地 质

一、岩石

长白山地质公园位于中朝准地台北部边缘。地壳较稳定，地质基础古老，主要为变质岩系，如大理岩和花岗片麻岩等，变质岩上除覆盖少量的中生代陆相沉积地层外，多为火山喷出岩。火山喷出岩以第四系火山喷发岩为主，另有少量的第三系中晚期玄武岩。

第四纪早更新世喷发的基性岩浆，冷凝成厚度巨大的橄榄玄武岩，为长白山火山锥的基座。分布在海拔1100m以下，为熔岩高原；第四纪中更新世至晚更新世早期，中性岩浆喷出，冷凝形成流纹质碱性粗面岩，构成火山锥主体，覆盖于熔岩高原中心区，分布在1100~2550m；在晚更新世晚期至全新世喷出的中性岩浆冷凝堆积在两个部位。在火山锥顶部，围绕着天池在海拔2550m以上冷凝堆积了碱性浮石及火山弹，形成了许多山峰；在火山锥与玄武岩熔岩高原交界，冷凝堆积了凝灰岩和集块岩，覆盖在碱性粗面岩及玄武岩之上，从海拔1100~1700m，形成倾斜式坡麓。

第三系玄武岩主要分布在望天鹅的海拔1400~2000m，在望天鹅的峰顶出露有中生代陆相沉积岩。

二、火山活动

长白山火山活动始于新第三纪中期，其喷发历史可概括为三个地质阶段：上新世—早更新世玄武岩造盾阶段、中晚更新世粗面岩造锥阶段、近代火山活动阶段。其中，中更新世的喷发，形成了长白山火山锥主体。

新第三纪中期，长白山所在区域地势上升，三组断裂(鸭绿江断裂、图们江断裂、松花江断裂)生成，基性岩浆沿断裂流出，冷凝形成玄武岩高原，为长白山火山的雏形。

长白山火山主要为第四纪火山喷发的产物。第四纪早更新世(距今约200万年至80万年)，该区再次发生大规模的裂隙式喷发，形成厚度巨大的玄武岩熔岩高原，奠定了长白山火山的基座(火山盾)。由于基性岩浆在三组断裂交汇点喷成量最大，岩浆流动冷凝形成的玄武岩熔岩高原以三组断裂交汇点为中心向边缘微有倾斜，熔岩高原中心目前高于海拔1100m，熔岩高原边缘约为海拔700m。熔岩高原上偶有山峰及桌形山，为未被掩盖的第三纪玄武岩及古老岩层。玄武岩熔岩高原延至本区之外。到了第四纪中更新世(距今约80万年至40万年)，中性岩浆在三组断裂交汇点中心式喷出，中性岩浆有一定的流动性，冷凝形成碱性粗面岩的盾形火山锥，覆盖于熔岩高原中心区。火山锥半径约为十多千米。火山锥中心形成了火山口，即为天池。在全新世(距今1万年以来)，发生了多期喷发，其中距今约五千年和距今约一千年的火山喷发规模较大。喷出的中性岩浆并未覆盖火山锥，仅冷凝堆积在两个部位。在火山锥顶部，围绕着天池在海拔2550m以上冷凝堆积了浮石及火山灰，形成了许多山峰；在火山锥与玄武岩熔岩高原交界，冷凝堆积了凝灰岩和集块岩，覆盖在碱性粗面岩及玄武岩之上，从海拔1100~1700m，形成倾斜式坡麓，降低了火山锥下部的坡度。

(一)玄武岩造盾阶段

长白山早期的火山活动可以追溯到新第三纪，以多次裂隙式玄武岩喷发为标志，当时喷出的岩浆均覆盖本区。其后，各期玄武岩被剥蚀。根据残存玄武岩主要位置，将长白山区早期的火山活动分为3个火山期：距今23~19百万年的甑峰岭火山期、距今16~12百万年的奶头山火山期、距今12~7百万年马鞍山火山期。

上新世(距今5~2百万年)至早更新世，为军舰山火山期，在本区发生强烈的粗面玄武质岩浆喷发。由于玄武岩浆黏度较小，在地表的流动速度较快，流淌的距离较远，形成了广阔的玄武岩高原。这期喷发，特别是喷发的晚期(早更新世)，形成的玄武岩在本区被广泛保留，成为长白山火山锥的基础。

(二)粗面岩造锥阶段

流切割的影响，地表具有不同的形态，可进一步长白山火山锥体的形成大致始于中更新世，火山锥体的主体构成均为粗面岩。粗面岩锥体造锥过程大体分为三个阶段。

第一阶段，65~50万年前，在造盾玄武岩之上中心式喷发粗面岩浆，形成了粗面岩锥体，岩石富含大的长石斑晶，呈灰色。为造锥主要阶段。

第二阶段，50~25万年前，喷发粗面岩浆与粗面质火山碎屑，总体上构成现实所见的火山锥体相对较平缓的丘陵状地貌部分，岩石中斑晶含量多有变化。

第三阶段，25~10万年前，形成火山口顶部及锥体外坡上巨厚的粗面质熔岩流和厚度较薄的碱流质熔岩与火山碎屑岩。

(三)近代火山活动阶段

长白山近代火山活动是指全新世以来的火山活动。长白山在全新世至少发生过两次爆炸式大喷发，一次是距今约5000年，另一次则是距今约1000年。

1.第一期赤峰普林尼式喷发赤峰期喷发模式为普林尼式喷发，形成3种火山喷出物的堆积层：赤峰空落浮岩层、长白山火山碎屑流层、二道白河火山泥流层。

2.第二期园池普林尼式喷发园池期火山喷发模式也为普林尼式喷发，形成了2种不同成因的碎屑堆积物——园池空落浮岩火山灰层和冰场火山碎屑流层。

长白山近期的三次火山活动分别为1597年、1668年、1702年，最近一次距今仅300余年，这三次火山喷发规模较小，以气体喷发为主。