一、火山喷出气体的环境、灾害效应及对火山未来喷发的指示意义（论文文献综述）
王云[1]（2021）在《滇东南地热流体地球化学特征研究》文中进行了进一步梳理滇东南地区受多期岩浆活动和深大断裂的影响,地热活动强烈,温泉数量多,是观测深部流体活动的最佳“窗口”。地表观测的流体同位素地球化学特征可以揭示地壳深部岩浆流体活动,对了解岩石圈物质演化和开展地震观测有着十分重要的意义。本文根据滇东南温泉地热流体（水和逸出气）地球化学特征,分析了地热流体中离子来源及成因、深部热储温度、气体成因、幔源流体释放强度及稳定碳同位素平衡分馏温度等,探讨地热异常与地震活动关系、屏边火山活动性、深源流体和地幔热流在地震孕育过程中的作用机制等,其结果对遴选一批具有深部动力学意义的观测对象和特征观测量具有重要的科学及实践意义。滇东南地热水化学特征显示,温泉水主要来自于大气降水的补给,水化学主、微量离子主要来自地表水循环过程对地层岩石的溶滤。地层岩性和断层构造特征对水化学特征有明显的控制作用,红河断裂带温泉中的SO42-、F-、Cl-等离子有深部来源特征。微量元素含量及分布特征与地层性质和沉积矿物有关。以地热储温度表示的浅层地热场分布特征显示,滇东南地热异常区地震活动强度弱、发震频度低,且地震往往发生在地热梯度带上。造成这现象的主要原因是地热来源主要为壳内生热元素(238U、232Th和40K)衰变产生的热量,热源较为稳定,产生的热应变或热应力与区域应力场趋于均衡状态。而滇东南楔形构造区内地震活动强烈,推测是红河断裂带与小江断裂带交汇区深部有刚性岩体阻挡了川滇块体继续向南或南西向运动而造成。气体地球化学特征研究表明,滇东南温泉逸出气体主要为地壳和大气来源,来自于红河断裂带南段上的幔源氦释放强度最高仅为5%左右,表明该断裂是连通壳幔的深大断裂。稳定碳同位素显示CO2和CH4也主要来自于地壳灰岩和热成因,幔源特征不明显。结合区域深部结构及构造活动背景,认为断裂活动性较弱和放射性成因He的稀释是导致幔源流体释放强度低的主要因素。CO2和CH4气体间同位素分馏温度（表观同位素温度）显示,屏边火山区的这些含碳气体源区温度低于壳内物质的最低熔融温度,表明现今壳内不存在玄武质岩浆活动。结合幔源流体的释放强度及含碳气体源区温度可推断屏边火山活动性较弱,但来自深部的流体仍值得长期关注。对比青藏高原东南缘主要构造边界及新生代火山区幔源流体释放,屏边火山区处于较低水平,大地热流结构主要以地壳热流为主。通过对青藏高原东南缘地震活动（M≥6.0）分布特征研究,发现地震活动频繁的地区往往伴随着较强地幔热流,表明地幔流体及其热对流活动在地震的孕育及发生中起着非常重要的作用。根据在滇东南地区四期的地热流体观测,发现位于红河断裂带上的泉点中具有幔源特征的物质及含碳气体源区温度对区内的地震活动（M≥4.0）有前兆响应。因此,具有幔源特征的泉点可作为地震监测预报的观测对象,而具有幔源特征的离子、气体和反映深部热状态的温度可作为特征观测组分或观测量。
马晴[2]（2020）在《长白山火山土壤质量及有害元素环境风险评价》文中认为长白山是欧亚大陆东缘的最高山系,地处吉林省东南部,位邻中国与朝鲜边界。长白山天池火山是世界上潜在的最危险的火山之一,也是我国最具潜在灾害性喷发的一座大型近代活动火山。火山一旦喷发将会对该区域的人身安全、生态环境、财产安全和经济发展等造成巨大的威胁,除此以外,火山喷发产生的物质将会对区域内的大气、水、土壤和生态环境产生深远的影响。本研究的主要目的是探索火山喷发对土壤环境的影响。在天池火山周围收集火山土壤和火山灰样本,并测定理化性质和21种金属元素（Al、Fe、K、Ca、Na、Mg、Mn、Ti、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Ba、Ga、Li、Co、Cd、As、Sn和Sr）的浓度。根据理化性质,采用熵值法和加权综合评价法对研究区土壤质量进行综合评价。利用反距离加权（IDW）插值的方法得到金属元素的空间分布情况,综合Pearson相关分析、聚类分析和主成分分析的方法对金属的来源进行分析。使用地理累积指数(Igeo)、富集因子（EF）、污染因子（CF）和潜在生态风险指数法（RI）评估金属的潜在生态风险,并使用人体健康风险评价模型对金属的致癌风险和非致癌风险进行评价。主要的研究结果如下:（1）物理性质除含水量外变异系数较小（3.03%-16.93%）,较为稳定;化学性质除pH外变异系数较大（13.61%-64.59%）;对于火山灰土特性指标,火山玻璃的变异系数较小（2.92%-6.68%）,磷酸盐吸持量的变异系数较大（32.03%-63.85%）。对于理化性质含量,基本上呈现出表层火山土壤>次层火山土壤>火山灰或者次层火山土壤>表层火山土壤>火山灰两种规律。变异系数大的原因可能是受土壤理化性之间的相互影响、地形地貌、土壤母质、当地降水和蒸发等自然因素的影响,以及不同的土地利用方式和采样点的不均匀分布等人为因素的影响。（2）土壤肥力质量整体呈现中等水平,受人为因素影响小,植被自然生长的区域土壤肥力质量高。常用二级标准作为土壤环境质量评价的质量标准,显示存在轻度污染。研究区内土壤质量总体处于中等-极高的等级,土壤质量主要受海拔、降雨和植被覆盖等自然因素以及人口和景区开发情况等人为因素的影响。（3）天池火山样本中大部分金属元素平均浓度低于其它火山或与其它火山浓度相似,仅有少数金属（如Zn）的平均浓度非常高。