阿拉斯加-阿留申火山带
2011-09-19 10:03阅读：
阿拉斯加-阿留申火山带
西北太平洋俯冲带火山活动区属于太平洋火环，是世界上现今构造活动及其灾害表现最强烈的地区之一，这里有非常强烈的地震活动与火山喷发，历史活动火山数占全球的26.7%，7级地震数目占17.0。地震活动与太平洋板块向欧亚板块的强烈俯冲和挤压有关，而火山喷发与俯冲脱水/固相线降低以及岛弧变形有关。可能最重要的是板块碰撞在这里产生巨大的能量，通过地震和火山表现出来。
太平洋板块北缘阿拉斯加-阿留申火山带，包括西阿拉斯加与阿留申俯冲带，震源深度小于
300公里。西阿拉斯加弧后为水深小于300米的白令大陆架，而阿留申弧后，东部亦为白令海陆架，西半部是阿留申盆地(Spence,
1977)。与这个俯冲带有关的主要火山链有西阿拉斯加，东阿留申，中阿留申，西阿留申。而在西阿留申盆地的弧后，火山活动基本缺失。
这条俯冲带上两板块的汇聚大部分是带右旋分量的斜向俯冲，俯冲方向与俯冲带法向方向的交角从东端西阿拉斯加的接近
0度增加到西端近
90度，也就是说在阿留申的西端已经变成转换断层
( Avé
Lallemant,1996)。俯冲带的宽度也从西阿拉斯加到西阿留申不断变窄，乃至消失。由于这里太平洋的运动方向与岛弧有一些斜交，在太平洋周缘的俯冲带中火山活动相对较弱。
全新世以来活动的火山有80座，其中40座火山是历史上有喷发记载的（1760年以来喷发过的），近100年来，这里的火山喷发占全美国火山喷发的三分之二。而其中四座最活动的火山，巴甫洛夫Pavlof, 阿库坦Akutan,Shisaldin,和Okmok,上个世纪就发生了82次喷发。
这里地震活动的强度也非常引人注目，这里虽然没有大于300公里的深震，但是却发生了世界上第二大地震（1964-3-28威廉王子湾Mw9.2）和第三大地震（1957-3-9安德烈诺夫群岛Mw9.1），还有几个8.5级以上的特大地震（1929-3-7Ms8.6,
1938-11-10Ms8.7, 1957-3-9Ms8.6 ,
2002-11-3Ms8.5）。
（一）
西阿拉斯加火山链
西阿拉斯加火山链长690公里，位于太平洋板块东北角，弧后为白令陆架。有卡特迈、阿尼亚恰克、奥古斯丁、斯普尔等著名火山，最大喷发VEI=6。
东面是亚库塔特地体，正是太平洋东缘的右旋走滑转换构造（如圣安德烈斯断裂）转向北太平洋俯冲带的复合部位，亚库塔特地体南缘是一条过渡断层（Transition fault）,这是一条近于垂直的转换带，这里莫霍面深度在不到5公里范围内从亚库塔特大洋台地的32公里急剧变为太平洋地壳的11.5公里.然而又没有多少逆冲变形的迹象(Christeson1 et al, 2010)。
而在亚库塔特地体西面，太平洋板块俯冲到北美大陆岩石圈下，包括阿拉斯加半岛, 楚加奇（Chugach）, 以及威廉王子地体（Prince William
Terranes）。由于以俯冲倾角非常缓，海沟不是很清楚，同时俯冲下去的太平洋板片周围环境温度不太高，俯冲板片不容易变热，直到很远才形成火山链。火山弧背后是白令海陆架，地壳厚度大约28公里（Jin &
Herrin,1980）。
1、科克湾西部火山，大致成NE15°排列。这里火山链和板块边界距离特别大，超过 300公里，最大420公里。
斯普尔火山（Spurr），阿拉斯加-阿留申弧最高的层状火山，位于阿拉斯加弧最东端，区域应力场最大主压应力北东向近于水平，只有在火山下局部地区的最大主压应力垂直（Jolly,et al,1994, Roman et al,
2004)。1953和1992发生VEI=4的喷发，1992年的三次喷发 在Anchorage及其周围社区沉积了火山灰，使机场关闭，造成地面交通的困难，甚至使东至Cleveland, Ohio的空中运输中断。
盾堡火山（Redoubt），
1989 - 1990年VEI=3喷发造成巨大的经济损失。伊里亚姆纳火山（Iliamna），冰河覆盖的层状火山，1867-1876，以及1952-1953有喷发活动VEI=2-3。
奥古斯丁火山（Augustine），位于科克湾奥古斯丁岛上的层状火山与熔岩穹丘，1976，1986年均发生VEI=4的喷发。历史上1540，1883发生过VEI=4的喷发。Fourpeaked，被冰河覆盖的层状火山，一直被认为是休眠火山，但是2006年喷发VEI=2。
2、万烟谷，在科克湾南部火山链有一个转弯，从北面的NE15°转成以南的NE60°。这里也是火山链和板块边界距离减少的转折点，以南距离300公里以下。
万烟谷，大约100平方公里的土地上覆盖着30-210米厚的火山灰，这些火山灰主要是1912年火山喷发产生的，火山碎屑沉积的表面冒出成千上万的喷气孔。1916年植物学家R.F.Griggs为国家地理学会到这里探测时起的万烟谷的名字，他说，“一眼望去，整个山谷里充满了烟雾，成千上万条烟从裂开的土地上袅袅升起”。为了保护万烟谷自然景观和褐熊等珍贵动物，1918年建立卡特迈国家公园。最初，人们认为1912年喷发是从2047米高的卡特迈火山喷出的，之后又认为是1864米高的特里吨特火山喷出的，近年来终于认识到1912年喷发是从841米高的诺瓦拉普塔破火山口喷出的。
图1-2
西阿拉斯加火山分布
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诺瓦拉普塔火山（Novarupta），1912年6月6日至6月9日的喷发是20世纪最大的一次喷发（VEI=6），喷出13立方公里的流纹岩火山碎屑，相当于30立方公里的浮岩和火山灰。喷发时伴随着十来个6-7级地震，喷发后发生了100个5级以上地震，10公里外的卡特迈山顶崩塌了1200米，形成了一个3×4公里的中央破火山口，估计是由于地下岩浆流向诺瓦拉普塔而使卡特迈塌陷的。
万烟谷最高的火山卡特迈火山（Katmai），1912发生VEI=3喷发，特里吨特火山（Trident），1913年后发生了12次VEI<=3的喷发。
3、阿拉斯加半岛，火山成NE60°排列。从东到西，火山距离海沟从320公里减少到200公里左右。历史上发生VEI=4以下的喷发，有些火山还是频繁喷发。
（1）东段紧邻万烟谷的几座火山只有小规模喷发。包括马丁火山（Martin）（1951和1953有喷发）、Ukinrek玛珥湖（2006年VEI=3）、Ugashik-Peulik（1814，1852
VEI<=3）、Chiginagak（3次喷发VEI<=3）。
（2）中段，Aniakchak，破火山口，公元前1645和5250有VEI=6,公元1560和1931发生VEI=4的喷发。Veniaminof，公元前1750有VEI=6,1932年后17次
