我国的云南省腾冲市,在西汉时称为“滇越”,1913年(民国二年)改称为腾冲县,现为云南省辖县级市。腾冲市境内新生代以来形成的火山群(腾冲火山群)是我国最大的活火山群之一,约包含97座火山,火山喷发活动始于中新世,延续至全新世。

这些火山全部位于高黎贡走滑断裂带的西侧,从北至南规律性地分布于狭窄的北东—北北东向弧形盆地中,火山区内熔岩分布面积约792平方公里。

其中,黑空山火山(最新活动时间距今约3600年)、打鹰山火山(最新活动时间距今约2018年)和马鞍山火山(最新活动时间距今约2500-3000年)是火山群中全新世时期有过喷发记录的三座活火山。

复杂的构造地质背景使腾冲地区产生了大量的断裂构造,腾冲火山群的形成与喷发主要受盆地内的断裂控制,火山区内多期次的岩浆喷发与构造旋回,造就了奇美的火山自然景观。火山群内火山的相对位置与空间展布形态像云南地区生长的“菌子”一样,规律性地排列着。

云南省腾冲火山群部分火山位置图(左图源于GF-2对地观测影像;中图源于国家地理信息公共服务平台;右图源于GF-2对地观测影像)

云南野生牛肝菌(图源于网络)

腾冲火山群的喷发过程可以大致划分为早期造盾阶段、中期造锥阶段和晚期爆炸式喷发阶段,火山地貌主要包括火山锥、火山口、熔岩台地和喷气孔等,岩石类型以玄武岩、粗安岩和英安岩为主,其他火山喷发物可见熔岩、火山角砾、火山渣和火山弹等。

火山区内分布有气泉、热泉和温泉等80多处,是我国第二大热气田。其中,以硫磺塘大滚锅温泉、黄瓜箐热气沟和澡塘河温泉较为著名,硫磺塘大滚锅温泉呈圆形,直径约6米,深约1.5米,周围用8块半圆形石板围成,终年热波喷汹,气浪腾腾,水温高达96.6℃,当地俗称“大滚锅”;其温度低于意大利坎皮佛莱格瑞超级活火山索法塔瑞亚喷气孔喷气温度(144-163℃),但明显高于我国长白山天池火山的聚龙温泉气体温度(70-75℃)。

腾冲火山群小空山火山、黑空山火山和大空山火山位置图(左图源于网络)以及城子楼火山位置图(右图源于网络)

腾冲火山区温泉(左一和左二,图源于网络),意大利坎皮佛莱格瑞超级活火山区温泉(右二,原创图件)和长白山天池火山区温泉(右一,原创图件)

现有的腾冲火山群观测资料表明,火山区内地热活动非常活跃,温泉、沸泉和喷气孔等随处可见,有CO2、H2S、N2、H2、CH4和SO2等火山气体释放。火山群底部约6-16公里范围内有岩浆囊存在,卫星对地观测热红外影像数据也表明,火山区底部可能存在多个岩浆囊。

火山区微震活动较为活跃,以构造型地震为主,2023年1-6月份累计发生微震280余次,最大地震震级为ML2.8级(资料源于中国地震局火山研究所、云南省地震局和中国地震局地质研究所)。历史的火山区地壳形变数据显示,火山区局部形变异常主要由火山群底部岩浆囊活动和岩浆脱气等引起。以上证据均充分表明腾冲火山群是一座大型的活火山群。

与常年进行着温和的“斯通博利式”喷发的意大利斯通博利大型活火山相比,腾冲火山群显示出独有的“温文尔雅”,而与我国长白山天池大型活火山相比,又显得“暴躁”了许多。

云南省腾冲火山群的小空山火山与黑空山火山(左图源于网络)、意大利斯通博利火山(中图,原创图件)和吉林省长白山天池火山(右图,原创图件)

腾冲火山群是我国最集中、最壮观和最典型的火山地热区,是第四纪火山活动给我们人类留下的珍贵遗产。腾冲古镇的悠悠时光、湿地生态的奇美景观、深秋时节的满目金黄和丰厚的火山资源使得腾冲火山群享誉国内外,1994年被列为国家级风景名胜区,1997年又被批准为国家公园,而且腾冲火山群也是国家火山热海5A级旅游景区的一部分,火山区内较为集中的大空山、小空山和黑空山等火山自北向南一字型排开。您若打卡火山区内的热海风景区和大空山、小空山风景区,也将会是一场自然、历史与文化的深度融合探索之旅。

此外,公园内还有一条被人们称为“冰岛腾冲分岛”的黑鱼河,因出水口每年的夏秋时节都会流出成千上万的黑鱼,故此得名“黑鱼河”。黑鱼河是一条地下暗河,火山喷发产生的熔岩流堵塞了地下水通道,地下水从而流露出地表形成河流。黑鱼河的河床及周围岩性主要为黑色的玄武质熔岩。晴空下的黑鱼河与山水一色,拍照很出片!所以说,不是欧洲的冰岛去不起,而是我们云南省的黑鱼河更有性价比!