Fe、K、Na、Mn、Pb、Zn、As和Sn元素在天池附近浓度较高;Ca、Mg、Ti、Cu、Cr、Ni、Ba、Co和Sr元素在研究区北部至西部浓度较高,且存有部分低浓度区域,而在南坡存有部分高浓度区域。（4）理化性质和火山灰土特性指标中只有土壤容重、土壤孔隙度、有效磷、海拔和磷酸盐吸持量对多数金属的累积存在一定影响。Fe、Mn和As主要为人为来源;其他元素（Al、K、Ca、Na、Mg、Ti、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Ba、Ga、Li、Co、Cd、Sn和Sr）主要为自然来源,但Li、Pb和Zn可能有人为来源。长白山地区主要为林地和旅游景区,研究区内的人为来源主要为交通源。（5）金属元素浓度较低,不存在潜在的生态风险和非致癌风险,但是要注意Cr和As对儿童的致癌风险。根据研究结果,提出了强化政府的主导作用、制定相应标准、增加污染金属元素的监测种类、重视交通源污染和增强公众的环保意识等5个方面的风险管理措施。研究区域内火山喷发对土壤质量影响,可以为火山喷发对土壤环境效应的研究提供理论依据;对有害元素进行环境风险评价,从环境风险的角度为我国在火山方面的研究提供了一个新的思路,可以保障长白山地区的粮食安全、地下水饮用以及土壤环境。
魏费翔,许建东,上官志冠,潘波[3]（2018）在《中国火山温泉气体地球化学特征及其在火山监测中的应用》文中进行了进一步梳理中国火山温泉主要分布在吉林长白山、云南腾冲和黑龙江五大连池等火山区。这些火山虽然处于休眠状态,但大面积的温泉分布指示着岩浆房存在的可能性。本文总结了前人研究成果,分析了中国主要火山区温泉气体地球化学特征,并探讨了温泉气体在火山监测中的应用。长白山、腾冲和五大连池火山区温泉气体地球化学性质类似,都以CO2为主要气体,含量在80%以上,最高可达99%以上,其它气体组分包括CH4、N2、O2、SO2、H2S、He和H2等。长白山火山温泉气体中氦同位素比值（3He/4He）最高,约为4—6RA,CO2中碳同位素比值(δ13C)为-7.9‰—-1.3‰,CH4中碳同位素为-48.0‰—-28.7‰;腾冲火山温泉气体氦同位素比值为3—5.5RA,CO2中的碳同位素为-6.49‰—-2.07‰,CH4中碳同位素为-23.5‰—-9.3‰;五大连池火山温泉气体氦同位素比值约为3RA,CO2中的碳同位素比值为-9.6‰—-3.1‰,CH4中碳同位素为-47.2‰—-44.4‰。3个火山区的温泉气体均显示地幔来源的岩浆气体特征,并在上升运移过程中受地壳或古俯冲物质的影响。
刘国明,孙玉涛,李婷,仲广培,宫振,郭锋,苏晓轶[4]（2018）在《长白山天池火山气体地球化学监测及数据处理方法探讨》文中进行了进一步梳理气体地球化学监测是火山活动最直接、最有效的监测手段之一。在对长白山天池火山近二十年的气体地球化学观测数据进行整理的基础上,对其综合质量及数据处理方法进行了评价。结果表明,与传统的地震前兆观测数据相比,气体地球化学观测数据的格式具有特殊性和不连续性,可应用R语言或者其它程序设计语言对观测数据进行整理绘图,从而分析观测数据的变化情况。温泉逸出气体组分CH4的观测数据序列在时间域中基本呈正态分布,可作为判别气体异常变化的重要指标。温泉逸出气体中的CO2与N2、O2呈线性相关,可重点分析CO2、He、H2、CH4、泉水温度等,从而优化分析指标,提高分析效率。
王禹钦[5]（2018）在《长白山天池火山千年喷发空降浮岩特征研究》文中认为长白山天池火山是我国境内规模最大,最具潜在喷发危险的活火山。据史料记载,长白山天池火山曾在公元946、1168-1702、1903等年份发生过较大规模的喷发,对自然环境和人类文明造成了深远的影响。公元2002年-2006年,火山活动性监测显示,长白山天池火山活动异常活跃,天池火山存在未来喷发的可能。国内外学者对长白山天池火山展开了大量研究工作,并获得了一系列进展。其中,长白山天池火山的喷发历史和喷出物层序一直以来是人们关注的焦点。但是对于千年以来空降堆积物的地层划分,尤其是灰白色空降浮岩层之上的粗面质杂色空降浮岩地层具有较大争议。本论文通过对野外地层的详细勘探,对两层空降浮岩层进行对比,认为两期空降浮岩均应划分到千年喷发。下部赤峰期灰白色空降浮岩成分较为均一,棱角状、正粒序、分选较好、粒度均匀;上部圆池期喷发为脉动式喷发,岩性为土黄色浮岩和黑色浮岩颗粒互层,该层浮岩为棱角状、粒序不明显、分选较好。本论文根据野外空降物的堆积以及前人的研究资料,大致划分了两期浮岩的分布范围。两期浮岩粒度特征参数均投点于空降堆积区内。赤峰期分选系数偏小,分选好,圆池期的土黄色和黑色浮岩混杂,使得其分选不如赤峰期灰白色浮岩。粒度大小方面,同一剖面赤峰期的灰白色浮岩普遍比圆池期的杂色浮岩大,反映了喷出时更大的爆破性。赤峰期灰白色浮岩成分为碱流质,圆池期浮岩成分为粗面质。碱流质的岩浆SiO2的含量更高,岩浆的粘滞系数更高,喷出前所积蓄的势能更多,所以在相同的堆积地点,赤峰期的灰白色碱流质浮岩具有更大的粒度。赤峰期灰白色空降浮岩气孔较大,连续贯通,气孔壁薄,气孔存在拉长变形。圆池期土黄色空降浮岩气孔贯通,气孔壁略厚;黑色浮岩颗粒气孔壁厚,大约是孔径的2倍左右,气孔不连续贯通。气孔度差异同粒度特征一样反映了两期浮岩喷出时爆破强度的差异。浮岩中含斑晶主要为长石和辉石,赤峰期灰白色浮岩和圆池期土黄色浮岩中的长石经历了大致相当程度的破坏,而黑色浮岩中部分长石熔蚀现象显着。