刘俊清，丁 广，张晨侠，武成智

（1.吉林省地震局，长春 130117；2.吉林大学·地球探测科学与技术学院，长春 130026）

0 引言

龙岗火山群位于龙岗山脉中段，吉林省辉南县东部，分布有大小170余座火山，其中有8个火山口湖，其余均为火山渣锥。火山岩分布面积2 500余平方公里，沿北西西－近东西向分布。火山区内断裂发育，主要有北东向、北西向和近东西向3组断裂构成较为规则的网状断裂格局。实际上，龙岗火山群中的火山主要位于北东向和北西向断裂的交汇部位［1］，北东向和北西向断裂可能为与东西向挤压有关的共扼扭性断裂。

大地构造位置处于中亚－蒙古地槽区的天山－兴安地槽区与中朝准地台的交汇部位，属华北地台北缘，中生代之后进入活动大陆边缘发展阶段，新生代以来，由于太平洋板块向西俯冲，使本区发生板缘裂谷火山作用，形成一系列断裂及断陷盆地，并引起强烈的火山活动。龙岗火山群的火山活动开始于新生代渐新世，先后共发生4期火山活动。龙岗第四纪火山活动形成了龙岗火山现代地貌，其中火山群里的金龙顶子火山和红旗林场附近火山口在1 600年前曾喷发过［2］。

1 龙岗火山区地震活动

地处赤峰—开源断裂以北的东北板块地震活动性相对较弱，地震主要集中沿伊舒断裂带分布。龙岗火山群距伊舒断裂带约300km，由于地震多是5级以下，所以其构造运动不影响龙岗火山群。

自1972年建立吉林省地震台网后，记录到许多发生在龙岗火山区的地震事件，为火山地震前兆判别，认识火山地震的成因及火山区介质特性研究等提供了丰富的数据资料。至目前龙岗火山区共记录地震事件197次，年均5.5次。在1997年曾发生1次震群活动，火山区连续发生11次地震，最大震级为ML3.2。该区的地震活动水平远高于省内其它地区，表明该地区的地壳活动较为活跃。图1展示了火山区近年来的地震分布，可以看出，最近几年地震活动明显增强，发生过1次ML5.0级地震，4.0级以上地震3次。其中较大级别的地震发生在火山区的中央断裂上，在火山构造过程中，最容易受力活动的便是火山区的破碎断裂。龙岗火山区170余座火山都发生在断裂的交汇部位，首先说明岩浆活动范围很大，在整个火山区地壳所受应力相对比较均匀，不存在岩浆大规模在次级构造单元内喷发的条件。其次表明应力会先在一些较深较大的断裂处释放，这便是在火山区中央断裂发生较大级别地震的主要原因［3］。

图1 龙岗火山区震中分布图

从M－t图来看，地震活动在时间轴上密集分布，能量逐年增加。地震频度从1997年的震群之后，明显提高，而且有较大地震发生，在监测能力相同的条件下，火山区记录到地震的频次和能量较其他区域更强、更大，而且在⊿t－t图中可以看出很规律的周期性，地震活动具有明显的密集时间段（图2），这些地震学的特征［4］均说明这一地区构造活动一直在有规律的进行，而且大地震事件的出现体现了构造活动的进一步加剧［5］。

前苏联构造地质学家谢格洛夫曾提出构造岩浆活化理论，认为岩浆沿深大断裂上涌并沿层间展布形成火山喷发。龙岗火山区地壳为较薄的脆性物质，受张力作用产生裂隙，岩浆沿区内断裂交汇点上涌喷发形成火山［6］。目前该区地震活动频繁，表明地下地幔物质处于偏离流体静力学平衡状态，地幔形成对流以达到新的平衡。由核幔边界动力学可知，地球核幔边界的热交换和地幔内放射性热源的存在使得地幔物质对流［7］，同时在对流环中心产生地幔涡旋［8］。粘滞性较高的流体其涡旋中心存在上升的力源，正是这种力促使薄的地壳发生构造活动。

2 地壳形变资料分析

图2 龙岗火山区地震分析图

为研究龙岗火山区的地壳形变，选取80年代和90年代施测的2期精密水准路线数据。该水准路线分为4段，分别为哈尔滨－牡丹江－图们、图们－抚松、长春－抚松和抚松－通化。在龙岗火山区有2条水准路线通过，如图3所示。

图3 水准路线图（据王庆良）

利用以上资料求出各水准点相对于长春（基准点）的位移速率，做出速率等值线图（图4）。图中箭头方向为地表高程变化方向，长度表示变化量。从图中可以看出，相对长春基准点，长白山区东部、北部主要表现为平均2～5mm／a的大面积下沉运动，而龙岗火山区表现为相对上升运动，其相对长春基准点的上升速率超过40 mm／a。主要上升的水准路线为抚松－吉林南部和通化－抚松一带。这个结果表明这龙岗火山地区出现较大范围的地壳隆起，其变化应与地下的岩浆活动有关。

图4 水准点形变矢量图（据王庆良）

3 结论与讨论

据有关研究结果，龙岗火山群火山活动始于第四纪早更新世的小椅山期大规模的溢流式喷发［9］，形成大约1 000km2的熔岩台地，随后大椅山期数以百计的中心式火口在熔岩台地上如雨后春笋拔地而起，在面积不到2 000km2区域内密布了百余座火山。距今1600年前喷发的金龙顶子火山则是龙岗火山群中一座最年轻的近代活动火山。本文分析表明，目前龙岗火山区地震活动和地壳活动都处于较为活跃的状态，这意味该区岩浆活动并未“休眠”。根据板内火山学研究：在以火山为中心的小范围内，微震活动明显高于其外围地区；火山区出现某些可观测到的地表形变；在过去10000年、5000年或2000年来有过一次喷发的火山，应为活火山。龙岗火山群符合上述条件，为典型的活火山，存在喷发危险，应密切关注未来活动趋势。

［1］ 梁国经，刘俊清，李仲巍，等.龙岗火山区尾波Q 值的初步研究［J］.东北地震研究，2009，（4）：28－32.

［2］ 樊祺诚，刘若新，魏海泉，等.龙岗金垅顶子近代活动火山的岩石学与地球化学［J］.岩石学报，1999，15（4）：584－589.

［3］ 匡增桂，郭忻，地震火山地层学研究综述［J］.海洋地质动态.2010，26（2）：19－24.

［4］ 李冬梅，周翠英，董翔，等.山东地区震群活动与周围地区中强地震的关系［J］.华北地震科学，2011，（4）：21－26.

［5］ 岳晓媛，张红旗，武安绪.首都圈地区MS5.0级以上地震前地震活动图像［J］.华北地震科学，2011，（2）：45－48.

［6］ FAN Qi－cheng，LIU Ruo－xin，ZHANG Guo－hui，et al.The Genesis and Evolution of Bimodal Volcanic Rocks in Wantiane Volcano，Changbaishan［J］.Acta Petrologica Silica，1998，14（3）：305－317.

［7］ 高立新，戴勇.晋冀蒙交界地区地震活动性特征分析［J］.华北地震科学，2012，（3）：34－39.

［8］ 傅容珊，郑大伟.核幔边界动力学—地球自转十年尺度波动［J］.地球科学进展，1999，14（6）：541－548.

［9］ 徐德兵，白志达，张秉良，等.吉林龙岗火山群火山碎屑基浪堆积特征与成因机理［J］.沉积学报，2005，（1）：60－66.