位置境域
吉林
龍崗火山群是中國境內最為典型的單成因火山區之一(魏海泉等,1999),位於長白山天池火山西120km處,龍崗山脈中段,具體分布主要在龍崗山脈以東到頭道松花江之間的盆地內,西起輝南縣三道河畔,東達靖宇縣頭槳境協道松花江邊,北至靖宇縣景山鎮,南抵渾江市三岔子鄉,由於新近紀以來有多次熔岩噴發,構成大片熔岩台地,分布面積約有1500多km2,尤其第四紀以來該火山群火山活動頻繁,形成了獨具特色的火山地貌院主煉,100多座火山口如雨後春筍屹立於龍崗山脈中,其中龍灣火山口湖群宛如珍珠一樣鑲嵌其中(圖1)。
主要山脈
1金龍頂子火山
金龍頂子火山位於吉林省輝南縣金川鎮境內,是龍崗火山群中最為年輕的火山,也是龍崗火山群全新世噴發規模最大的火山(圖3)。大多數研究者認為在1500~1700年前,金龍頂子火山發生了亞普尼林式噴發,形成了分布廣泛的四海火山碎屑席(劉祥和張成梁,1997;魏海泉等,1999;劉若新,2000;樊祺誠等,2002)。金龍頂子火山錐體由早期降落火山渣錐、金龍頂子晚期降落火山渣錐及金龍頂子末期濺落錐共同組成,其整體形態呈椅子型,在西南方向有一個缺口漏辯殼,為熔岩流溢出破壞形成。劉嘉麒等(2009)測得該套熔岩流中熔岩樹的年齡為1965±30 a BP和2285±60a BP。
2龍泉龍灣火山
龍泉龍灣火山位於吉林靖宇縣龍泉鎮南1公里處,是一座較為典型的凝灰環(徐德斌,2005)。龍泉龍灣低平火山口主要有東西兩個火口組成,整體形態上呈一個葫蘆狀(圖4),西火口湖面最大直徑為900 m,東火口湖面最大直徑為280m,水面高程617.6m,最大水深91m,四面湖沿最大高程為693.6m。龍泉龍灣火口沿保存基本完好,西側、東北側和東南側火口沿環圍繞西火口展布,東側火口沿海拔高度明顯要比其它方向火口沿要高,為東西兩火口基浪堆積物部分疊加的結果。從地貌上看,龍泉龍灣火山西側火口先噴發,東側火口後期噴發。
主要山峰
東北地區火山活動最強烈的時期始自漸新世,且有中新世、上新世、更新世三個高潮期,這與構造運動緊密相聯。龍崗火山群中的火山總體沿NWW或近東西向分布,這一方向恰恰是在近東西向最大水平擠壓應力作用下,產生張性斷裂的方位。實際上,龍崗火山群中的火山主要位於北東向和北西向斷裂的交匯部位。北東向和北西向斷裂可能為與東西向擠壓有關的共扼影盼諒堡扭性斷裂(圖2a)。
龍崗火山群夾在敦化-密山斷裂帶和鴨綠江-圖們江斷裂帶之間。這裡有火山近100多座,火山岩分布面積1500多km2 ,沿北西西—近東西向分布。區內斷裂發育,主要有北東向、北西向和近東西向三組,構成較規則的網狀斷裂格局,控制著新生代火山口的分布(圖2b)。
前人地球化學分析樣品主要來源於金龍頂子火山和大椅子山火山等(樊祺誠等,1999;隋建立,1999;於福生等,2003;Liu etal.,2009)。全岩分析結果顯示大部分樣品岩性為粗面玄武岩(圖5)。
金龍頂子火山岩的樣品有著極為相似的REE 和不相容元素分布模式(圖6) 和微弱的Eu異常,但不具有天池火山和望天鵝火山造盾玄武質岩石的Sr、Ba 正異常, 這反映了它們直接來自地幔源區,岩漿上升過程也極少演化。
自然資源