各期浮岩中还含有少量橄榄石,指示了更深部的岩浆来源。不平衡矿物组分和深部来源的橄榄石表明岩浆经历了岩浆混合作用,深部来源岩浆进入岩浆房对岩浆囊产生扰动,岩浆迅速喷涌而出,其不平衡组分经历了熔蚀但并未完全熔解。赤峰期空降浮岩为灰白色碱流质,同前人的数据成果较为一致;圆池期土黄色空降浮岩为粗面质,同火山锥体顶部八卦庙组成分相同;黑色浮岩介于粗安质和粗面质之间,从成分上未找到八卦庙组的对应层。三种浮岩的主微量元素和稀土元素特征显示它们处于同一岩浆演化系列,由同源岩浆演化而来。圆池期的土黄色浮岩同天文峰顶的黑色八卦庙期浮岩在主量元素成分、微量元素特征、稀土元素特征、野外层位等方面具有一致性,是同一期次的浮岩。圆池期喷发强度较赤峰期喷发强度弱。多种岩浆成分说明长白山火山下复杂的岩浆系统,多种岩浆可能以分层的形式存在,脉动式的喷发喷出了不同层位的岩浆。
陈美君[6]（2017）在《基于沉积记录的大同盆地火山活动历史与古环境研究》文中提出环境科学以研究人类赖以生存的地球环境为内容,关注人类生存环境的变化。大同盆地的火山活动和古湖泊演化与人类生存环境息息相关。火山活动是威胁人类生存环境的重大自然灾害之一。上世纪七十年代,地质学家尹赞勋教授曾为“大同火山是否会再次爆发”的疑问而进入该地区开展深入调查。自此以后的几十年里,大同火山受到众多学者、专家的关注,相关研究始终不曾中断,特别是关于火山喷发年代的研究尤为突出。然而,大同盆地火山阶段性活动的历史仍是一个尚未被揭示清楚的地学问题。另一方面,大同盆地在第四纪时期长期被古湖占据,火山活动产生的火山灰、以及周边的风化物质和大气粉尘为古湖提供了丰富的营养物质,植被繁盛、具有动物多样性,为早期古人类提供了良好的生存环境,因此,古湖的扩张和萎缩也是古人类活动与生存的控制因素之一。根据前人研究结果,导致大同地区古湖演变的主要因素是构造因素,而火山活动正是第四纪时期大同盆地最主要的构造运动,因此,大同盆地的火山活动对本区域的古湖泊演变必定产生影响。火山活动喷发的物质与区域河湖相沉积、黄土-古土壤沉积呈互层分布,在广大区域内留下了众多地质记录。本文借助于沉积记录的研究,在揭示大同火山的阶段性活动历史的同时,挖掘火山活动与古湖泊演变之间的关系,可以为本区构造演化及环境变迁研究提供新的基础资料,对大同盆地的古环境研究具有一定的意义。本文在区域内选择典型的湖相沉积剖面（陈庄剖面,肖家窑火山东沟剖面1、2）,黄土沉积剖面（黑山火山东南沟剖面）,对其进行细致地野外调查和采样,并在室内开展磁化率、化学成分、粒度和古地磁的测试分析。结果发现:1)古湖滨处的肖家窑火山东沟剖面1显示,具有粒度韵律变化的火山碎屑层存在四个不同倾角的倾斜,产状分别是125∠30o、137∠21o、45∠9o、95∠4o,越底部的碎屑层倾角越大,指示过去火山曾有过多个活跃期;每期有多次火山喷发,每次喷发都会形成一套下部细、上部粗的粒度韵律变化“特征层”。2)古湖近岸地处的肖家窑火山东沟剖面2显示,湖相沉积中夹有四层火山碎屑层,且每层中包含多套“特征层”。3)古湖深处的陈庄剖面中存在四个磁化率显着正异常的层位,且四个层位的粒度都较粗。4)从陈庄剖面磁化率显着正异常的层位中提取的疑似黑色火山灰物质,其磁化率、Ti、Fe元素含量与区域火山灰的测试结果非常近似。5)古湖岸上的黑山火山东南沟黄土沉积剖面中出现了三个磁化率为峰值、金属元素Rb/Sr比为谷值的层位。6)陈庄湖相沉积剖面的古地磁测试结果显示存在B/M和Jaramillo磁极性界限。对这些结果进一步分析,得出以下一些认识:1)肖家窑火山东沟剖面的火山碎屑层产状变化、陈庄剖面所显示的四个磁化率显着正异常层位都指示了区域火山活动曾经历过四个活跃期。根据陈庄剖面中的B/M、Jaramillo磁极性界限及多个沉积韵律层的厚度,推算出四个火山活跃期的开始年代分别是早于0.90MaB.P.（第一活跃期）、0.51MaB.P.（第二活跃期）、0.32MaB.P.（第三活跃期）和0.09MaB.P.（第四活跃期）;黑山火山东南沟剖面还记录了一次发生于0.19MaB.P.的活跃期。2)陈庄剖面的粒度曲线反映出四个沉积韵律序列,指示了区域曾经发生过四次大规模的湖退事件。3)区域四个火山活跃期与四个湖退期在发生时间上具有一致性,火山平静期与湖侵期相对应,指示火山活动与古湖泊演变存在某种机制上的关联,即上地幔岩浆的间歇性强烈活动是导致区域湖退-湖侵的动力原因。
肖河[7]（2017）在《东北泥炭记录的全新世气候环境变化与大气汞沉降研究》文中进行了进一步梳理人类生存于地球系统之中,地球环境的变化与人类社会的发展息息相关。为了获得更好的生存和发展条件,人们迫切希望了解和掌握全球环境、气候的变化规律,期望预知未来气候与环境变化的趋势、幅度和影响,并尝试利用人类的智慧和技术手段来解决这些问题。为此,全球变化研究成为了当下急需探索的重要课题。过去全球变化研究（Past Global Changes,PAGES）是全球变化研究计划中重要分支,旨在通过研究地球过去气候和环境变化来预测和获取未来全球环境变化的信息,为人类可持续发展提供战略性支持。通过各种沉积材料和信息载体进行过去气候和环境的恢复与重建是了解和探索全球环境系统变化规律和机制的重要手段,也是全球变化课题的重要研究方向。在过去历史发展进程中,从11.5ka开始延续至今的全新世（Holocene）是最年轻的地质时代,也是与人类文明发展和繁荣密切相关的一个重要时期。