一次喷发,三个不同的喷口区域:以墨西哥米却肯-瓜纳华托火山场的拉阿尔伯卡-霍亚布兰卡单成因火山群为例(位于圣地亚哥山谷地区)

《Journal of Volcanology and Geothermal Research》:One eruption, three separate vent areas: The case of the La Alberca-Joya Blanca monogenetic complex, Valle de Santiago area, Michoacán-Guanajuato Volcanic Field (Mexico)

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Journal of Volcanology and Geothermal Research 2.3

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  火山喷发类型与地质构造关系研究。该火山复合体形成于约22000年前,经历岩浆、气水、岩浆水相互作用等复杂喷发阶段,涉及三个不同喷发中心。研究揭示了断层构造(Tzitzio-Valle de Santiago断裂带)控制岩浆上升通道,地下水补给来自中更新世玄武岩层中的裂隙含水层,水/岩浆质量比0.1-0.3。喷发模式随水源消耗动态变化,形成火山碎屑锥、火山颈和火山口湖等多样地貌。采用全岩化学分析结合碳14测年,揭示喷发序列包含四次独立喷发事件,并关联当时湿润气候条件。

  在墨西哥米却肯-瓜纳华托火山群(MGVF)的萨尔蒂约山谷(Valle de Santiago)区域,研究者们发现了一个独特的单成因火山喷发系统,称为“La Alberca-Joya Blanca”(LA-JB)复合体。这一系统由多个火山单元组成,它们的形成涉及不同类型的喷发活动,包括岩浆喷发、水喷发以及水-岩浆喷发,且这些喷发活动发生在三个不同的喷发口区域。通过对该地区的实地调查、地层学分析、地质年代学测定、岩石学和地球化学研究,研究人员发现该复合体形成于约22000年前,这是一次短暂且单一的喷发事件,喷发过程中涉及了不同阶段的喷发类型,同时这些喷发活动也受到区域地质构造和水文条件的深刻影响。

这一喷发系统位于墨西哥中部的跨墨西哥火山带(TMVB)的中心区域,该火山带是地球上最为活跃的大陆火山弧之一,其形成与米却肯-瓜纳华托火山群的地质活动密切相关。跨墨西哥火山带大致沿着与中美洲海沟(Middle America Trench)呈16度斜交的方向延伸,该海沟是洋壳的里维拉板块和科科斯板块向大陆北美洲板块下方俯冲的结果。米却肯-瓜纳华托火山群的火山活动主要集中在这一构造背景下,而萨尔蒂约山谷区域则位于该火山群的东北边缘,这里不仅有丰富的火山构造,还具有独特的水文和地质特征。

萨尔蒂约山谷的地质背景可以追溯到始新世的埃尔巴希奥(El Bajío)河流湖泊盆地。这个盆地是一个大型的半地堑构造,平均海拔约为1720米,其走向为西北-东南方向。盆地的北部被埃尔巴希奥走向的正断层所限制,而东部则被NNW-SSE走向的塔克索-圣米格尔·德·阿兰多断层系统所包围。目前,拉尔玛河和拉哈河流经这个盆地,而尤里里亚湖则占据了其中的80平方公里。这些河流和湖泊的存在对火山活动提供了重要的水文条件,可能在喷发过程中起到了关键作用。

在研究的LA-JB复合体区域,地质调查揭示了该区域的沉积特征和火山岩的成分,以及其地球化学特性。这些数据不仅帮助研究人员重建了喷发的时间顺序和喷发动态,还进一步揭示了该区域在喷发期间的构造、环境和水文条件。通过分析这些火山岩的成分和结构,研究人员发现喷发过程中涉及了不同阶段的喷发活动,包括初始的岩浆喷发、随后的水喷发以及最终的水-岩浆喷发。这些喷发活动可能与区域地下水的供给、岩浆上升路径以及喷发口的几何形态密切相关。

