山东山旺中新世火山喷发对生物生存环境的影响

【作者】 郭正府； 刘嘉麒； 陈晓雨；

【机构】 中国科学院地质与地球物理研究所；

【摘要】 山东临朐山旺及其邻区广泛出露中新世基性火山岩,并保存完整的火山机构,与之同时代的玛珥湖位于这些基性火山岩的环绕之中.玛珥湖内保存了完整的沉积序列,湖相沉积物中赋存有丰富的、种类繁多的、保存异常完好的动植物化石.研究表明,本区玄武质火山岩属于裂隙式和受断裂控制的中心式火山活动的产物.在对研究区火山岩及其玛珥湖沉积物内呈稀散状态的火山灰系统取样的基础上,利用电子探针分析方法,重点开展了山旺中新世玄武质火山喷出气体成分和含量的实验室定量测试研究.测试结果表明:山旺地区中新世玄武质火山喷出的S,Cl,F和H₂O含量分别为0.18～0.24,0.03～0.05,0.03～0.05和0.4～0.6 wt%（质量分数）;与世界上其他地区的火山活动相比,山旺中新世火山喷出气体S的含量较高.山旺中新世火山喷出气体（包括S,Cl和F）对当时周围地区的环境变化造成了严重影响,火山喷发除喷出大量氟化物气体导致周围地区动物死于氟中毒外,还喷出了以S和Cl及其化合物为主要成分的火山气体造成当时火山盆地内温度急剧下降、形成酸雨,甚至破坏大气臭氧层.山旺中新世火山活动的综合环境效应能够引起周围地区生物非正常死亡或集群死亡级别的环境变化,可以导致山旺火山盆地内生物大批死亡.山旺玛珥湖沉积物内保存异常完好的动植物化石多数赋存在富含火山灰的页岩中,并且其上覆的页岩中火山灰含量也较高.这些证据支持火山活动导致了本区生物非正常死亡或集群死亡,并被其后火山喷出的火山灰快速覆盖和埋葬,形成保存完好的山旺古生物化石.更多还原