在此期间,全球气候环境发生了非常频繁的、迅速的变化,对人类的生存环境带来了极大的改变。在过去气候环境变化过程中,近几千年来的气候与未来的气候变化最为接近;而近万年的气候变化则反映了自然背景下叠加的人类活动干扰,不仅记录了气候变化的自然规律,同时记录了人类活动的影响,这对预测未来的气候变化是必需的。因此,对全新世气候与环境变化的研究既是人类可持续发展的需要,也是我们通过了解过去地球环境演变来预测未来全球变化的重要手段,对于人类具有十分重要的意义。那么,获取能够完整记录全新世气候环境变化的信息的连续沉积档案材料是相当关键的。泥炭是第四纪,特别是全新世以来产生的不同分解程度的松软有机沉积物,其形成过程受到不同气候、水文等条件的影响。作为环境演变的信息载体,泥炭与冰芯、黄土、湖泊沉积物一样,已被证明是气候变化的重要储存库和档案馆。与其他陆地沉积物相比,泥炭具有经济易得、沉积速率较快且沉积连续、沉积环境与过程稳定、时间尺度长和其适合的代用指标广泛等优势,因此它是研究过去气候环境变化的理想档案材料,在缺乏历史记载、冰芯、树轮和珊瑚礁等记录体的区域更体现出其特有的价值。本文以富含古气候环境变化信息的中国东北地区哈尼泥炭沉积物为研究对象,通过提取泥炭中古气候环境代用指标进行对比分析,讨论了各气候环境代用指标的古气候意义,恢复了区域全新世以来的古气候环境变化过程。同时,对泥炭记录的大气汞含量和汞沉降通量进行了测定,恢复了东北地区全新世以来的大气汞沉降历史,并研究了东北地区大气汞沉降与全新世气候变化和火山喷发事件的响应,初步探讨了其可能存在的内在机制,为泥炭地质档案的全球变化研究提供新的思路。论文的主要内容和研究成果如下:1、本文首先从泥炭年代学、泥炭气候环境代用指标、泥炭记录的大气汞沉降历史、泥炭记录的火山喷发事件等研究方向介绍了泥炭古气候与环境的国内外研究进展。同时,对泥炭的形成分布、泥炭古气候环境研究方法和优势以及汞的基本理化性质、迁移转化、分布来源进行了讨论和阐述。2、选择中国东北地区哈尼泥炭地作为研究区域,对研究区内地质地貌、气候水文、植被土壤等自然背景进行了介绍。以哈尼泥炭沉积物为研究对象,详细叙述了泥炭样品采集和前处理过程,同时总结和讨论了各环境代用指标的研究方法及实验过程。3、根据在东北哈尼泥炭地野外采样现场对泥炭样品的颜色和岩性的详细记录设置泥炭层位控制点,采用AMS14C测年技术对控制点泥炭样品进行测定,共获取12个泥炭植物纤维素14C年龄,并使用CALIB4.3软件对泥炭14C年龄进行校正。结合泥炭剖面深度和年代数据,采用分段式线性内插方法来建立东北哈尼泥炭剖面年代学框架,结果显示:哈尼泥炭剖面最大深度为9米,泥炭沉积年代下限校正年龄为13937a BP（对应14C年龄为11930±172a BP）,泥炭沉积速率范围为0.018cm/yr0.311cm/yr。4、采用碱提取溶液吸光度法对哈尼泥炭腐殖化度进行测试,以540nm波长下吸光度值来表征腐殖化度大小。同时,采用Kappbridge MFK1-FA磁化率仪分别在低频磁化率F1（976HZ）和高频率磁化率F3（1561HZ）条件下对哈尼泥炭样品进行磁化率的测定。通过与哈尼泥炭纤维素δ13C和δ18O气候代用指标对比,确立了哈尼泥炭腐殖化度和泥炭磁化率指标的古气候意义:哈尼泥炭腐殖化度和泥炭磁化率记录了环境温度和湿度变化信息,较高的泥炭腐殖化度和泥炭磁化率指示气候温暖湿润,较低的泥炭腐殖化度和泥炭磁化率指示气候干燥寒冷。5、东北哈尼泥炭纤维素δ13C、δ18O气候代用指标以及泥炭腐殖化度和泥炭磁化率指标对新仙女木事件、8.2ka BP事件、4.2ka BP事件等多次气候突变事件存在显着的响应,表现在气温迅速下降气候变干冷,这表明东北哈尼地区在全新世期间的气候变化与全球变化保持相对一致。同时,通过多环境代用指标体系对东北哈尼地区14.0ka BP的气候环境演化过程进行了探讨,可以划分为以下六个阶段:14.011.5ka BP末次冰消期气候寒冷阶段;11.59.8ka BP全新世早期气候温暖湿润阶段;9.88.0ka BP气候快速变化干燥寒冷阶段;8.04.8ka BP全新世中期气候适宜温暖湿润阶段;4.81.8ka BP气候冷暖干湿交替阶段;1.80ka BP全新世晚期气候干燥寒冷阶段。6、采用王水水浴法对泥炭样品进行消解,并使用AFS-8230双道原子荧光光谱仪消解后样品中汞含量进行了测试。通过对东北哈尼泥炭汞含量和大气汞沉降通量的研究表明,泥炭中汞含量波动范围为1.6508.8ng/g,平均值为45.133ng/g;大气汞沉降通量波动范围为0.12102.63μg.m-2.yr-1,平均值为8.14μg.m-2.yr-1。哈尼泥炭较为完整地记录了东北地区全新世以来的大气汞沉降历史,可以划分为以下五个阶段:11.510.2ka BP大气汞沉降快速波动上升阶段;10.29.0ka BP大气汞沉降快速下降阶段;9.08.0ka BP大气汞沉降剧烈波动异常阶段;8.02.0ka BP大气汞沉降稳定交替波动减弱阶段;2.00ka BP大气汞沉降波动快速上升阶段。7、哈尼泥炭记录的东北地区大气汞沉降对包括YD事件、11.1ka BP事件、10.3ka BP事件、8.2ka BP事件、4.2ka BP事件以及小冰期等气候突变寒冷事件有着良好响应,大气汞沉降含量和沉降通量在这些气候突变寒冷事件发生期间同时达到极高峰值。将东北地区全新世气候变化与大气汞沉降历史对比研究发现:当东北地区气候经历干燥寒冷阶段时,大气汞沉降得到显着增强;当气候经历温暖湿润阶段时,大气汞沉降相应减弱。