长江三角洲地区,简称长三角,位于中国长江的下游地区,濒临黄海与东海,地处江海交汇之地,是长江入海之前形成的冲积平原。在大地构造上它位于扬子板块东北部,大部分地区被第四纪沉积物所覆盖,其形成的沉积地层具有东厚西薄的特点。长三角是我国经济发展最活跃、开放程度最高和创新能力最强的区域之一。其中,上海市是长三角核心组成部分,位于长江入海口,市内地形平坦,地势低平,略呈东高西低,平均海拔约4米。上海市内最大河流为黄浦江,陆内最高山峰为西佘山,海拔约100.8米。据《二十四史》记载,我国在元朝时期批准设立上海县,标志着上海建城之始。

上海市陆家嘴“东方明珠”(左一和左二)、北京市朝阳公园“中国尊”(右二)和长春市新民大街“吉塔”(右一)(均为原创图件)
提及上海市,首先想到的可能是高耸入云的“东方明珠”,如同提及北京市和长春市的地标性建筑您可能会想到“中国尊”和“吉塔”。可是你知道吗?上海市还拥有佘山火山、大金山火山、查山火山等多座兼具自然与人文价值的火山,它们散落在城市的西南部及海域中,在长江和海洋的双重作用下,构成了上海市独特的火山地质景观。

上海市东佘山火山、西佘山火山和大金山火山对地观测影像图(图源于GF-6与JL1GP02对地观测影像)

佘山火山位于上海市松江区佘山镇,地处卖花桥-吴泾断裂北侧(该断裂的活动时代为早中更新世)。火山的形成时代为白垩纪,以裂隙式喷发类型为主,火山地貌主要为火山锥。火山喷发可大致分为三个期次,火山岩类主要为流纹岩、粗面质凝灰岩和流纹质凝灰岩,并可见少量的玄武岩和粗面岩。火山底部以火山喷发初期的流纹岩为主,中部主要为凝灰岩夹杂火山角砾,顶部则以玻璃质流纹岩为主,肉眼可以观察到的单矿物主要有石英、碱长石、斜长石和磁铁矿。

佘山火山分为东佘山火山和西佘山火山,西佘山火山海拔约100.8米,是上海市陆地上的第一高峰,火山占地面积约0.49平方千米,其中山林占地面积约0.43平方千米。山顶建有佘山圣母大教堂和始建于清朝光绪二十六年的佘山天文台,北坡建有一座北宋时期的秀道者塔;东佘山火山海拔约74米,火山占地面积约0.56平方千米,其中山林占地面积约0.35平方千米。东佘山盛产毛竹,春季生长的竹笋又带有兰花的清香,又名兰笋山。2000年12月,佘山火山及周边地质景观被国家旅游局批准为AAAA级旅游风景区。佘山火山区独特的自然与人文环境,也被当地民众称为大上海的后花园。

上海市大金山火山、东佘山火山和西佘山火山(均为原创图件)
大金山火山位于上海市金山区的西南部,杭州湾的北缘,地处张堰-南汇早中更新世断裂的东南部,海拔约103.7米。火山轮廓略呈菱形,东西尖狭,中部宽阔,最长处约963米,最宽处约437米,周长约3.29千米,海岸线长度约2.39千米。火山出露的面积约0.23平方千米,是上海市最高和最大的基岩岛。火山喷发活动集中于侏罗纪,为裂隙式喷发类型,火山地貌主要为火山锥。大金山火山与附近的小金山火山和浮山火山合称“金山三岛”,它们都曾是陆地上火山喷发形成的弧状展布的火山锥,后因海平面上升,海岸侵蚀后退而孤立于海中。三座火山出露的火山岩-次火山岩类大致相同,均以英安质凝灰岩、流纹质凝灰岩和石英斑岩为主,肉眼可以观察到的单矿物主要有石英、碱长石和斜长石。
小金山火山又称胜山,位于大金山火山西北约1.75千米处,海拔约34米,整体呈东狭西宽,山势平坦,最长处约450米,最宽处约247米,火山出露的面积约0.1平方千米。火山喷发活动集中于侏罗纪,为裂隙式喷发类型,火山地貌主要为火山锥。
浮山火山,亦称玉盘山或乌龟山,位于大金山火山南约0.63千米,海拔约32米,长约290米,最宽处约183米,火山出露的面积约0.05平方千米。火山锥体呈椭圆形,中部有山脊隆起。火山喷发活动集中于侏罗纪,为裂隙式喷发类型,火山地貌主要为火山锥。
查山火山,又名遮山或仙山,位于上海市金山区朱泾镇东南21千米处,地处萧山-球川断裂和嘉善-壹山断裂的交汇区域(两条断裂的活动时代均为早中更新世),海拔约21.6米。俯瞰该火山其轮廓呈椭圆形,南北最长约270米,东西最宽约160米,周长约0.1米。火山形成于晚侏罗世,为中心式喷发类型。火山地貌主要有火山锥和火山颈。火山区岩石类型主要为安山岩类,岩石中肉眼可见的造岩矿物有辉石、角闪石和斜长石。多种勘探资料综合分析表明,火山区中心存在一个筒状的火山通道,通道内主要由辉石安山岩、含角砾安山质熔岩、角闪安山岩等组成,火山通道的围岩主要为安山岩。