火山噴發期次就是火肯囑希良山活動歷史的研究,龍崗地區第四紀火山活動活躍,噴發頻繁,了解本區火山噴發期次,對未來龍崗地區火山預警提供判斷依據。龍崗火山期次劃分比較多。前人在龍崗地區火山活動期次劃分上有不同標準,因而有不同的劃分結果。部分研究者主要以測年數據為基準,對龍崗地區火山噴發期次進行劃分(表1);一部分研究者根據火山地層疊置關係以及測年結果,對龍崗地區火山活動期次進行劃分(表1)。
金龍頂子火山災害
金龍頂子火山最後一次爆發發生於1600-2200年前, 所以金龍頂子火山為休眠活火山, 今後完全有再次爆發的可能(劉祥,1997)。根據金龍頂子歷史上的噴發的情況,主要火山災害由火山噴發濺落堆積鞏樂物、空降堆積物和熔岩流等。
6.1火山濺落堆積物災害
根據野外地質調查,從火口向外約2km範圍內,堆積厚度大於5m,主要是拘棕刪濺落堆積物,具體包括火山彈、熔岩餅、圍岩碎塊以及粗粒級火山渣。該區堆積物為彈道噴射,撞擊能量大,受風力影響小,溫度高,堆積厚度大,是高危險區。
6.2火山空降堆積物災害
若從火山空降火山渣對住宅等建築物以及農作物的重壓等角度考慮,房頂受力超過700kg/m2時,幾乎所有類型房屋都會壓垮;200~700 kg/m2時,部分屋頂會垮塌;10~200 kg/m2時,對農作物會產生破壞性影響(Mastrolorenzo et.al, 2008;於紅梅等,2013)。
金龍頂子火山渣能浮在水上,密度一般小於1g/cm3。通過換算,把壓強轉化為火山渣堆積物厚度:厚度大於0.7m,幾乎所有類型房屋會壓垮;厚度在0.2~0.7m之間,部分屋頂會垮塌;度在0.01~0.2m之間,對農作物會產生破壞性影響。
如果金龍頂子再次發生火山爆發,可能的規模大致和上次相近,考慮現今盛行的季風(西偏北風),火山碎屑降落堆積物的分布仍是一個長軸呈北西西向展布的橢圓形。
自火口向外2km~9km為空降堆積物災害的高度危險區,該區域是火山碎屑物主要降落區,降落火山碎屑厚度大於0.7m,幾乎所有建築物都會遭到破壞。
9~14km為中等危險區,降落堆積物以細粒火山渣、火山灰為主,厚度在0.2~0.7 m 之間,部分建築會垮塌。
14~18km為低危險區,堆積厚度在0.01~0.2m之間,對建築物的影響則小,對農作物會造成嚴重損害。
18km以外,火山灰厚度小於0.01m,主要是火山灰塵及有害氣體危害。
6.3熔岩流災害
龍崗地區火山岩岩性主要為玄武岩(Liu JQ et al.,2009),1200°玄武質岩漿的粘度在1000~10000 P.s之間(Lockwood &Hazlett,2010),設定熔岩流從金龍頂子火山海拔950m處向四周溢流,總共溢出體積為0.59 Km3。通過Volcflow模擬的結果顯示:熔岩流主要分為南北兩部分,向北流動的熔岩流被三角龍灣火山擋住分成兩股,一股向西到金川鎮,規模較大,另一股向東,沿著山腳流動,規模較小;向南流動的熔岩流在參場也分為兩股,大部分向西流向吳家蹚子村,少量向東流;還有少量熔岩流向西被大龍灣東南部高地阻擋。從地形上看,熔岩流所在區域均為地勢低洼區域。
6.4金龍頂子火山災害區劃
距離金龍頂子火山3.4km處的輝南縣金川鎮,總人口約1.3萬人。龍崗地區是國家森林公園,夏季旅遊人數較多,金川鎮又在興建滑雪場。火山噴發必定會給附近人民民眾造成災害及損失。因此很有必要建立金龍頂子火山災害區劃圖。