因此推断,气候干燥寒冷有利于促进东北地区大气汞沉降,反之亦然。8、采用酸化法对哈尼泥炭中火山灰层进行了提取,使用偏光显微镜、环境扫描电镜、电子探针测试等技术手段对火山灰的形态和化学成分进行了研究。结合火山灰层年代,推断其来自于长白山天池火山在全新世冰场期的爆发,火山喷发物年代为8352±76a BP9604±80a BP（AMS14C年龄）,校正年龄为933710745a BP。同时,将东北地区大气汞沉降历史与全新世期间东北地区和东亚地区火山喷发事件对比研究发现:东北地区大气汞沉降对上全新世东北地区和东亚地区较强规模火山喷发事件存在显着的响应,在强火山喷发期间哈尼泥炭记录的东北地区大气汞含量和沉降通量总是保持较高水平或者出现极高峰值。因此推断,较大规模的火山喷发事件可以造成区域或全球大气汞在短时间内急剧升高,并造成局部或大范围大气汞沉降迅速增强。9、东北地区大气汞沉降对全新世气候变化响应的内在机制可能为:从百年或千年尺度来看,干燥寒冷的气候可以造成大气中气态单质汞活性降低,在冷凝作用下沉降速度加快,泥炭地中植物可以接受全球范围内气态单质汞补给,泥炭记录的大气汞含量和大气汞沉降通量增强;温暖湿润的气候可以使大气汞中气态单质汞活性增强,使得气态单质汞下降速度减慢,泥炭地主要接受颗粒汞、氯化汞以及少量气态单质汞,大气汞沉降总量相对较少。东北地区大气汞沉降对火山喷发事件响应的内在机制可能为:全新世期间东北地区和东亚地区发生了多期次强烈的火山喷发事件,在火山喷发期间大气汞含量急剧上升,促使大气汞沉降增强;同时火山喷发产生的酸性气体如HCl、H2S等可以使大气汞水滴的pH下降,造成大气汞的酸沉降加强。另一方面,大规模的火山喷发事件造成了迅速降温,形成较为干燥寒冷的气候,促使东北地区大气汞沉降加强。火山喷发活动对大气汞的总量和沉降速度都有较好的促进作用,因此在东北地区和东亚地区较强火山喷发期间能在哈尼泥炭中找到大气汞沉降显着增强的强烈响应。
郭正府,郑国东,孙玉涛,张茂亮,张丽红,成智慧[8]（2017）在《中国大陆地质源温室气体释放》文中提出国内外大量研究表明,当今大气圈温室气体浓度的增加是自然因素和人类活动共同作用的结果。地质源温室气体释放是导致当前大气圈温室气体浓度增加的重要自然因素之一。火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等是地质源温室气体的主要释放类型。在当前强调温室气体减排的国际背景下,定量化地评估地质源（主要包括火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等）的温室气体释放通量,对于深入了解人类活动与大气圈温室气体浓度变化的联系至关重要。本文基于中国大陆重要的地质源（主要包括火山-地热区、泥火山系统与油气盆地、巨型活动断裂带等）温室气体的释放特点,重点综述了中国新生代火山-地热区温室气体释放通量与成因研究的近期成果,并进一步讨论了火山-地热区温室气体成分与释放通量的连续观测在中国活火山监测与减灾防灾研究中的应用前景。
刘嘉麒,陈双双,郭文峰,孙春青,张茂亮,郭正府[9]（2016）在《长白山火山研究进展》文中研究表明长白山火山位于中朝边界,由数以百计的火山锥和广袤的熔岩台地组成,是一个庞大的火山群,总面积达12 000 km2;它有天池、望天鹅、炮台山3个喷发中心和以基性玄武岩岩流造盾,中性粗面岩熔岩筑锥,酸性碱流岩质火山碎屑、火山灰等随后空降堆积3个主要火山喷发旋回,构成板内巨型层状复式火山。自中新世以来有10个火山幕,近代历史期间仍有过多次喷发,现为处于休眠状态的活火山;该火山受东北亚板块体系制约,与太平洋板块俯冲和东亚大陆裂谷系密切相关。目前适逢地质构造的活动期和千年大喷发、百年小喷发周期的节点,存在着潜在的再喷发危险。
郭正府,张茂亮,孙玉涛,成智慧,张丽红,刘嘉麒[10]（2016）在《火山温室气体释放通量与观测的研究进展》文中研究表明火山活动是地球深部碳循环的重要环节,火山区不仅在火山喷发期能够释放温室气体,而且在休眠期也能向大气圈中释放大量的温室气体。在当前全球温室气体减排的背景下,定量化地研究火山区对大气圈温室气体含量增加的贡献,对于识别自然因素和人类因素碳排放的相对规模、为国际碳排放谈判积累基础数据等均具有至关重要的科学价值和现实意义。本文对火山区温室气体的排放方式与特征、温室气体释放通量与成因的研究方法进行了简要概括,并综述了中国新生代典型火山区温室气体释放通量与成因的研究成果。结合国外温室气体排放研究现状,指出深入研究活火山（包括休眠火山）区的温室气体释放通量与成因对于估算火山来源温室气体的释放规模、建立火山未来喷发预测-预警体系、深入理解岩浆脱气过程与机制等问题均具有至关重要的现实意义和科学价值。
二、火山喷出气体的环境、灾害效应及对火山未来喷发的指示意义（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、火山喷出气体的环境、灾害效应及对火山未来喷发的指示意义（论文提纲范文）
（1）滇东南地热流体地球化学特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题目的与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地热水化学分析及应用 |
| 1.2.2 地热气体同位素示踪 |