危地马拉富埃戈大型活火山(左图)、意大利埃特纳大型活火山(中图)和中国长白山天池大型活火山(右图)(均为原创图件)
与危地马拉富埃戈大型活火山、意大利埃特纳大型活火山和我国长白山天池大型活火山相比,上海市拥有的这些古老火山仿佛深藏在城市的地质记忆中,用不为世人所知的“硬核”底色,孕育了这座城市最初的轮廓。如果说中国吉林省龙岗火山玄武质熔岩像一块块奶酪、意大利那不勒斯市坎皮佛莱格瑞火山捕虏体中单矿物像一粒粒白砂糖、中国吉林省长白山天池火山玄武质熔岩像一大块丝滑的巧克力,那么中国上海市西佘山火山粗面岩更像一本历史书籍,记录着岩浆冷凝结晶的演化过程。

中国上海市西佘山火山粗面岩(左一)、中国吉林省长白山天池火山玄武质熔岩(左二)、意大利那不勒斯市坎皮佛莱格瑞火山粗面玄武岩及捕虏体(右二)和中国吉林省龙岗火山玄武质熔岩(右一)(均为原创图件)
区域构造应力场反演结果表明,佘山火山、大金山火山、小金山火山、浮山火山和查山火山分布区整体处于南西-北东向挤压的构造地貌格局之中。2016年5月-2022年12月形变观测资料显示,以上火山区所在区域地面沉降呈现出不均匀分布的特点,最大累积沉降量为188.6毫米,最大年平均沉降速率为32.3毫米/年。据现有的地震监测资料显示,佘山火山区内发生的地震事件以天然构造型微地震为主,最大地震事件为2009年12月22日发生的1.2级构造地震(资料来源:中国地震局火山研究所、上海市地震局、江苏省地震局和中国地震台网中心)。地球物理勘探资料显示,佘山火山区底部的地壳厚度约26.9千米,中下地壳深度范围内普遍存在低速层,这些低速层可能是过去火山喷发残留的岩浆囊。佘山火山、大金山火山、小金山火山、浮山火山和查山火山区地热流值范围在70-75毫瓦/平方米,且火山区内发育有多处冷泉,泉水中富含二氧化硅(SiO2)、二氧化碳(CO2)和其他矿物质。岩石地球化学研究表明,上海市地区火山的喷发与区域挤压构造环境、地幔物质上涌、上地幔部分熔融、岩浆分离结晶等均有关联。
补充科普:
上海市不仅是中国国际经济、金融、贸易、航运和科技创新中心,也常被称为农业领域的“隐形冠军”。‌上海市地处长江入海口,属于亚热带季风气候,一年四季分明,雨量充沛,经过长江千万年的泥沙沉积和火山喷发物经长期风化作用后,形成了富含矿物质的肥沃土壤,适宜西瓜、癞葡萄、水稻、小麦等农作物生长。
‌癞葡萄是葫芦科苦瓜属苦瓜的栽培品种,又名金铃子、锦荔枝和癞瓜。‌癞葡萄在中国、美国、印度、韩国等国家均有栽培,并在我国上海市、湖南省、四川省、河北省、山东省、吉林省、台湾省等地均有种植。癞葡萄果实形状两头尖,中间粗,呈纺锤形、短圆锥形、长圆锥形、圆筒形等,种子呈淡黄色盾形,外有鲜红色肉质组织包裹。与普通的苦瓜不同,‌癞葡萄的外形独特,其表皮酷似荔枝的表皮和癞蛤蟆的皮肤。
相比蔬菜类的苦瓜,‌癞葡萄的果实要短小得多,甚至近似球形。未成熟的癞葡萄表皮呈淡绿色或青绿色,熟透的癞葡萄表皮呈橙黄色或黄橘色,可以轻松打开果皮。癞葡萄能直接食用的是包裹在种子上的红色果肉,果肉鲜红软糯,自然清甜。果肉含有蛋白质、小分子多肽、皂甙、粗纤维、维生素C、钙、磷、铁及17种氨基酸,多种维生素和矿物质让癞葡萄营养满满。需要注意的是癞葡萄果肉中的籽是不可食用的,食用时需要将其吐出来。

