The genesis of pyroclasts and the mechanism of submarine eruption of Naozhou Island in Guangdong, South China

Abstract

水下火山喷发作用机制不同于陆地环境喷发，随着水参与程度的变化，喷发机制趋向复杂。本文以雷琼火山群的湛江硇洲岛作为研究对象，聚焦浅海火山产物的判断依据和水下火山喷发机制。硇洲岛是我国最大的第四纪火山岛，其上的那晏湾剖面保留了完整的火山喷发堆积序列。在那晏湾剖面的凝灰岩中，主要有三类火山成因的大粒径原生碎屑（2~5mm）：塑变熔岩碎屑、碎玄玻璃及玄武玻璃，推断为不同程度水-岩浆相互作用的产物，根据水的参与程度大致排序为：碎玄玻璃>玄武玻璃>塑变熔岩碎屑。通过对硇洲岛水-火山作用机制研究，发现水-岩浆混合质量比（M_water/M_melt）是控制爆炸强度和火山碎屑粒度的关键因素。火山喷发序列分析表明，硇洲岛的喷发过程总体可分为三期，早期是冰岛苏特塞式喷发的浅水环境蒸汽爆炸与"火喷泉"喷发；中期过渡转为"火喷泉"喷发，伴随陆上的射汽岩浆喷发；最终以岩浆溢流式喷发结束。