诚;赵勇伟;李大明;武颖;隋建立;郑德文3.吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代 [J], 周琴;吴福元;储著银;杨岳衡;孙德有;葛文春4.华北克拉通中部新生代岩石圈地幔的特征与长期演化:来自地幔橄榄岩捕虏体的岩石学和地球化学制约 [J], 汤艳杰;张宏福;英基丰;张瑾;柳小明5.华北岩石圈地幔的多次组成转化过程:橄榄岩与不同来源熔体间的相互作用——来自地幔橄榄岩捕虏体的岩石学和Li、Fe等同位素地球化学证据 [J], 张宏福;英基丰;汤艳杰;张瑾;赵新苗;杨岳衡;肖燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大兴安岭焰山、高山火山——一种新的火山喷发型式
大兴安岭焰山、高山火山——一种新的火山喷发型式赵勇伟;樊祺诚【期刊名称】《地震地质》【年(卷),期】2010(32)1【摘要】在野外地质资料基础上,利用火山形态学方法,探讨了大兴安岭焰山、高山火山的喷发型式.结果表明,大兴安岭哈拉哈河-绰尔河火山群中的焰山和高山火山不同于斯通博利式喷发形成的火山,其早期爆破喷发的火山碎屑形成火山渣锥、空降火山碎屑席和小型火山碎屑流,晚期溢出大量熔岩.两火山具有较高大的锥体(标高200～300m以上),在结构上,松散火山砾、火山弹等构成下部的降落锥,熔结集块岩构成上部的溅落锥.由火山砾和火山灰组成的空降火山碎屑席分布在火山锥体周围.两火山溢出的熔岩经历了从结壳熔岩→翻花石→渣状熔岩的演变.根据喷发产物可推断焰山和高山火山具有以下喷发特征:爆破喷发形成持续的喷发柱→斯通博利式喷发→熔岩喷泉喷溢,其中以持续时间较长的喷发柱区别于典型的斯通博利式喷发.类似焰山、高山火山的喷发特征,在龙岗第四纪火山群、镜泊湖全新世火山群中也都有个例,这是中国大陆火山作用中一种新的喷发型式.【总页数】10页(P28-37)【作者】赵勇伟;樊祺诚【作者单位】中国地震局地质研究所,北京,100029;中国地震局地质研究所,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】P317.1【相关文献】1.焰山、高山--内蒙古阿尔山火山群中的两座活火山 [J], 白志达;田明中;武法东;徐德兵;李团结2.五大连池第四纪火山群的喷发类型和喷发型式 [J], 徐衍强3.大兴安岭火山喷发带北段中性、中酸性火山岩地球化学特征及其地质意义 [J], 赵书跃;韩彦东;朱春燕;郭奎城;王建民;刘宝山4.大兴安岭黄岗梁火山构造隆起西南段火山岩相、火山构造格架与火山作用过程重溯 [J], 薛怀民;曹光跃5.黑龙江省五大连池新期火山喷发的火山弹动力学初探 [J], 刘永顺;李家振;孙善平;白志达因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
诺敏大黑沟组火山岩形成机制的稀土判别
诺敏大黑沟组火山岩形成机制的稀土判别
赵忠海;肖世强;孙梓耀
【期刊名称】《黑龙江国土资源》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】诺敏火山群位于大兴安岭中北段东坡，行政区划属内蒙古自治区管辖，分布在诺敏河、毕拉河、奎勒河一带，主要受南北向、东西向及其派生的北东向和北西向断裂控制，沿河谷及两侧低山地带分布。
由43个火山锥（口）及10片岩流构成。
区内出露晚更新世大黑沟组火山岩。
主要岩性为碱性玄武岩，气孔状、致密块状（橄榄）玄武岩、白榴玄武岩、玄武质浮岩等。
【总页数】2页(P70-71)
【作者】赵忠海;肖世强;孙梓耀
【作者单位】黑龙江省地质调查研究总院;黑龙江省地质调查研究总院;黑龙江省地质调查研究总院
【正文语种】中文
【中图分类】P5
【相关文献】
1.诺敏火山群钾质火山岩特征与成因 [J], 梁科伟;赵忠海;曲晖;孙梓耀
2.大兴安岭诺敏河第四纪火山岩分期:岩石学、年代学与火山地质特征 [J], 樊祺诚;赵勇伟;隋建立;李大明;武颖
3.中国东北诺敏河火山岩石圈变形:来自剪切波分裂的证据 [J], 强正阳;吴庆举
4.北阿尔泰火山岩形成机制的稀土判别 [J], 袁峰;周涛发;岳书仓
5.郯庐断裂带鲁皖段新生代玄武岩形成机制的稀土判别 [J], 牛漫兰;刘国生;朱光;宋传中;王道轩
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浅析阿尔山地热地质特征
