近日，国际著名地学刊物JGR-Solid Earth在线发表了我中心质量监控部赵凌强高级工程师和胡亚轩研究员等人的学术论文“Three-dimensional electrical structure and magma system of the monogenetic Longgang Volcanic Field, Northeast China, inferred from broadband Magnetotelluric data”。

吉林龙岗火山是中国主要活火山之一，并在近千年尺度发生过喷发作用，该地区人口稠密，经济发达，是中国最重要的粮食生产地和旅游区。因此，该地区火山和地震活动的风险一直是关注和研究的焦点。大量研究资料表明龙岗火山区不仅是中国东北地区主要的地壳隆升区域，还是明显的地震强烈活动区，龙岗火山下方的岩浆系统具有潜在的喷发危险。

质量监控部赵凌强和胡亚轩等人在国家自然基金面上项目《基于大地测量和MT技术分析龙岗火山区地壳隆升机理及岩浆活动性》和吉林长白山火山国家野外科学观测研究站研究课题《利用大地电磁方法研究吉林龙岗火山区岩浆系统》 等项目的资助下在龙岗火山区以及其东北侧完成了100个测点的大地电磁测量工作。由大地电磁数据反演的三维电阻率模型表明，龙岗火山区及其周围地区的上地壳拥有一个高电阻率体，由过去火山事件期间大规模喷发产生的火山岩组成。龙岗火山区西南部和东北部10 km深度以下有两个主要的高电导率构造。这两个结构在下地壳合并并延伸至地幔。我们将这些高电导率结构解释为岩浆通道（C1的电阻率为20-50Ωm，C2的电阻率为5-20Ωm）。沿C1的岩浆通道上升流可能是1700年前金龙顶子火山喷发的原因。龙岗火山场东北部的C2岩浆通道比C1更大，电阻率更低。龙岗火山区的现代地表隆起和地震活动是沿C2岩浆通道上升和侵入的结果。穿过龙岗火山区的浑江断层也可能影响沿C2岩浆通道的物质上涌，对龙岗火山场未来的喷发构成危险。龙岗火山区的高电导率构造穿过莫霍面，延伸至上地幔，并自上而下相连。结合地球化学数据，我们推测龙岗火山区岩浆系统可能直接来自上地幔，岩浆经历了快速上升，地壳内部演化有限。本项目的的研究结果可为吉林龙岗火山区岩浆系统和喷发风险预测提供深部地球物理依据。

图1.中国东北地区火山和地质构造分布图（a）、MT点位和火山分布图（b）

图2. 深部电结构立体图（5-90km）

图3.龙岗火山区岩浆系统的分布和迁移机制

论文出版信息：

Zhao, L., Hu, Y., Zhan, Y., Sun, X., Wang, Q., Zhu, Y., & Cao, C. (2022). Three-dimensional electrical structure and magma system of the monogenetic Longgang volcanic field, northeast China, inferred from broadband magnetotelluric data. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127, e2022JB024694. https://doi.org/10.1029/2022JB024694

赵凌强，胡亚轩，王庆良，汶宇龙．吉林龙岗火山区深部电性结构特征分析．地震地质，2022，44(4)．