腾冲火山区黑鱼河玄武质熔岩(左图源于网络)和长白山天池火山区玄武质熔岩(右图,原创图件)

在腾冲火山区龙川江畔崖壁上,可以看到若干数十米长的玄武岩柱状节理景观,它们呈捆扎状紧凑排列堆叠在一起,当地又称之为“神柱”。

如果说我国长白山天池火山出露的巨型玄武岩柱状节理显示出了巍峨峥嵘,那么腾冲火山群的玄武岩柱状节理则更显精彩华丽。这一火山地质奇观的存在不仅丰富了腾冲火山群的自然景观,同时对于研究腾冲火山成因与区域构造动力学演化具有重要的科学价值。‌

玄武岩的柱状节理是火山岩中最为常见的一种节理,是岩浆溢流出而快速冷却形成的规则状节理。一般柱状节理的柱体多垂直于熔岩流动面,也有横向、倾斜向或者圆弧形转动向的。火山岩浆喷发时的温度约1200 ℃,当玄武质岩浆冷却至800-900 ℃时,极易形成玄武岩六边形柱状节理。

腾冲火山区柱状玄武岩(左图源于网络)和长白山天池火山区柱状玄武岩(右图,原创图件)

跨界科普

我国云南省被誉为“野生菌王国”,世界已知的野生食用菌约有2500种,云南省就有900余种,约占全球种类的36%和全国种类的90%。每年6-9月,是云南省的雨季,各地降雨较为充沛,为野生菌的生长提供了良好的条件。在这段雨季时节,云南各地的山林间,各种各样的野生菌如雨后春笋般生长出来,让采摘者和食客们都能大饱眼福和口福,但需要提醒您的是:不要随意采食和买卖野生蘑菇!避免野生蘑菇中毒事件发生。食用野生菌时应做到“四个不、一个要”:不凉拌食用野生菌;不多品种野生菌混合加工;不食用剩余隔顿的野生菌;不能饮酒;要炒熟煮透后食用(资料来源于央视新闻和科普中国)。

云南地区部分常见的有毒野生菌(图源于网络)

本期科普结束!小伙伴们,我们下期见!

本期参考文献:

[1] 林木森. 滇西腾冲地区新生代构造-岩浆-火山地热活动成因及大地构造意义[D]. 中国地质大学 (武汉), 博士论文, 2015.

[2] 盛书中, 胡晓辉, 王晓山, 等. 云南及邻区地壳应力场研究[J]. 地球物理学报, 2022, 65(9), 16.

[3]袁文娟. 云南地区活动断裂信息集成与分析[D]. 中国地质大学 (北京), 硕士论文, 2014.

[4] 徐智涛, 孙立影, 李萌萌, 等. 龙岗火山区早更新世玄武质熔岩成因及其构造意义: 来自Rb-Sr同位素定年, 元素地球化学及Pb同位素证据[J]. 吉林大学学报 (地球科学版), 2023, 53(3), 887-903.

[5] 叶希青, 孙立影, 徐智涛*, 等. 吉林中部靠山地区早侏罗世正长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其动力学意义[J]. 吉林大学学报 (地球科学版), 2023, 53(3), 964-983.

[6] 闫东晗, 李萌萌, 徐智涛*, 等. 长白山天池火山区黑石沟玄武岩墙成因及其构造意义[J]. 吉林大学学报 (地球科学版), 2023, 53(3), 904-919.

[7] 李忠伟, 马飞, 徐智涛, 等. 靖宇县通用机场建设项目板石场址地震安全性评价报告[R]. 吉林省工程地震研究中心, 2020.

[8] 顾建新. 中国云南野生菌: 手绘百菌图[M]. 云南科技出版社. 2015.

[9] Shangguan, Z., Bai, C., Sun, M.L. Mantle-derived magmatic gas releasing features at the Rehai area, Tengchong county, Yunnan province, China[J]. Science in China Series D: Earth Sciences, 2000, 43, 132-140.

[10] Xu, Z.T., Ye, X.Q., Pan, X.D., et al. Geochemistry of apatites from preshield and postshield basalts and their petrogenetic implications: A case study of the Naitoushan basalt and Heishigou dike in the Changbaishan Tianchi volcano, NE China[J]. Mineralogy and Petrology, 2024. Doi: org/10.1007/s00710-024-00863-4.

[11] Xu, Y., Li, X.L., Wang, S., et al. Seismic structure beneath the Tengchong volcanic area (southwest China) from receiver function analysis[J]. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2022. 357, 339-348.

[12] Xu, Z.T., Sun, L.Y., Ye, X.Q. et al. U–Pb geochronology and geochemistry of dikes in the Changbaishan Tianchi volcanic field (NE China) and their relations with the coeval Jingbohu and Longgang monogenetic volcanic fields[J]. International Geology Review, 2023, 66 (3), 814-831.

[13] Buono, G., Caliro, S., Chiodini, P.G. Discriminating carbon dioxide sources during volcanic unrest: the case of Campi flegrei caldera (Italy)[J]. Geology, 2023, 51(4), 397-401.

本期作者:叶希青 孙立影 Sveva·R·M 顾国辉 Alessandro·S Emilio·C

策划:徐智涛 Stefano·C Mimmo·P Francesco·R Nikos·S

编辑:李萌萌 宋雨佳 孙自刚

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制作单位:中国地震局火山研究所 吉林省地震局 意大利地球物理与火山研究所(罗马、那不勒斯和卡塔尼亚) 意大利罗马国家研究委员会环境地质与地球工程研究所 中国地震局预测研究所 中国科学技术大学 东北师范大学 中国科学院广州地球化学研究所 浙江大学 中国地质大学(武汉)中国科学院海洋研究所 云南省地震局 腾冲地震监测中心站

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