长白山火山

       一、概况

“长白山火山”名字的起源：“长白山火山”一词，中国官方文献目前可查的最早资料源于 1908 年的《长白山江岗志略》所载“泰西人云（欧美人的意思），辽东之长白山，系火山被焚而陷者。否则，池深为潭，石轻如粉，水无萍，山无木，果何为者？”。

长白山位于吉林省东南部，是中国和朝鲜两国的界山。因其主峰多白色浮石和积雪而得名。长白山被誉为“关东第一山”，是中华十大名山之一。天池周围海拔 2500米以上的山峰共有 16 座。东北第一高峰是位于中国境内长白山主峰天池西侧的白云峰，海拔 2691 米。而长白山最高峰是位于朝鲜境内的将军峰，海拔 2749 米。

长白山天池

二、长白山形成的地质历史

长白山火山地处东亚大陆边缘，位于西太平洋板块俯冲带的前缘，濒临太平洋的强烈褶皱带，是一座复合式盾状的休眠火山，具典型的火山地貌。

长白山的形成经历了极为复杂的地质发展史，可谓历经沧桑。大约在 6 亿年前，地质学上称为元古代的地质时期，这里是一片汪洋。距今 5.7 亿年前的元古代末期到距今 6500 万年前中生代的 5 亿年间，地球经历了一系列的构造运动，影响着该区的地壳变迁：

早古生代（距今 5.7 亿～ 4.09 亿年前）地球经历了地质学上称为加里东期的构造运动；

晚古生代（距今 4.1 亿～ 2.5 亿年前）地球经历了海西期构造运动，其间海水逐渐从这片几经沧桑的古陆上退出，经过频繁的地壳变迁所形成的古老岩层逐渐褶皱隆起成为山地。

中生代（距今约 2.5 亿～ 6500 万年前），地球又经历了印支运动、燕山运动。该区同时经历上亿年的风雨侵蚀，隆起的山地被剥蚀切割，形成了山谷相间、盆地发育的复杂山地形态。

新生代（始于距今 6500 万年前），发生喜马拉雅造山运动，岩浆活动频繁，大约在距今 500 万年前的第三纪末期，经过千百万年的外力侵蚀，该区已经成为波状起伏、山丘散布的准平原了。第三纪末本区形成的准平原地表形态，遭受了一系列构造断裂的影响，地下深处的岩浆大量喷出地表，开始了长白山火山的崛起过程，大致分为以下阶段。

三、长白山火山造盾阶段

距今 500 万～ 200 万年前（地质学的第三纪末至第四纪初期），在长白山地区发生过多次裂隙式的玄武岩岩浆喷发。由于本期玄武岩浆黏度较小，在地表的流动性较强，流淌的距离较远，覆盖了本区第三纪末形成的准平原低洼地面，建造了广阔的跨越中朝两国面积达 15000 平方千米的玄武岩熔岩台地，号称“盖马高原”。这个台地高原形成的过程被称为长白山火山的玄武岩造盾过程，通常称之为“火山盾”，它奠定了长白山火山形态的基础。

火山盾以今天的天池火山为中心向四周缓慢降低，构成了长白山火山周围海拔600 ～ 1100 米的高原与台地，展布面积达 7200 平方千米。在中国境内玄武岩熔岩台地主要分布于吉林省的和龙、延吉、安图、长白等地，沿图们江及鸭绿江流域展布。这一阶段的玄武岩浆喷发，虽形成了广阔而平缓的玄武岩台地，但火山活动喷发的岩浆仅覆盖了当时的山间盆谷地等较低地面，并未将原始地面全部覆盖，因此，在今天的玄武岩台地上，零星分布着规模不等的中低山和丘陵。这些山体均为长白山玄武岩造盾前的古老山体在玄武岩台地上的残余部分，组成山体的岩石主要为花岗岩、片麻岩及其他变质岩，也有第三纪的玄武岩。这些低山丘陵成了科普旅游的重要观赏考察景点。在图们江上游崇善一带、鸭绿江河谷、松江盆地、二道白河、望天鹅（十五道沟）等地均可体验玄武岩的形态特征和壮观的柱状节理特征。柱状节理是玄武岩中的一种原生构造，其中望天鹅风景区的石柱崖是玄武岩柱状节理的典型地貌景观。石柱崖横跨距离 60 米，高 28 米，下部以挺立的石柱为基，上部以横卧的石条为顶，该形态对研究熔岩流有重要的科考意义。在长白山火山周边的中低山则是在玄武岩台地上残余的更古老岩层构成的山体，如二道白河镇附近的奶头山就是古生代的白云质大理岩和老第三纪玄武岩的残丘出露在玄武岩台地上。

四、长白山火山造锥阶段

长白山火山锥体的形成大致始于 65 万年前（地质学上称之为第四纪的中更新世），长白山火山由原来裂隙式喷发转为中心式喷发，喷出的熔岩和各种碎屑物堆积在火山口四周的玄武岩高原和台地上，筑起了一座雄壮的火山堆体。火山锥体的主体构成均为粗面岩，粗面岩锥体造锥过程大致分为以下三个阶段。

第一阶段（距今 65 万～ 50 万年前），在造盾玄武岩之上中心式喷发粗面岩浆，这期岩浆流动性差，主要覆盖在喷发中心附近，建造的粗面岩锥体很陡峭。熔岩流厚度常常大于 50 米。在长白瀑布下方陡崖的粗面岩层即在该期形成。在人们登山到海拔 2100 米左右，经过“黑风口”附近时，也可观察到裸露的粗面岩的特征。