| 1.2.3 地热气体CO_2-CH_4同位素地质温标 |
| 1.2.4 地热流体时空演化与地震活动 |
| 1.2.5 滇东南地热流体研究现状 |
| 1.3 关键科学问题、研究内容及创新点 |
| 1.3.1 拟解决的科学问题 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 本研究的创新之处 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 论文完成的工作量 |
| 第二章 区域地质背景 |
| 2.1 区域地层 |
| 2.2 区域构造活动 |
| 2.2.1 小江断裂带南段 |
| 2.2.2 红河断裂带南段 |
| 2.2.3 曲江-建水断裂带 |
| 2.3 区域岩浆活动 |
| 2.3.1 燕山期侵入岩 |
| 2.3.2 第四纪火山岩 |
| 2.4 区域水热活动 |
| 第三章 滇东南温泉水化学特征 |
| 3.1 温泉水样品采集和分析 |
| 3.1.1 样品采集与收集 |
| 3.1.2 样品分析与测试 |
| 3.2 温泉水化学特征 |
| 3.2.1 地下水的理化特征 |
| 3.2.2 水化学类型 |
| 3.2.3 水热成因初判 |
| 3.2.4 氢氧同位素分析 |
| 3.3 温泉微量元素特征 |
| 3.3.1 微量元素含量特征 |
| 3.3.2 微量元素聚类分析 |
| 3.3.3 微量元素地理分布特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 滇东南地热异常与地震活动 |
| 4.1 资料选取与平衡判别 |
| 4.1.1 温泉资料选取 |
| 4.1.2 水岩平衡判断 |
| 4.2 热储温度 |
| 4.2.1 经典地热温标 |
| 4.2.2 热储温度计算与选取 |
| 4.2.3 硅焓模型图解 |
| 4.2.4 温泉循环深度 |
| 4.3 地热场特征 |
| 4.3.1 地热场分布 |
| 4.3.2 地热异常成因 |
| 4.4 地热异常与地震活动 |
| 4.4.1 地热与地震活动特征 |
| 4.4.2 地球动力学模式分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 滇东南温泉气体地球化学 |
| 5.1 气体样品的采集与分析 |
| 5.1.1 温泉逸出气收集 |
| 5.1.2 样品分析测试 |
| 5.2 气体样品的化学组成 |
| 5.2.1 气体化学组成 |
| 5.2.2 N_2-He-Ar组分的源区判别 |
| 5.3 气体样品的He、Ne同位素 |
| 5.3.1 He、Ne同位素组成 |
| 5.3.2 He、Ne气体源区判别 |
| 5.3.3 幔源氦的释放特征 |
| 5.4 气体样品稳定碳同位素组成 |
| 5.4.1 CO_2和CH_4的同位素组成 |
| 5.4.2 CO_2和CH_4的成因分析 |
| 5.5 气体源区温度 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 深源流体与地震活动 |
| 6.1 氦同位素组成与地热结构特征 |
| 6.1.1 青藏高原东南缘幔源氦地理分布 |
| 6.1.2 滇东南地区热流结构 |
| 6.1.3 热流结构对地震的影响 |
| 6.2 地热流体的时间演化 |
| 6.2.1 水化学特征随时间的演化 |
| 6.2.2 深源气体同位素随时间的演化 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结果与结论 |
| 7.2 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历与研究成果 |
| 致谢 |
（2）长白山火山土壤质量及有害元素环境风险评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 火山喷发与火山土壤研究 |
| 1.2.2 土壤质量评价 |
| 1.2.3 土壤元素的含量及来源分析 |
| 1.2.4 土壤有害元素的环境风险评价 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.3.1 理论意义 |
| 1.3.2 现实意义 |
| 1.4 研究目标、研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 课题来源（项目支持） |
| 第二章 理论依据与研究方法 |
| 2.1 理论依据 |
| 2.2 研究区概况 |
| 2.2.1 自然概况 |
| 2.2.2 社会经济概况 |
| 2.3 样品采集 |
| 2.4 土壤样品分析 |
| 2.4.1 土壤样品前处理 |
| 2.4.2 土壤理化性质测定 |
| 2.4.3 土壤元素含量测定 |
| 2.5 研究方法 |
| 2.5.1 土壤质量综合评价 |
| 2.5.1.1 模糊数学法（隶属度函数） |
| 2.5.1.2 内梅罗综合污染指数法 |
| 2.5.1.3 熵值法 |
| 2.5.1.4 加权综合评价法 |
| 2.5.2 生态风险评价 |
| 2.5.2.1 地累积指数（I_(geo)） |
| 2.5.2.2 富集因子（EF） |