浅析阿尔山地热地质特征祁福利;张峰龙;鲁守刚;孙永泉【摘要】Through the research the geothermal of the regional geological evolution,geothermal geophysical features,geothermal control condition in Arxan Mountains.It is considered that the major fracture structure of the geothermal resources is the middle part of the geosynclinal folded system of Inner Mongolia-Daxinganling.Amongthem,Jinjianggou,Yinjianggou,Wuliqiao thermal reservoir tectonic belts,The channel,which of upper mantle magma upward migration,is the Halha river lithospheric fracture and NNW strike basilar fracture.%从阿尔山地热区域地质演化、地热地球物理特征、地热成控条件等方面进行研究,认为该区地热资源的主要断裂构造,为内蒙—大兴安岭地槽褶皱系的中段,其中金江沟、银江沟、五里桥热储构造带上地幔的岩浆向上运移的通道为哈拉哈河岩石圈断裂和NNW向基底断裂。
【期刊名称】《吉林地质》【年(卷),期】2012(031)002【总页数】4页(P109-112)【关键词】阿尔山;地热资源;地质特征【作者】祁福利;张峰龙;鲁守刚;孙永泉【作者单位】吉林大学建设工程学院,吉林长春130026 黑龙江省九O四水文地质工程地质勘察院,黑龙江哈尔滨150027;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130026 黑龙江省九O四水文地质工程地质勘察院,黑龙江哈尔滨150027;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130026 黑龙江省九O四水文地质工程地质勘察院,黑龙江哈尔滨150027;吉林大学环境与资源学院,吉林长春130026 黑龙江省九O四水文地质工程地质勘察院,黑龙江哈尔滨150027【正文语种】中文【中图分类】TK521Abstract:Through the research the geothermal of the regional geological evolution, geothermal geophysical features, geothermal control condition in Arxan Mountains.It is considered that the major fracture structure of the geothermal resources is the middle part of the geosynclinal folded system of Inner Mongolia-Daxinganling.Among them, Jinjianggou, Yinjianggou, Wuliqiao thermal reservoir tectonic belts, The channel , which of upper mantle magma upward migration, is the Halha river lithospheric fracture and NNW strike basilar fracture.Key words:Arxan Mountains; geothermal resources; geological features阿尔山地区的地质构造特点决定了该区地热资源的形成和分布，区内地下热水的出露和分布与一些活动性深大断裂和沉积盆地的发育与演化有关，区内地热田是特定构造部位的产物，它与岩石圈板块的发生、发展有密切的联系，且都与近期的岩浆活动有关。
河北平原第四纪火山岩时代
河北平原第四纪火山岩时代裴军令;刘锋;胡云壮;周在征;李建锋;赵越【期刊名称】《中国地质》【年(卷),期】2015(42)6【摘要】河北平原第四纪火山岩时代对理解华北东部新构造运动具有重要意义,但是对其准确年龄一直缺少研究.位于河北省海兴县附近CK3孔岩心揭示了4次第四纪的火山活动.针对第1次火山岩底部样品开展40Ar/39Ar测试,其年龄为(2.36±0.05) Ma.结合磁性地层研究结果,限定了其他3次火山活动时代分别为约1.3 Ma、35～70 ka和10～15 ka.