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五大连池火山群正处于充电期？未来会喷发吗？

据中国科学技术大学地球和空间科学学院、地震与地球内部物理实验室张海江教授研究组和中国地质调查局水文地质环境地质调查中心等科研机构的研究观测 ， 首次获得了五大连池火山区尾山火山下方20公里深的三维高分辨率电阻率结构 ， 并精细刻画了尾山火山的地壳岩浆系统分布形态 ， 估算了岩浆囊的部分熔融程度 。
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【五大连池火山群正处于充电期？未来会喷发吗？】五大连池火山区位于黑龙江省德都县北部 ， 讷谟尔河支流白河上游 。 由14座火山和5座熔岩堰塞湖及大面积的熔岩台地构成 ， 面积约600多平方公里 。 火山群分布于五大连池东西两侧 。 西侧有南、北格拉球山 ， 火烧山 ， 老黑山 ， 笔架山 ， 卧虎山和药泉山；东侧有尾山 ， 莫拉布山 ， 东、西龙门山 ， 小孤山和东、西焦得布山 。
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14座火山均呈东北—西南及西北—东南方向排列 ， 呈网格状 。 五大连池火山均属断裂地带的中心式喷发 ， 为第四纪以来多次喷发而成 。 最近的火山喷发发生于1719—1721年 。 南格拉球山最高 ， 海拔596.9米；平均锥体高度则以老黑山最大(165.9米) ， 平均基底直径最大者为莫拉布山(1500米) ， 火山口最深者为老黑山(145米) 。 老黑山与火烧山溢出的熔岩系基性岩 ， 在流动和冷却中形成奇特的微地貌形态 。 老黑山和火烧山喷出的状如石龙的熔岩 ， 迫使白河河谷向东推移 ， 熔岩又将新河谷隔断 ， 形成了呈串珠状排列的5座湖泊 。
5湖为中国仅次于镜泊湖的第2大堰塞湖 ， 从上而下依次为头池、二池、三池、四池和五池 。 总面积约18平方公里 ， 三池最大 ， 面积8.4平方公里；二池最深可达9.2米；头池最小 ， 面积仅0.18平方公里 。
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研究人员利用密集布设在尾山火山锥周围的大地电磁台站 ， 通过大地电磁成像获得了火山下方深达20公里的高分辨率三维电阻率结构 。 发现在火山锥下方大约三四公里以下 ， 存在非常明显的低电阻率异常 。 根据低电阻率异常的分布 ， 研究人员进一步刻画了火山下方的岩浆囊空间分布 。 发现在上地壳和中地壳 ， 各存在一个岩浆囊 ， 二者之间通过一些细的垂直通道相连接 ， 即中地壳的岩浆囊通过这些通道给上地壳的岩浆囊输送岩浆 。 新的三维电阻率模型很好地支持了跨地壳岩浆系统模型 。
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同时 ， 研究团队结合噪声成像得到的速度模型和大地电磁成像得到的电阻率模型 ， 估算了中上地壳岩浆囊中的岩浆部分熔融程度至少为15% 。 尾山火山上一次喷发发生在约50万年前 ， 如果在没有岩浆补给的情况下 ， 火山锥的下方应该处于冷却状态 ， 没有部分熔融状态的岩浆存在 ， 电阻率会对应呈现出高电阻率异常 ， 但现实情况却不是这样 。 因此可以推断尾山火山下方存在岩浆补给 ， 即尾山火山正处在“充电”的活跃状态 。 通过分析尾山火山周围布设的临时和固定地震台站的数据 ， 研究人员发现在岩浆囊周围存在地震和火山颤动信号 ， 进一步证实了尾山火山的活跃性 。
该研究揭示 ， 虽然尾山火山岩浆囊的部分熔融程度还未达到喷发所需要的临界值（约40%） ， 但是有必要加强该地区的火山监测 ， 更好地预测未来火山喷发的可能性 。


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