第二阶段（距今 50 万～ 25 万年前），喷发粗面岩浆与粗面质火山碎屑，总体上构成火山锥体顶部相对较平缓的丘陵状地貌部分，地表坡度相对较缓。

第三阶段（距今 25 万～ 10 万年前），形成火山边缘近顶部及锥体外坡上巨厚的粗面质熔岩流和火山碎屑岩。在每两个造锥阶段之间都有碎屑物堆积，显示了层状火山的特征。

在造锥过程中，也伴生玄武岩喷发，如晚更新世（距今 13 万～ 9 万年）的广坪期玄武岩，主要分布在朝鲜一侧。每一次喷出的火山物质都使火山增高 200 米以上。同时，在主火山口周围，还形成了一些小的寄生火山口。

在距今 50000 年前（新近纪上新世），火山再次复活，喷出了大量的灰白 - 淡黄色浮岩，局部厚度达 60 米。这次猛烈的爆炸式火山喷发，使火山锥顶部崩破塌陷，形成了漏斗状火山口。随着喷发强度及熔岩温度逐渐降低，熔浆在火山通道内逐渐冷凝 并堵塞岩浆通道。

火山作用停止后，火山口内接受大气降水和地下水的不断补给，逐渐蓄水成湖，形成中国海拔最高的火山口湖，湖面海拔 2189.1 米，水面面积 9.82 平方千米，最大水深 373 米，平均水深 204 米，这就是闻名遐迩的长白山天池。

如果从长白山北坡登顶，不仅要体验天池美景、辨别欣赏围绕天池的 16 座奇峰，更要仔细观察身边的由淡黄色浮石构成的天文峰，它是由爆炸式喷发产生的浮岩及岩石碎屑堆积而成的。

火山碎屑岩和火山灰覆盖在顶部

粗面岩筑锥，形成高大的火山

玄武岩造盾形成熔岩台地
长白山火山喷发的三个阶段

五、长白山的近代火山塑造

长白山近代火山活动主要指其近 5000 年来的火山喷发活动。5000 年前长白山火山喷发，出现伞状火山喷发云，形成空降火山碎屑堆积，表现为黄色火山碎屑堆积层次；距今约 4000 年前长白山发生过中小规模的喷发，喷发物分布于天池气象站及其北部山脊上，形成火山碎屑岩。长白山近代规模最大的火山喷发发生在公元 946 年，是世界上罕见的火山大喷发，喷发的物质主要是浮岩、火山灰以及爆炸产生的岩石碎屑。喷发的火山灰向东一直飘落到日本。岩石碎屑混杂，火山灰堆积在火山椎体周围与台地交界的广大地区和山体的沟谷低洼之处，形成凝灰角砾岩，从海拔 1100 ～ 2000 米均可观察到。在小天池湖畔观察脚下裸露的岩石，以及岳桦林中从峭壁滚落下的巨大岩块，均为凝灰角砾岩，其形态为正方体，有些裂缝中有岳桦生长的大块岩石也是凝灰角砾岩。

长白山西景区内的大峡谷，位于锦江的上源，故也称锦江大峡谷，长约 60 千米，宽度从几米到 300 米不等，垂直深度在 150 米左右。大峡谷沿着地质断裂发育，在流水强烈侵蚀下形成，陡峭的谷壁和形态奇异的残留岩柱，展现出火山凝灰岩的特征。

锦江大峡谷中的残留岩柱

公元 946 年的火山喷发，使火山周围超过 2000 平方千米的原始森林被火山碎屑流和火山泥流摧毁和掩埋。长白山火山碎屑、火山灰与大气降水、长白山融雪水结合，形成火山泥流，以异常强大的活动性自山体向下涌入二道白河河谷，沿途倾泻直至松花江谷地的中、上游。火山灰泥流，改造地貌形态。在二道白河两岸沉积的火山渣、 火山灰构成了今天二道白河镇的基础地面。在火山渣构成的平坦地面上生长着树干橙黄挺拔、枝杈舒展婀娜的长白松（俗称美人松），成为二道白河镇一带的独特风景。

火山灰上生长的美人松

自公元 1597 年以来，史料记载长白山火山曾有过三次小规模的间歇式喷发：第一次喷发是在 1597 年 10 月 6 日（明万历二十五年八月二十六日），第二次喷发是 1668 年 6 月 2 日（清康熙七年四月二十三日），第三次喷发是在 1702 年 6 月 9 日（清康熙十一年四月十四日）。经地质工作者考证，这些木炭即炭化木，是由火山喷发时高温的熔岩烘烤、燃烧和炽热火山灰掩埋炭化形成的。目前发现长白山炭化木距今 1000 余年，长白山南坡长白县境内海拔 1400 米处遗存较多，在北坡和平林场的火山灰中也有出露。

应该说，现实的长白山锥体，是 65 万年前更新世造锥过程与近代火山活动产生的火山喷发碎屑堆积物叠加的结果。长白山火山造锥过程使山体海拔提高，在平缓玄武岩台地上突兀海拔 2000 米的锥体，地表坡度陡缓错落。长白山火山造锥过程使山体获得了足够的高度，引起了生物气候的垂直分化。

长白山火山目前的状态