根據對金龍頂子火山機構的解析,金龍頂子火山活動具有多期性特徵,歷史火山災害類型主要為火山濺落災害、空降火山渣災害和熔岩流災害等。在限定金龍頂子火山未來再次噴發類型和規模與上次相當的條件下,初步建立了金龍頂子火山災害區劃圖(圖7)。火山濺落災害局限於火口2km範圍內;空降火山渣受風影響較大,距火口2~9km為高危險區,9~14km為中危險區,14~18km為低危險區;熔岩流災害受地形影響大,金龍頂子周圍低洼地帶、金川鎮到蛤蟆塘一帶,吳家蹚子山前低洼地帶均是高危險區,以往熔岩流流動區域為中危險區,後河農場以西為低危險區。在未來可能的火山噴發前,金龍頂子火山災害區劃可以給相關部門提供初步參考,做出相應的預防計畫。
龍崗火山區常見的火山碎屑涌浪在金龍頂子歷史火山災害沒有發現,但是不能保證以後的噴發不會有;次生的火山災害沒有涉及,比如大龍灣的湖水,如果金龍頂子火山噴發導致湖水的傾瀉,會產生什麼破壞性影響,都是未知的。這些需要科研工作者進一步研究,完善整個地區的災害區劃圖,建立火山噴發應急機制。
地理環境
東北地區火山活動最強烈的時期始自漸新世,且有中新世、上新世、更新世三個高潮期,這與構造運動緊密相聯。龍崗火山群中的火山總體沿NWW或近東西向分布,這一方向恰恰是在近東西向最大水平擠壓應力作用下,產生張性斷裂的方位。實際上,龍崗火山群中的火山主要位於北東向和北西向斷裂的交匯部位。北東向和北西向斷裂可能為與東西向擠壓有關的共扼扭性斷裂(圖2a)。
龍崗火山群夾在敦化-密山斷裂帶和鴨綠江-圖們江斷裂帶之間。這裡有火山近100多座,火山岩分布面積1500多km2 ,沿北西西—近東西向分布。區內斷裂發育,主要有北東向、北西向和近東西向三組,構成較規則的網狀斷裂格局,控制著新生代火山口的分布(圖2b)。
自然資源
火山噴發期次就是火山活動歷史的研究,龍崗地區第四紀火山活動活躍,噴發頻繁,了解本區火山噴發期次,對未來龍崗地區火山預警提供判斷依據。龍崗火山期次劃分比較多。前人在龍崗地區火山活動期次劃分上有不同標準,因而有不同的劃分結果。部分研究者主要以測年數據為基準,對龍崗地區火山噴發期次進行劃分(表1);一部分研究者根據火山地層疊置關係以及測年結果,對龍崗地區火山活動期次進行劃分(表1)。
金龍頂子火山災害
金龍頂子火山最後一次爆發發生於1600-2200年前, 所以金龍頂子火山為休眠活火山, 今後完全有再次爆發的可能(劉祥,1997)。根據金龍頂子歷史上的噴發的情況,主要火山災害由火山噴發濺落堆積物、空降堆積物和熔岩流等。
6.1火山濺落堆積物災害
根據野外地質調查,從火口向外約2km範圍內,堆積厚度大於5m,主要是濺落堆積物,具體包括火山彈、熔岩餅、圍岩碎塊以及粗粒級火山渣。該區堆積物為彈道噴射,撞擊能量大,受風力影響小,溫度高,堆積厚度大,是高危險區。
6.2火山空降堆積物災害
若從火山空降火山渣對住宅等建築物以及農作物的重壓等角度考慮,房頂受力超過700kg/m2時,幾乎所有類型房屋都會壓垮;200~700 kg/m2時,部分屋頂會垮塌;10~200 kg/m2時,對農作物會產生破壞性影響(Mastrolorenzo et.al, 2008;於紅梅等,2013)。
金龍頂子火山渣能浮在水上,密度一般小於1g/cm3。通過換算,把壓強轉化為火山渣堆積物厚度:厚度大於0.7m,幾乎所有類型房屋會壓垮;厚度在0.2~0.7m之間,部分屋頂會垮塌;度在0.01~0.2m之間,對農作物會產生破壞性影響。
如果金龍頂子再次發生火山爆發,可能的規模大致和上次相近,考慮現今盛行的季風(西偏北風),火山碎屑降落堆積物的分布仍是一個長軸呈北西西向展布的橢圓形。
