渤海湾小山火山深部结构与岩浆过程的多源地球物理数据约束研究

《Journal of Volcanology and Geothermal Research》：Multisource geophysical data constraints on the deep structure and magmatic processes of Xiaoshan Volcano in Bohai Bay, China

本文推荐渤海湾小山火山的多源地球物理（磁法、重力、二维地震）研究成果，通过高精度异常分析（如剩余重力异常0.3 mGal、化极磁异常305 nT）揭示火山喷发中心与隐伏火山口空间分布，结合钻孔与ESR测年（9807±118 a BP）厘定更新世-全新世三期喷发序列，为沉积盆地隐伏火山研究提供方法论范式。

　　

Highlight

小山火山系统呈现典型的玛珥火山特征，平面呈NNE-SSW向不规则椭圆形态。火山口东、北边界与火山碎屑坡吻合，西界自李连枝村向山村延伸，南界约至李连枝村纬度。三维重力反演表明，火山口与西南侧隐伏火山口深部相连且呈NE向展布，与区域构造方向一致。

Discussion

既往研究多基于地表地质与岩石地球化学数据，对小山火山喷发年龄（如更新世20–30 ka BP与全新世10 ka BP争议）及岩相特征展开讨论，但缺乏对火山口精确定位、深部岩浆系统及喷发期次的全方位解析。本研究综合地球物理场异常与钻探验证，首次明确火山喷发中心对应高重磁异常区（剩余重力异常0.3 mGal、化极磁异常305 nT），圈定火山锥范围（剩余重力异常-0.25 mGal、磁异常56.45 nT）。地震数据揭示火山口下方岩浆通道贯穿地表，ESR测年显示最晚喷发活动终止于约9800年前，为区域第四纪火山活动时序提供关键约束。

Conclusions

小山火山为玛珥型火山，平面呈NNE-SSW向椭圆形态。钻探揭示100米深度内存在三层火山岩（6–24米、40–54米、61–80米），分别对应全新世弱活动期、更新世火山锥形成期及更新世玛珥湖形成期。多源地球物理数据融合有效刻画了火山内部结构与地层框架，为沉积盆地等覆盖区火山研究提供技术范本。