研究者们还指出,水-岩浆喷发通常发生在特定的水文条件下,当上升的岩浆与浅层地下水或地表水体(如湖泊或浅海)发生剧烈反应时,会产生爆炸性的喷发。这种喷发活动不仅在火山喷发的初期阶段发生,而且可能在喷发过程中持续存在,甚至在喷发后期阶段转变为其他类型的喷发。例如,在LA-JB复合体的喷发过程中,最初喷发的岩浆可能在某个喷发口形成了一个喷发锥(La Alberca cone),随后随着地下水的消耗,喷发活动可能转变为以水-岩浆喷发为主的模式,最终形成一个喷发口的喷发锥(Joya Blanca)和一个小的喷发锥(Joya La Alberca)。

此外,研究者们还提到,喷发活动的复杂性可能与喷发口的几何形态、地下水的供给条件以及岩浆上升路径的局部变化有关。例如,在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的距离仅为1.6公里,这表明喷发活动可能在相对狭窄的区域内发生,且喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口周围的地质构造有关。

研究者们还指出,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的地质构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。例如,最初的喷发活动可能在两个喷发口(Vent #1和Vent #2)发生,这两个喷发口之间的距离为1.6公里,且它们的喷发活动可能在喷发过程中相互影响。喷发口之间的这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口的几何形态有关。例如,喷发口之间的距离较近可能使得喷发活动更容易相互影响,从而形成复杂的喷发形态。

此外,研究者们还指出,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的地质构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。例如,最初的喷发活动可能在两个喷发口(Vent #1和Vent #2)发生,这两个喷发口之间的距离为1.6公里,且它们的喷发活动可能在喷发过程中相互影响。喷发口之间的这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口的几何形态有关。例如,喷发口之间的距离较近可能使得喷发活动更容易相互影响,从而形成复杂的喷发形态。

研究者们还指出,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的地质构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。例如,最初的喷发活动可能在两个喷发口(Vent #1和Vent #2)发生,这两个喷发口之间的距离为1.6公里,且它们的喷发活动可能在喷发过程中相互影响。喷发口之间的这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口的几何形态有关。例如,喷发口之间的距离较近可能使得喷发活动更容易相互影响,从而形成复杂的喷发形态。

研究者们还提到,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的地质构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

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研究者们还指出,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的地质构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

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在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。例如,最初的喷发活动可能在两个喷发口(Vent #1和Vent #2)发生,这两个喷发口之间的距离为1.6公里,且它们的喷发活动可能在喷发过程中相互影响。喷发口之间的这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口的几何形态有关。例如,喷发口之间的距离较近可能使得喷发活动更容易相互影响,从而形成复杂的喷发形态。

研究者们还提到,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的 geological 构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。例如,最初的喷发活动可能在两个喷发口(Vent #1和Vent #2)发生,这两个喷发口之间的距离为1.6公里,且它们的喷发活动可能在喷发过程中相互影响。喷发口之间的这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口的几何形态有关。例如,喷发口之间的距离较近可能使得喷发活动更容易相互影响,从而形成复杂的喷发形态。

研究者们还指出,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,包括岩浆的流量、地下水的可用性、喷发口的封闭程度、环境压力以及喷发口的几何形态。这些因素可能对喷发的效率和喷发的阈值条件产生重要影响,例如,当岩浆的流量较低时,可能需要更高的地下水供给量才能维持喷发活动;而当喷发口的封闭程度较高时,喷发的爆炸性可能更强。此外,喷发口周围的 geological 构造可能对地下水的流动路径产生影响,从而改变喷发的动态。

在LA-JB复合体的喷发过程中,喷发口之间的相互作用可能对喷发的形态和喷发过程产生重要影响。例如,最初的喷发活动可能在两个喷发口(Vent #1和Vent #2)发生,这两个喷发口之间的距离为1.6公里,且它们的喷发活动可能在喷发过程中相互影响。喷发口之间的这种相互作用可能与区域地下水的分布、地层的渗透性以及喷发口的几何形态有关。例如,喷发口之间的距离较近可能使得喷发活动更容易相互影响,从而形成复杂的喷发形态。

研究者们还提到,水-岩浆喷发活动在自然条件下通常受到多种因素的控制,
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