农业种植的癞葡萄(左一和左二,原创图件;右一和右二,均源于网络)
本期科普结束!小伙伴们,我们下期见!
本期参考文献:
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本期作者:徐智涛 中国地震局火山研究所 中国地震局地质研究所 意大利地球物理与火山研究所(罗马、那不勒斯和卡塔尼亚分部) 高级工程师/博士
焉恒琦 吉林省地震局 延边大学 助理工程师
孙立影 吉林省地震局 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 吉林大学 工程师
梁小龙 包头稀土研究院 白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室 吉林大学 工程师
叶希青 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 中国地质大学(北京) 工程师
江永曲吉 西藏自治区地震局 长安大学 助理工程师
Eugenio·N 意大利卡拉布里亚大学 生物、生态与地球科学学院 教授/博士
Francesco·L 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 高级工程师
张宝松 中国地质调查局 南京地质调查中心 高级工程师
潘波 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 中国地震局活动构造与火山重点实验室 研究员/博士
李成范 上海大学 计算机工程与科学学院 高级实验师/博士
褚小磊 东南大学 计算机科学与工程学院 博士
Carolina·B 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 英国剑桥大学 博士
Sveva·R·M 意大利那不勒斯维苏威火山观测站 意大利佛罗伦萨大学 博士
李萌萌 中国地震局火山研究所 吉林省地震局 中国地震局预测研究所 工程师
马飞 吉林省震灾风险防治中心 防灾科技学院 工程师
任芳语 吉林省地震局 合肥工业大学 助理工程师
Pablo·R·P 西班牙马德里康普斯顿大学 地球科学学院 副教授/博士
徐杜远 地震动力学与强震预测全国重点实验室 中国地震局地质研究所 助理研究员/博士
郑劼 中国地震局地质研究所 计划财务部 中级会计师
付姝 吉林省地震局 财务与国有资产管理中心 中级会计师
原永东 广西壮族自治区地震局 中国地震局地质研究所 信息中心 高级工程师
金震 中国地震局厦门海洋地震研究所 中国地震局工程力学研究所 高级工程师/博士
王君贤 中核集团铀资源勘查与评价重点实验室 核工业北京地质研究院 工程师/博士后
迟哲 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室 南京大学 助理研究员/博士
张勇 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室 中国地质科学院矿产资源研究所 研究员/博士后
李海艳 福建省自然灾害防治技术研究院 南方科技大学 高级工程师/博士
陈兆新 吉林省地震局 信息中心(应急服务中心) 工程师
武成智 吉林省地震局 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站 高级工程师
杨帆 吉林农业大学 资源与环境学院 高级工程师/博士
Ibrahima·D 塞内加尔共和国 阿马杜·马赫塔尔·姆博大学 农业技术学院 副教授/博士
Arsène·T·S 刚果(金)共和国 戈马火山观测站 高级工程师
声明:本期文中所有图片及文字均为公益科普,不存在任何商业价值。

来源: 中国地震局火山研究所 徐智涛