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火山“熔岩流气泡古高度计”及其在云南腾冲火山区的应用

郭正府  张茂亮  成智慧  刘嘉麒  张丽红  李晓惠  
【摘要】:通过对火山熔岩流及其气泡特征的研究能够确定熔岩流喷发时的古高度,本文将这一方法称为火山"熔岩流气泡古高度计"。"熔岩流气泡古高度计"是在实地测量熔岩流厚度和实验室对熔岩流顶底气泡体积精确测定的基础上,利用流体力学原理和气体状态方程,通过计算古大气压强,最终获得火山喷发时的古高度。由于火山岩是开展同位素测年的理想材料,并且利用熔岩流计算古高度所需的参数(熔岩流厚度和气泡体积)不受古气候等因素(温度、降雨量等)影响,因此,这一方法以其可靠的年龄和独立的计算参数明显区别于其它古高度计。"熔岩流气泡古高度计"核心技术包括:(1)熔岩流的挑选与厚度测量;(2)熔岩流底部和顶部气泡体积的计算。中等规模、具简单冷凝历史,并且厚度稳定的偏基性熔岩流,是开展古高度计算的理想对象。熔岩流气泡体积的测试手段包括注胶、岩石抛光-扫描、体视学转换和三维CT扫描4种方法。"熔岩流气泡古高度计"最终计算结果误差为400m左右。本文利用"熔岩流气泡古高度计"计算了腾冲火山区熔岩流的古高度,研究结果显示:"熔岩流气泡古高度计"计算的黑空山熔岩流高程与目前的实际高程相吻合。开展"熔岩流气泡古高度计"研究的前提是研究区必须出露保存完好的熔岩流。我国青藏高原的隆升历史一直是国际学术界争论的热点课题,那里出露大面积熔岩流。可以预见,"熔岩流气泡古高度计"将会逐渐成为研究青藏高原隆升历史的有效手段之一。

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