【总页数】9页(P1765-1773)【作者】裴军令;刘锋;胡云壮;周在征;李建锋;赵越【作者单位】国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室,中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室,中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;中国地质调查局天津地质矿产研究所,天津300170;国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室,中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室,中国地质科学院地质力学研究所,北京100081;国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室,中国地质科学院地质力学研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】P597+.3;P534.63【相关文献】1.利用元素地球化学特征研究河北平原第四纪沉积环境的探讨与实践 [J], 张秀芝;马忠社;魏静;王会敏2.河北平原三河S9孔岩心特征及第四纪地层划分研究 [J], 石光耀;潘志龙;张欢;吕可欣;张金龙;张运强;李庆喆;张鹏程3.河北平原中部保定西伯章剖面晚第四纪沉积特征及其环境意义 [J], 刘智荣;薛怀宇;王昌盛4.河北平原第四纪地层划分研究 [J], 刘立军;徐海振;崔秋苹;王娟5.河北平原深州地区JZ孔第四纪年代地层划分研究 [J], 吴利杰;于娟;张翼龙;王丽娟;吉云平;王成敏;梅杨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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河地区存在一处火山群. 黑龙江省地质科学研究所 于 1980 年印制的 1:100 万《黑龙江省及其邻区地质 图》中对此处火山有所记载. 前人曾根据航片和卫片 对其进行过初步认定和划分[4], 并开展火山岩年代学 的初步研究[5~7], 总体上认为该处火山群形成于第四 纪时期. 然而迄今为止对这一处隐藏于密林中的火 山群还缺乏系统的火山学研究, 对火山地质的了解 还相当匮乏. 本文在野外考察基础上, 以火山学理论 为指导, 对诺敏河-奎勒河地区第四纪火山的数量、分 布、产物、火山类型等火山地质基本特征进行总结和 归纳, 初步划分火山活动期次.
China: Earth Sciences, 2013, 56: 173–181, doi: 10.1007/s11430-012-4544-7
中国科学: 地球科学 2013 年 第 43 卷 第 9 期
1 区域地质概况
东北地区处于中亚造山带东段, 夹于西伯利亚 板块与中朝板块之间, 东缘为西太平洋沟弧盆系. 这 是一个在古生代-中生代由多块体拼合而形成的构造 堆叠区. 这一地区由 3 个微陆块组成联合板块, 分别 是东南部的佳木斯地块, 中间的松辽地块和西北部 的兴安地块[8]. 自约 190 Ma 以来由于太平洋板块向 北西方向俯冲, 伴随板块俯冲作用发展起来的燕山 运动使已经稳定了的东北大陆重新活动起来, 打破 原来的构造格局, 开始滨太平洋构造域的发展阶段[9]. 在晚白垩世由于库拉-太平洋板块中脊的扩张作用, 及随后的板块运动和弧后扩张的进一步发展, 在东 北地区形成大陆裂谷系. 新生代以来沿着裂谷及其 邻近断裂带有规模较大的基性岩浆喷发[5](图 1).
半拉山(502)
中更新世 中更新世 中更新世
ห้องสมุดไป่ตู้
706 高地(果楞奇西) 中更新世
398 高地(龙头西) 中更新世
小四方山
中更新世
红花尔基
中更新世
红花尔基东
中更新世
博克图大山
中更新世
371 高地
中更新世
达来滨湖 560 高地北 中更新世
达来滨湖 542 中更新世
达来滨湖 563 中更新世
坐标
形状
123°10′00″E, 49°33′16″N 123°14′28″E, 49°31′44″N 123°11′00″E, 49°28′50″N 123°11′44″E, 49°30′46″N 123°28′00″E, 49°22′30″N 123°38′00″E, 49°22′50″N 123°37′20″E, 49°54′00″N
a) 火山参数在野外考察的基础上利用 1:5 万地形图和卫星遥感影像测得
短直径 (m)
650 1500
600
1050 1350 730 420
火口直径 (m) 590
580 470 400 300 490
640
440 250 450 500 860 180 600 850
590
标高 (m)
210
锥体类型 渣锥+溅落锥
进入 21 世纪以来, 在大兴安岭中段的哈拉哈河绰尔河地区确认存有近 30 座第四纪火山, 并覆盖有 约 400 km2 的火山岩, 构成哈拉哈河-绰尔河第四纪 火山区[2].
