吉林長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站是我國在火山學(xué)觀測和研究方面設(shè)立的特色野外站,其坐落于吉林省東部的長白山火山區(qū),是由中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部設(shè)立,中國地震局地質(zhì)研究所和吉林省地震局聯(lián)合組織實(shí)施的地球物理學(xué)科野外重點(diǎn)觀測研究站。長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站通過涵蓋測震,形變,水化,遙感技術(shù)等為一體的監(jiān)測系統(tǒng)了解天池火山的活動性,通過火山地質(zhì)的研究了解長白山火山的成因與活動歷史,通過地球物理的研究了解長白山火山的巖漿來源與火山下殼幔結(jié)構(gòu),通過災(zāi)害學(xué)的研究建立可靠的災(zāi)害應(yīng)急方案。
長白山火山作為我國火山學(xué)觀測和研究的基地,同時作為世界關(guān)注的焦點(diǎn),具有多方面的代表性:
(1)長白山天池火山是我國乃至世界上的著名多成因復(fù)合活火山,它比單成因火山規(guī)模更大、破壞性更強(qiáng),同時經(jīng)歷了長期的分異演化過程,是火山學(xué)研究的良好基地。
(2)長白山天池火山位于西太平洋板塊俯沖帶這一活動構(gòu)造背景上,大規(guī)模人工地震探測表明天池火山下存在地殼和地幔雙層巖漿房,流體地球化學(xué)測量表明溫泉?dú)怏w大部分來源于深部地幔,因此長白山天池火山是一座最具有潛在噴發(fā)危險的活火山,其噴發(fā)危險性居我國首位。
(3)長白山天池火山在地質(zhì)歷史時期和人類歷史時期都有過多次噴發(fā),尤其是公元946-947年發(fā)生的大爆發(fā),爆發(fā)指數(shù)(VEI)達(dá)7,其規(guī)模之大在世界上屈指可數(shù)。
(4)長白山天池火山區(qū)位于我國唯一的深震區(qū)—琿春—汪清深震區(qū)西南側(cè),日本海溝淺震區(qū)西側(cè),可以監(jiān)測到日本海溝淺震、琿春深震、中國東部淺震,在研究西太平洋板塊俯沖帶與火山、地震關(guān)系、地震動力學(xué)、地球動力學(xué)等重大科學(xué)問題方面能發(fā)揮重要作用,是獨(dú)具特色的研究基地。
長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站前身為長白山天池火山監(jiān)測站,始建于1996年,1998年9月位于天池火口北約3km的天池火山監(jiān)測站(現(xiàn)稱作山上站)竣工完成(圖1),次年監(jiān)測設(shè)備安裝和網(wǎng)絡(luò)布設(shè)完成并投入觀測,初步建成了由5個季節(jié)性地震觀測臺和1個連續(xù)地震臺組成的地震觀測網(wǎng)絡(luò),8個點(diǎn)組成的GPS流動觀測網(wǎng)絡(luò)和2個點(diǎn)構(gòu)成的水化觀測網(wǎng),同時開展了定點(diǎn)火山應(yīng)變和傾斜觀測,形成了針對天池火山的初步監(jiān)測系統(tǒng)。

圖A 1999年建成的長白山火山監(jiān)測站,位于天池破火山口北2km,現(xiàn)被稱為山上站;
圖B 2006年建成的長白山火山監(jiān)測站,位于二道白河鎮(zhèn)西南部,現(xiàn)被稱為山下站。
2005年隨著中國地震數(shù)字觀測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),長白山天池火山監(jiān)測站在二道白河鎮(zhèn)建設(shè)了新的監(jiān)測站辦公樓(現(xiàn)稱作山下站),并于2006年8月投入使用(圖2)。同時,觀測網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化和改造升級,建設(shè)形成了由11個地震觀測子臺構(gòu)成的地震監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測能力達(dá)到了最小震級為ML0.1級;在北坡和西坡布設(shè)了總長約50km的水準(zhǔn)觀測路線,增強(qiáng)了垂直形變的監(jiān)測能力,同時購置了新的氣相色譜儀,提升了火山氣體地球化學(xué)的監(jiān)測能力。同年長白山天池火山監(jiān)測站通過科技部驗(yàn)收,正式被命名為“科技部地球物理學(xué)科野外重點(diǎn)觀測實(shí)驗(yàn)站”。
通過30余年的建設(shè)和連續(xù)觀測, 目前長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站積累了大批火山地震、水溫、水化、形變等第一手觀測資料,并建立了火山資料庫,為長白山火山科學(xué)研究做出了貢獻(xiàn)。同時,以臺站監(jiān)測為基礎(chǔ)和依托,中國地震局等相關(guān)研究機(jī)構(gòu)在此平臺上開展了系列研究工作,獲得國家級和省部級項目10余項,發(fā)表了科學(xué)論文100余篇(高影響力國際論文20余篇),為解決我國板塊運(yùn)動機(jī)理、大陸火山成因、巖漿演化與噴發(fā)過程、火山災(zāi)害的應(yīng)急決策與地方政府規(guī)劃等提供了重要幫助。另外,長白山火山站也是人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流的平臺,長白山野外站為國內(nèi)數(shù)十名高校和研究機(jī)構(gòu)的博士,碩士研究生提供科研條件,協(xié)助他們完成畢業(yè)論文。同時,每年多名來自世界各國的火山管理和研究人員到此交流訪問,相互探討火山監(jiān)測和研究的最新進(jìn)展,成為火山學(xué)術(shù)交流的中心。
吉林長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站組織架構(gòu)
站長:許建東(中國地震局地質(zhì)研究所)
常務(wù)副站長:孔慶軍(吉林省地震局)
副站長:潘波(中國地震局地質(zhì)研究所)
吉林長白山火山國家野外科學(xué)觀測研究站學(xué)術(shù)委員會
學(xué)術(shù)委員會主任:劉嘉麒
委 員:徐義剛 單新建 楊清福 許建東 郭正府 夏群科 吳才來 吳建平 王慶良 潘 波
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