长白山天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积相特征

作者：衣健,王璞珺,单玄龙,CARNIEL Roberto,武成智,王寒非,孙松,郭剑南

摘要：发生于公元946年的长白山天池火山千年大喷发(Millennium Eruption,ME)形成的火山碎屑堆积物体积高达100~172km3,并可分为大规模的ME-Ⅰ和小规模的ME-Ⅱ两个喷发阶段。通过对围绕长白山天池火山53个典型露头剖面进行火山地质测量(单元构成、垂向堆积序列和堆积特征),结合筛析法粒度分析、偏光显微镜成分分析,刻画了长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物特征,探讨了相和亚相划分,并建立了火山碎屑流搬运和堆积模式。根据火山碎屑的堆积特征,将长白山千年大喷发火山碎屑流堆积分为峡谷充填火山碎屑流相(包括块状峡谷充填亚相和层状峡谷充填亚相)和火山碎屑流冲击扇相(包括扇头亚相和扇体亚相)等两相四亚相。峡谷充填火山碎屑流相主要发育在天池火山锥体周缘距离喷发中心8~23km左右范围内(坡度在15°~60°之间)的火山U型谷中;火山碎屑流冲积扇相主要发育在距离喷发中心23~45km左右范围内,地形相对平缓的熔岩台地处(坡度在5°~15°之间),火山碎屑流的搬运不受地形限制,一般形成较大纵横比扇状堆积。块状峡谷充填亚相和扇体亚相以块状混杂堆积为主要特征,而层状峡谷充填亚相和扇头亚相则以多火山碎屑流单元垂向叠加为主要特征。多单元叠加现象是由搬运过程中火山碎屑流单元发生分离增生作用形成。根据火山碎屑流的最大分布范围和厚度,如果再次发生与长白山千年大喷发类似规模的普林尼式喷发,至少距长白山天池火山喷发中心45km范围内具有巨大的火山碎屑流灾害风险。该研究有利于进一步深入认识长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物的空间分布特征和相变规律,对火山碎屑喷发灾害的预防具有指导作用。

发文机构：吉林大学 吉林大学地球科学学院 Dipartimento Politecnico di Ingegneriae Architettura 长白山天池火山监测站 Department of Geological Sciences

关键词：长白山天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积相模式火山灾害Changbaishan Tianchi volcanoMillennium EruptionPyroclastic density currentsFacies variationFuture volcanic disaster

分类号： P317[天文地球—固体地球物理学]