诺敏河-奎勒河火山群位于大兴安岭北段东麓,
图 1 中国东北部新生代玄武岩分布图
修改自文献[10]
行政区划上属于内蒙古呼伦贝尔市东部鄂伦春自治 旗 境 内 诺 敏 镇 附 近 ( 图 2), 地 理 坐 标 为 123°00′~ 124°15′E, 49°10′~50°00′N. 该地区火山岩主要为早白 垩世火山岩, 侵入岩主要是二叠纪花岗岩, 第四纪地 层以河流冲积洪积层为主.
1465
赵勇伟等: 大兴安岭诺敏河-奎勒河地区第四纪火山活动研究
图 2 大兴安岭诺敏河-奎勒河第四纪火山地质图
中生代地层参考自 1:25 万诺敏幅地质图 1). 右下图修改自文献[8] 1) 诺敏幅 1:25 万地质图. 黑龙江省地质调查研究总院印制. 2005
1466
中国科学: 地球科学 2013 年 第 43 卷 第 9 期
123°36′50″E, 49°53′50″N
123°36′30″E, 49°30′30″N 123°44′00″E, 49°33′30″N 123°37′00″E, 49°37′00″N 123°21′13″E, 49°23′55″N
123°14′00″E, 49°45′30″N
123°37′47″E, 49°34′40″N 123°33′27″E, 49°36′54″N 123°34′50″E, 49°26′12″N 124°01′00″E, 49°37′54″N 123°47′00″E, 49°50′40″N 123°49′00″E, 49°51′00″N 123°58′54″E, 49°47′59″N 123°34′30″E, 49°23′30″N 123°11′00″E, 49°28′50″N 123°09′30″E, 49°30′00″N 123°11′00″E, 49°30′30″N
圆马蹄形 圆马蹄形 圆马蹄形 圆马蹄形
圆形 马蹄形锥体+盾形基座
圆马蹄形 盾形 盾形 盾形
马蹄形锥体+盾形基座 圆马蹄形 圆马蹄形 圆马蹄形 圆马蹄形 圆马蹄形 圆马蹄形 盾形 盾形 圆马蹄形 盾形 圆形 盾形 盾形
长直径 (m) 1260 130 1500 980 1900 750 1000 300 2500 1000 1600 1150 800 700 1460 450 900 1600 1800 1130 800 500 660 1100
锥和顶部的溅落锥叠置构成(图 3, 图 4(a)). 晚期形成 的溅落锥叠置在早期的降落成因的火山渣锥之上, 在地貌上前者相对陡峻, 后者平缓. 火山渣锥是马鞍 山火山锥的主体, 占到总体积的约 80%以上, 锥体高 近 150 m, 主要由松散火山碎屑构成, 锥体坡角
30°~35°. 火山碎屑主要为褐红色, 少量灰黑色, 气 孔构造非常发育, 呈棱角状. 碎屑包括火山灰、火山 砾和火山弹, 而其中又以火山砾含量最高, 粒径在 2~50 mm 的火山砾占到总体积的 80%以上. 溅落锥 覆盖在火山渣锥之上, 坡体陡峭, 大多大于 70°, 有 的地方近直立. 溅落锥厚度变化较大, 部分位置厚达 近 60 m, 在火口沿分布最多, 火山锥斜坡上也呈断
大兴安岭横跨在晚古生代晚期就逐渐稳定的兴 蒙造山带之上. 中生代时期, 该地区发育大规模中酸 性火山-侵入岩, 构成大兴安岭的雏形, 是中国东部 中生代大火成岩带的组成部分[11]. 新生代时期, 在中 国东-西梯度带形成的背景下, 大兴安岭山体发生强 烈的隆升, 并伴随着大范围的玄武质岩浆活动[12], 自 此大兴安岭地区成为我国重要的新生代火山岩分布 区之一.
