长白山天池火山玄武岩边界的圈定

孙立影杨 帆李萌萌韩 迪孙纪财顾国辉闫东晗

1）中国长春130117 中国地震局火山研究所

2）中国长春130117 吉林省地震局

3）中国吉林130613 长白山火山监测站

天池火山岩浆组分由玄武质和粗面质向钠闪碱流质粗面质演化，可据此划分火山喷发阶段（Pan et al，2020）。天池火山造盾喷出物以玄武岩为主。天池火山东北侧造盾玄武岩熔岩流的长度多集中在30—50 km，意味着天池火山未来发生溢流性火山喷发时，溢流相玄武岩流动的最大距离可达50 km。因此，在火山口50 km 范围内，沿途低洼地带均需采取必要的减灾措施。天池火山造锥喷发阶段以粗面质、碱流岩质为主，喷发持续了整个更新世。形成锥体的粗面质、碱流质岩浆，均以现今天池火山口或其附近为喷出口，有时夹有少量玄武岩浆的喷出，喷发形式主要是自天池火山口的中心式溢流（刘若新等，1998）。根据长白山庄钻孔岩芯采样层位与化学分析测试结果，天池火山造锥粗面岩喷发早期阶段含有明显的玄武岩成分。这些造锥期间主火山口以外寄生火山发生的玄武质喷发，构成了天池火山复合锥体范围内不同地点星散装寄生火山口与附近小规模熔岩流（魏海泉，2014）。因此，圈定天池火山不同熔岩流流动单元玄武岩平面分布边界，不仅可以推断火山喷发范围，也可对预防灾害的范围有更准确的认识。

随着地球化学数据与遥感技术的不断进步与融合，综合分析与预测成为地质研究的发展趋势（吴昀昭等，2003）。遥感地球化学（Pieters et al，1993）反演的关键为建立地球化学元素与遥感影像之间的对应关系（姚佛军等，2015）。由于地球化学异常分布具有不连续性、突变性、多样性等非线性特征（赵海士，2017），基于传统线性回归方法难以获得令人满意的效果，直接影响了反演的可靠度。由于天池火山造盾喷出物以玄武岩为主，基于此，本研究针对玄武岩的地球化学异常提取问题，探究地表玄武岩范围，并针对该异常分布的非线性特征，构建地球化学元素与遥感影像非线性反演模型。

本研究以长白山天池火山作为研究区，选取研究区岩石地球化学数据与遥感影像进行反演分析，建立非线性对应关系，实现研究区玄武岩大范围高精度岩石地球化学数据的预测反演，并对本研究建立的遥感地球化学反演模型的有效性进行验证分析，最终实现精确勾画天池火山玄武岩边界，为探究天池火山溢流相造盾玄武岩流动范围提供科学依据。