| 2.5.2.3 污染因子（CF） |
| 2.5.2.4 潜在生态风险指数（RI） |
| 2.5.3 健康风险评价 |
| 第三章 火山土壤质量评价 |
| 3.1 土壤理化性质分析 |
| 3.1.1 土壤物理性质分析 |
| 3.1.2 土壤化学性质分析 |
| 3.1.3 火山土壤特性指标分析 |
| 3.2 土壤肥力质量评价 |
| 3.2.1 评价指标体系的建立 |
| 3.2.2 评价结果与分析 |
| 3.3 土壤环境质量评价 |
| 3.3.1 评价指标与分级 |
| 3.3.2 评价结果与分析 |
| 3.4 土壤质量综合评价 |
| 3.4.1 评价指标体系的建立 |
| 3.4.2 评价结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 火山土壤中金属元素分布特征及来源分析 |
| 4.1 土壤中金属元素含量分析 |
| 4.1.1 土壤中金属元素含量对比分析 |
| 4.1.2 土壤中金属元素空间分布特征 |
| 4.2 土壤中金属元素累积影响因素分析 |
| 4.2.1 理化性质与金属累积相关性分析 |
| 4.2.2 海拔、火山玻璃含量和磷酸盐吸持量与金属累积相关性分析 |
| 4.2.3 样本类型对金属累积影响 |
| 4.3 土壤金属元素来源分析 |
| 4.3.1 Pearson相关分析 |
| 4.3.2 聚类分析 |
| 4.3.3 主成分分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 火山土壤中有害元素的环境风险评价 |
| 5.1 土壤中有害元素的生态风险评价 |
| 5.2 土壤中有害元素的人体健康风险评价 |
| 5.3 风险管理措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文着作情况 |
（3）中国火山温泉气体地球化学特征及其在火山监测中的应用（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 采样及测试分析方法 |
| 2 火山温泉气体化学成分研究 |
| 2.1 火山温泉气体主要成分 |
| 2.2 火山温泉气体微量成分 |
| 3 火山温泉气体同位素研究 |
| 3.1 氦同位素 |
| 3.2 碳同位素 |
| 3.2.1 CO2中的碳同位素 |
| 3.2.2 CH4与CO2碳同位素平衡 |
| 4 总结 |
（4）长白山天池火山气体地球化学监测及数据处理方法探讨（论文提纲范文）
| 1 地球化学监测基本情况 |
| 2 长白山火山区水化学历史观测数据分析 |
| 3 长白山天池火山区水化学新观测数据分析 |
| 3.1 新常规组分观测数据 |
| 3.2 新水氡观测数据 |
| 4 常规组分观测数据相关性分析 |
| 5 结论 |
（5）长白山天池火山千年喷发空降浮岩特征研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 长白山天池火山区域地质背景 |
| 1.2 长白山天池火山研究现状 |
| 1.3 选题依据和研究意义 |
| 1.4 技术路线和工作量 |
| 第二章 野外堆积特征 |
| 2.1 圆池剖面 |
| 2.2 黑石沟剖面 |
| 2.3 老房子小山剖面 |
| 2.4 东方红水泥桥剖面 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 碎屑粒度分析 |
| 3.1 碎屑粒度质量分布 |
| 3.2 碎屑粒度成因分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 岩相学特征 |
| 4.1 气孔特征 |
| 4.2 斑晶特征 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 地球化学特征 |
| 5.1 主量元素分析 |
| 5.2 微量元素分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 讨论 |
| 6.1 地层对比 |
| 6.2 千年喷发强度变化 |
| 6.3 岩浆成分的复杂性 |
| 6.4 喷发过程的讨论 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| About the Author |
（6）基于沉积记录的大同盆地火山活动历史与古环境研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 选题依据 |
| 1.4 研究思路、方法和技术路线 |
| 第2章 研究区概况 |
| 2.1 地理位置 |
| 2.2 地质背景 |
| 2.3 地貌分布特征 |
| 第3章 采样与测试方法 |
| 3.1 样品的采集与加工 |
| 3.2 样品测试方法 |
| 第4章 大同盆地火山阶段性活动在湖相沉积记录上的特征 |
| 4.1 肖家窑火山东沟剖面 |
| 4.2 陈庄剖面 |
| 第5章 大同盆地火山阶段性活动在黄土沉积记录上的特征 |
| 5.1 黑山火山东南沟剖面 |
| 5.2 水沟村剖面 |
| 第6章 大同盆地火山阶段性活动历史与古湖泊环境演变 |
| 6.1 大同盆地火山阶段性活动期次分析 |