自火口向外2km~9km為空降堆積物災害的高度危險區,該區域是火山碎屑物主要降落區,降落火山碎屑厚度大於0.7m,幾乎所有建築物都會遭到破壞。
9~14km為中等危險區,降落堆積物以細粒火山渣、火山灰為主,厚度在0.2~0.7 m 之間,部分建築會垮塌。
14~18km為低危險區,堆積厚度在0.01~0.2m之間,對建築物的影響則小,對農作物會造成嚴重損害。
18km以外,火山灰厚度小於0.01m,主要是火山灰塵及有害氣體危害。
6.3熔岩流災害
龍崗地區火山岩岩性主要為玄武岩(Liu JQ et al.,2009),1200°玄武質岩漿的粘度在1000~10000 P.s之間(Lockwood &Hazlett,2010),設定熔岩流從金龍頂子火山海拔950m處向四周溢流,總共溢出體積為0.59 Km3。通過Volcflow模擬的結果顯示:熔岩流主要分為南北兩部分,向北流動的熔岩流被三角龍灣火山擋住分成兩股,一股向西到金川鎮,規模較大,另一股向東,沿著山腳流動,規模較小;向南流動的熔岩流在參場也分為兩股,大部分向西流向吳家蹚子村,少量向東流;還有少量熔岩流向西被大龍灣東南部高地阻擋。從地形上看,熔岩流所在區域均為地勢低洼區域。
6.4金龍頂子火山災害區劃
距離金龍頂子火山3.4km處的輝南縣金川鎮,總人口約1.3萬人。龍崗地區是國家森林公園,夏季旅遊人數較多,金川鎮又在興建滑雪場。火山噴發必定會給附近人民民眾造成災害及損失。因此很有必要建立金龍頂子火山災害區劃圖。
根據對金龍頂子火山機構的解析,金龍頂子火山活動具有多期性特徵,歷史火山災害類型主要為火山濺落災害、空降火山渣災害和熔岩流災害等。在限定金龍頂子火山未來再次噴發類型和規模與上次相當的條件下,初步建立了金龍頂子火山災害區劃圖(圖7)。火山濺落災害局限於火口2km範圍內;空降火山渣受風影響較大,距火口2~9km為高危險區,9~14km為中危險區,14~18km為低危險區;熔岩流災害受地形影響大,金龍頂子周圍低洼地帶、金川鎮到蛤蟆塘一帶,吳家蹚子山前低洼地帶均是高危險區,以往熔岩流流動區域為中危險區,後河農場以西為低危險區。在未來可能的火山噴發前,金龍頂子火山災害區劃可以給相關部門提供初步參考,做出相應的預防計畫。
龍崗火山區常見的火山碎屑涌浪在金龍頂子歷史火山災害沒有發現,但是不能保證以後的噴發不會有;次生的火山災害沒有涉及,比如大龍灣的湖水,如果金龍頂子火山噴發導致湖水的傾瀉,會產生什麼破壞性影響,都是未知的。這些需要科研工作者進一步研究,完善整個地區的災害區劃圖,建立火山噴發應急機制。
地理環境
東北地區火山活動最強烈的時期始自漸新世,且有中新世、上新世、更新世三個高潮期,這與構造運動緊密相聯。龍崗火山群中的火山總體沿NWW或近東西向分布,這一方向恰恰是在近東西向最大水平擠壓應力作用下,產生張性斷裂的方位。實際上,龍崗火山群中的火山主要位於北東向和北西向斷裂的交匯部位。北東向和北西向斷裂可能為與東西向擠壓有關的共扼扭性斷裂(圖2a)。
龍崗火山群夾在敦化-密山斷裂帶和鴨綠江-圖們江斷裂帶之間。這裡有火山近100多座,火山岩分布面積1500多km2 ,沿北西西—近東西向分布。區內斷裂發育,主要有北東向、北西向和近東西向三組,構成較規則的網狀斷裂格局,控制著新生代火山口的分布(圖2b)。