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火山是地下岩浆运移上升,穿过地壳喷出地表,形成特殊机构和形态的地质体。火山活动是地球上重要的地质作用,其中岩浆脱气过程是火山活动的一种重要表现形式。研究火山活动机理对于如何趋利弊害,减轻喷发灾害,实现预报的最终目的,达到人类与火山和谐共处有重要的现实意义。 本文在对长白山天池火山区地下流体,特别是天池湖滨强气体释放带野外现场考察的基础上,运用地球化学,包括水化学、气体地球化学、稀有气体同位素地球化学和火山学、地震学、岩石学、构造地质学及年代学的理论和方法,对天池湖滨强气体释放带的构造背景、分布、流体活动特征、逸出气体化学组成、物质来源、He同位素组成的分布特征及其地质意义进行了探讨;并从监测的角度,对天池火山区近期气体地球化学的异常变化进行了探讨,取得了重要认识。其中天池湖滨强气体释放带的资料是对现有火山气体监测的重要补充,这对全面开展对天池火山区的地球化学监测有现实意义。 长白山天池火山区指以天池火山为中心,包括多个火山机构和火山系统形成向外逐渐降低的13000km~2熔岩台地。长白山(白头山)是长白山脉的主峰,天池位于锥体顶部,是在原地经历过多次喷发形成的塌陷式破火山口内积水成湖形成的。近代除千年大喷发外,又发生过多次中小规模的喷发活动。 与天池火山中心式喷发有关的断裂包括环状断裂和放射状断裂,这些断裂控制下的水热活动在天池火山区很发育。它们主要分布在天池及其周围,其中天池湖滨强气体释放带、锦江泉群和长白聚龙泉群是典型代表。长白聚龙泉群和锦江泉群水化学、气体地球化学和He同位素特征显示,两泉群都有深部流体成分的加入,逸出气体都含有大量的幔源成分。碳同位素特征显示,两泉群来自同一深部源区,其中长白聚龙泉群气体释放特征属于热储型,锦江泉群属于断裂型。 天池湖滨强气体释放带指长白山天池火山天文峰下天池湖滨长500余米、可见宽度超过50米的泉群,它不是一处普通的泉群,而是大规模、高强度幔源气体源源不断释放出来的特殊区域。区域内既有火山区温泉的基本特征,又呈现出本身的特性。水化学特征显示,湖滨强气体释放带富含多种阳离子,其中Na、Ca最占优势,其次是Si、K、Mg、B、Al等离子。其中某些较轻的阳离子与温度呈现明