长白山的火山活动与长白山的形成

我们今天所看到的长白山属大型复式火山。现今的地理位置处在吉林省东部中朝边境上。在区域地质背景上，这里是中朝克拉通北缘，欧亚大陆东部华北板块北东缘与中新生代北东向太平洋火山造山带交接处。长白山正是在新生代火山活动下拔地而起的。长白山新生代火山活动区位于松辽盆地与日本海盆地之间的隆起带上，并且偏向日本海盆地一侧。由于日本岛弧海沟向西俯冲的西太平洋俯冲带的前缘已经到达图们江—珲春裂谷带地下约600公里处，长白山火山的形成及演化发展是在这种弧海沟向西的深俯冲带背景引张体制下发生的。

在距今大约2000万年的早中新世前后，裂谷盆地开始逐渐上升为陆地，从而开始了今天我们所看到的长白山的形成阶段。长白山的形成可以划分为三个阶段，即早期的造盾阶段，中期的造锥阶段和晚期的造伊格尼姆岩的阶段。各阶段的火山活动特征具有明显的差异，而其共性则是沿着早期喷发主通道相继发生多期次大规模喷发，属于岩浆补给速率相当高的高产火山。

长白山火山是我国境内保存最为完整的新生代多成因复式火山。该火山的喷发活动始于第三纪（严格地说，是新第三纪的上新世，即距今1200万年左右），并持续了整个第四纪。

长白山火山的造盾喷发阶段发生于上新世至早更新世（1200万—150万年）之间。进入新第三纪以后，本地区的构造运动再次活跃起来，断裂复活，并出现了强烈的火山活动。在造盾活动之前的中新世，地球内部灼热而黏稠的玄武岩流就开始沿着长长的裂隙溢出，形成了广泛而深厚的“熔岩被”。玄武岩是一种典型的基性喷出岩。它在火山喷发期间，呈熔融状态沿火山口或巨大的裂隙溢出，通常以每秒几米的速度沿地面流动。随着温度的下降，黏性逐渐加大，最后冷却成岩，并且常常含有大量的气孔。在长白山地区，熔岩的厚度达500—600米，覆盖了除少数孤立山峰之外的范围广大的大片准平原地面。这是一个以裂隙式喷发为主的，规模较大的火山活动。

分布广阔的熔岩地面，由于后来的地壳抬升作用而遭到了强烈的剥蚀破坏。目前主要见于南岗山和长虹岭一带的山顶。玄武岩披盖的山顶，高度一般在1100米以上，顶面平坦，四周陡峻，成为一个个孤立的方山。这种方山，远看山顶，又像是一张张桌子，故也常称其为桌状山。位于长白山东北部的南岗山，海拔高度在1500米左右，其顶面宽达3—4千米。

此后，长白山在经过了较长一段的稳定时期后，从上新世末又开始了一次激烈的火山活动，即所谓造盾喷发阶段。这次熔岩喷发主要是通过地下的一条圆而长的火山颈喷出来的，即所谓的中心式喷发。喷发的中心大致相当于今天长白山天池的中心，形成了一个底座很大，而坡度平缓的盾状熔岩台地。它以天池火山为中心向四周缓慢降低，地表坡度一般小于4度，展布面积在中国境内达7200平方千米。在今朝鲜境内，与该期玄武岩相当的层位也有大面积分布。由于以长白山火山为主喷发通道的造盾喷发体现了多旋回、多期次的喷发特点，形成广阔而深厚的熔岩被，构成了今日长白山火山盾状熔岩台地的主体。

造锥阶段发生于早更新世至晚更新世（150万—1万年）之间。在长白山火山主通道造盾喷发的同时，主通道周围一些寄生火山口也相继喷发。寄生火山口寄生在已形成的火山锥体，将喷发物覆盖在火山锥体之上，构成锥体的一部分。长白山的周围，还有100多座小的火山锥体，其中大部分集中在长白山火山锥体的西北部。在长白山火山的东侧还有两个比较引人注目的小火山锥——赤峰和双目峰。

长白山火山全新世以来的活动被视为长白山火山形成的第三阶段——造伊格尼姆岩喷发阶段，发生在全新世（1万年前）。这个阶段的火山喷发以猛烈、高速、大体积连续喷发为特征。伊格尼姆岩在地表流动时具有很高的活性和速度，常常可以越过地表的一些障碍物（如上百米的山丘）而超覆之。在长白山地区，伊格尼姆岩堆积物多分布在天池火山周围40千米的范围内，最大距离可达70千米。空降浮岩堆积由于受到喷发时风力的影响，多集中分布于天池火山以东及东南方向。进入平流层搬运的细粒火山灰飘至远在千里之外的日本青森北部和北海道石符南部小苫目等地。我国境内厚度超过1米的空降物多分布于距火山口30千米以内的范围，而超过60千米后，空降物的厚度则明显降低。

至此，长白山火山基本上完成了它的造山阶段。回顾它的历史，这座几乎与人类的诞生同步的火山还是一座年轻的山、雄伟的山。它在昔日一片平缓的准平原上平地崛起，至今不过只有几百万年的历史。它以海拔2500米的高度，巍然屹立在亚洲大陆的东方。

从历史文献中，人们普遍接受的观点是，长白山火山在人类历史上共发生过三次喷发，即1597年8月、1668年4月和1702年4月。^[2]此外，个别文献中还提及1413年、1898年、1900年、1903年也有过喷发的记载，有的甚至引述原文为佐证，并指出其出^[3]处。但是，由于历史文献多文字简练，且以描述现象为主，加之当时的科技条件有限，单凭这些文字很难令人信服。目前，科学家们对1668年及1702年的历史记载，作为长白山火山喷发的表现是认同的。至于一些文献中提及的其他年代，目前还难以找到经得起推敲的原始记载。

这样，我们根据目前科学界的研究成果推断，长白山火山自全新世以来发生过多次大规模的喷发，其中包括距今4105年，即公元前2155年前后的一次大喷发。最近一次大喷发的年代为1215年。之后，在1668—1702年曾发生过多次中小规模的喷发。

地处长白山脉北部的镜泊湖北侧的“火山口森林”，也是火山喷发而形成的，其最后一次火山活动可能是在1000—2000年间，并且两次喷发相隔1000年左右，是东北境内最危险的火山之一。