站在东北之巅-第十二章

长白山是一个年轻的巨型复式火山，是中国东北的最高峰。火山区的基底由前寒武纪的变质片麻岩和片岩、古生代至中生代沉积地层与大量中生代的安山岩和花岗岩组成。

在本书开篇第一章已述及。最初，在5亿年前寒武、奥陶纪的时候，这里曾被海水淹没，在张夏期和崮山期是一片汪洋大海，是大量三叶虫生存的海中盆地，后来由于在志留纪的时候地壳上升，海水退出，地表重新露出水面，在阳光、雨水和气候变化等外力作用下，地面岩石遭受风化和破坏，被侵蚀为光秃荒凉的准平原，根本没一点绿色。

到了泥盆纪，沟谷低洼处有植物登陆，逐渐向原野铺展。

至石炭、二叠纪时，长白山区又处于滨海环境中，是漂浮在热带—亚热带华北板块的一部分。介于华北板块狼林古陆与龙岗古陆之间的海峡中，海水从盖县进入浑江盆地，然后转弯南行进入日本海。地势并不高峻，海陆交互变化。热带雨林围绕盆地郁郁葱葱，拗陷区有陆相碎屑岩堆积。在长白、抚松及浑江有煤盆地形成。

在中生代，燕山运动使龙岗古陆与北方佳蒙古陆拼合，构造方向统一，形成北东向山地基础。长白山地区是一片微峦起伏的，散在残丘的准平原。在石炭—二叠系有一系列的山间盆地，侏罗系火山活动及地层积存。

剧烈变化发生在新生代中新世—上新世，500万年以来，太平洋板块俯冲使长白山区大规模挠折断块上升，玄武岩喷出与隆升相辅相成。经上新世末到更新世累积的岩层层序，先后形成玄武岩台地、玄武岩高原和火山锥体三大部分。其中玄武岩台地形成于上新世，粗面岩火山锥形成于更新世，而全新世期间则爆破性喷出碱流质火山岩。单纯从岩性来讲：天池火山粗面玄武岩的喷发时代，从200万—120万年，断续贯穿更新世一个时代。

☆形成地壳断裂隆升的动力源在哪里？

在距今约3000万年前，即第三纪的时候，西太平洋板块向中朝板块俯冲，从日本东部海域插入坚硬的亚洲板块，日本海随之成为弧后盆地，引发的压力导致长白山成为隆起区，也同时造成区域地壳断裂。

图159　太平洋板块在日本海沟向亚洲板块下插(www.xing528.com)

如上图所示，太平洋板块在日本海沟向下插，大致以25°的角度俯冲到我国东北的上地幔底界附近。长白山火山位于太平洋板块俯冲、消减带的前缘区，正是洋壳物质和上地幔物质的交换区。

图160　太平洋俯冲带的等深线分布与长白山火山关系（据洪汉净）

上图圆滑曲线是深震震源等深线。这是根据一系列地震点记录的深度所标注的。舌形线最前缘表示的震源最深。可以看出太平洋俯冲带向北西西俯冲，在吉林省东部附近地区已经到达上地幔底层，图中的六角形代表火山点。

从黑龙江林口县南部，经过东宁—汪清、珲春到日本海盆西部，大致是一个向西插下的舌形，形成一条长480千米，宽100千米的北北西的深震带，震源深度为500—600千米。这条带距离长白山天池火山260千米。

仔细观察深震震源等深线，在我国东北和日本海西侧舌尖，南边两条线不平滑对称圆润。图中南缘表示的震源蓝点原来应该是向西凸出的圆弧形舌头，却在长白山东边向内凹，舌中南部下凹，两翼上翘，其弧形局部转为东向，似乎被挖掉了一块。

不要忽视这两条等深线的变化，它预示是原来较冷的岩壳端部被上侵的岩浆热物质所软化，使孕育强震的硬地壳向东后移，就是说这里有岩浆柱，所以深震线才后移。

西太平洋板块是天池火山喷发的主要驱动力，它向中国大陆持续的俯冲作用，使我国东北地区挤压断裂活动加剧，诱发岩浆上拱，玄武岩浆喷发。与此同时还有辉南龙岗火山群的中、晚更新世火山复活。

近代，吉林省汪清县2002年6月发生里氏规模7.3级地震后，长白山天池周围出现一系列异动。地震发生频率增加到十倍以上，每月都发生数百次地震，卫星拍摄也发现长白山天池的地形有所隆起。由此可见，若长白山火山再次喷发，是西太平洋板块俯冲的结果。