| 6.2 大同盆地火山活动与古湖泊环境演变之间的联系 |
| 第7章 主要结论、创新与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 讨论与创新 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）东北泥炭记录的全新世气候环境变化与大气汞沉降研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景 |
| §1.2 泥炭古气候与环境研究进展 |
| 1.2.1 泥炭年代学研究 |
| 1.2.2 泥炭气候环境代用指标研究 |
| 1.2.3 泥炭记录的大气汞沉降历史研究 |
| 1.2.4 泥炭记录的火山喷发事件研究 |
| §1.3 研究目的与意义 |
| §1.4 研究技术路线与内容 |
| 1.4.1 研究技术路线 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 泥炭和汞的相关理论基础 |
| §2.1 泥炭的形成与分布 |
| 2.1.1 泥炭 |
| 2.1.2 泥炭的形成、积累及影响因素 |
| 2.1.3 泥炭地分布 |
| 2.1.4 泥炭古气候环境的研究方法、目的 |
| §2.2 汞的基本性质 |
| 2.2.1 汞的物理化学性质 |
| 2.2.2 汞的基本用途 |
| 2.2.3 汞在自然环境中的分布与转化 |
| 2.2.4 汞的来源 |
| 第三章 研究区概况、研究材料与分析方法 |
| §3.1 区域概况 |
| 3.1.1 区域地质与地貌特征 |
| 3.1.2 区域气候与水文特征 |
| 3.1.3 区域植被与土壤特征 |
| 3.1.4 区域泥炭特征 |
| 3.1.5 研究区概况 |
| §3.2 泥炭样品的采集与分析 |
| 3.2.1 泥炭样品采集 |
| 3.2.2 泥炭剖面特征 |
| 3.2.3 泥炭样品测年 |
| 3.2.4 泥炭腐殖化度的测定 |
| 3.2.5 泥炭磁化率的测定 |
| 3.2.6 泥炭中火山灰的提取与分析 |
| 3.2.7 泥炭中汞含量分析 |
| 第四章 东北哈尼泥炭记录的全新世气候环境变化研究 |
| §4.1 哈尼泥炭纤维素碳氧同位素记录及其古气候意义 |
| §4.2 哈尼泥炭腐殖化度记录及其古气候意义 |
| §4.3 哈尼泥炭磁化率记录及其古气候意义 |
| 4.3.1 哈尼泥炭磁化率结果 |
| 4.3.2 哈尼泥炭磁化率记录的古气候意义 |
| §4.4 哈尼泥炭记录的全新世古气候环境演化 |
| 第五章 东北哈尼泥炭记录的全新世大气汞沉降研究 |
| §5.1 哈尼泥炭汞含量数据处理分析 |
| 5.1.1 样品分析标准曲线 |
| 5.1.2 泥炭样品汞含量测试结果 |
| §5.2 东北哈尼泥炭记录的全新世大气汞沉降历史 |
| 5.2.1 哈尼泥炭记录的全新世以来大气汞沉降含量特征 |
| 5.2.2 哈尼泥炭记录的全新世以来大气汞沉降通量特征 |
| 5.2.3 全新世以来东北地区大气汞沉降历史 |
| §5.3 东北地区大气汞沉降对气候变化和突变事件的响应 |
| §5.4 全新世泥炭记录的大气汞沉降区域对比 |
| §5.5 东北哈尼泥炭中火山灰的识别鉴定与来源分析 |
| §5.6 东北地区大气汞沉降对全新世火山喷发事件的响应 |
| §5.7 东北地区大气汞沉降对全新世气候变化和火山喷发事件的响应内在机制探讨 |
| 第六章 结论与展望 |
| §6.1 结论 |
| §6.2 展望 |
| §6.3 创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、火山喷出气体的环境、灾害效应及对火山未来喷发的指示意义（论文参考文献）
- [1]滇东南地热流体地球化学特征研究[D]. 王云. 中国地震局地球物理研究所, 2021(02)
- [2]长白山火山土壤质量及有害元素环境风险评价[D]. 马晴. 东北师范大学, 2020
- [3]中国火山温泉气体地球化学特征及其在火山监测中的应用[J]. 魏费翔,许建东,上官志冠,潘波. 震灾防御技术, 2018(04)
- [4]长白山天池火山气体地球化学监测及数据处理方法探讨[J]. 刘国明,孙玉涛,李婷,仲广培,宫振,郭锋,苏晓轶. 矿物岩石地球化学通报, 2018(04)
- [5]长白山天池火山千年喷发空降浮岩特征研究[D]. 王禹钦. 中国地震局地质研究所, 2018(01)
- [6]基于沉积记录的大同盆地火山活动历史与古环境研究[D]. 陈美君. 上海师范大学, 2017(09)
- [7]东北泥炭记录的全新世气候环境变化与大气汞沉降研究[D]. 肖河. 中国地质大学, 2017(01)
- [8]中国大陆地质源温室气体释放[J]. 郭正府,郑国东,孙玉涛,张茂亮,张丽红,成智慧. 矿物岩石地球化学通报, 2017(02)
- [9]长白山火山研究进展[A]. 刘嘉麒,陈双双,郭文峰,孙春青,张茂亮,郭正府. 中国科学院地质与地球物理研究所2015年度（第15届）学术论文汇编——新生代地质与环境研究室, 2016
- [10]火山温室气体释放通量与观测的研究进展[A]. 郭正府,张茂亮,孙玉涛,成智慧,张丽红,刘嘉麒. 中国科学院地质与地球物理研究所2015年度（第15届）学术论文汇编——新生代地质与环境研究室, 2016