表 1 诺敏河-奎勒河第四纪火山参数 a)
火山名称
形成时代
马鞍山
全新世
马鞍山东
全新世
达来滨湖通
全新世
达来滨湖 573 四方山
全新世 晚更新世
布宫奇汗
中更新世
小土葫芦山
中更新世
小土葫芦山东 568 高 地
中更新世
布宫奇
中更新世
诺敏河农场
中更新世
果楞奇
中更新世
597 高地(四方山西)
821 高地(研究区西 北)
① 中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室, 北京 100029; ② 中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100083 * E-mail: zilongzhao1981@
收稿日期: 2012-09-16; 接受日期: 2012-11-18; 网络版发表日期: 2013-08-08 国家自然科学基金(批准号: 41172305, 40972047)和中国地震局地质研究所中央级公益性科研院所基本科研业务专项(编号: IGCEA1102) 资助
3 喷发特征及产物
如上所述, 研究区内火山喷发形式有爆破式喷 发和溢流式喷发两种, 对应着不同的火山喷发类型, 并分别有着不同的特征产物.
3.1 爆破式喷发产物 炽热的岩浆在上升减压过程中, 挥发份出溶或
遭遇地下水, 使岩浆通道上方压力急剧升高, 最终冲 破岩石盖层引发爆破式喷发. 爆破式喷发(explosive eruption)的典型产物是火山碎屑, 常堆积成为碎屑锥, 又称火山渣锥. 区内分布有数十座火山渣锥, 如四方 山、小四方山、果楞奇、马鞍山、半拉山、小土葫芦 山等. 火山渣锥高度由数十米到近三百米不等, 锥体 的直径也由数百米到两三公里. 碎屑锥按照喷发物 组成特征可分为火山渣锥和溅落锥(图 3, 4). 火山渣 锥主要由弹道降落的空降火山渣组成, 溅落锥则由
10
塌陷坑
166
渣锥
70
渣锥
283
渣锥
109 盾形火山+渣锥
118
渣锥
20
盾形火山
109 盾形火山+渣锥
30
盾形火山
170
渣锥
60
渣锥
70
渣锥
50
渣锥
150
渣锥
40
渣锥
65
渣锥+溅落锥
80
盾形火山
70
盾形火山
110
渣锥+溅落锥
10~20
盾形火山
30
渣锥
10~20
盾形火山
10~20
盾形火山
熔结集块岩构成. 以马鞍山火山为例, 其火山锥由底部的火山渣
摘要 大兴安岭北部的诺敏河及其支流毕拉河和甘河支流奎勒河地区分布有数十座第四 纪火山, 火山岩面积约 600 km2. 通过野外地质调查详细研究了其中 24 座火山, 其产物主要 为爆破式喷发成因的火山碎屑和溢流式喷发成因的熔岩流. 火山碎屑构成渣锥和远源空降 堆积, 熔岩流中发育结壳熔岩、渣状熔岩、块状熔岩等产物. 研究区火山类型主要有火山渣 锥、溅落锥和盾形火山三类, 火山渣锥中单火口的圆形锥和马蹄形锥居多, 多火口的火山渣 锥及小规模的盾形火山是本区火山地质特色. 根据火山地质特征、野外地层的新老覆盖关系 和岩石风化程度, 研究区火山活动初步划分为早更新世、中更新世、晚更新世和全新世四个 时期. 早更新世火山活动强度不大, 熔岩流分布在少数河谷中. 中更新世火山活动趋强, 无 论是火山数量还是熔岩产量都占第四纪以来火山产物总量的 1/2 以上, 产物遍布研究区, 构 成了整个火山区的雏形. 晚更新世和全新世的火山活动局限于毕拉河流域, 爆破式喷发造就 数座规模较大的火山碎屑锥.