漫话中国火山（22）
胡经国
二十二、“中国主要火山活动监测研究”项目
1、项目名称与主要参加单位
项目名称：中国主要火山活动监测研究科技部社会公益研究专项资金项目2001DIA10003
项目承担单位：
主要参加单位：中国地震局地球物理研究所中国地震局地球物理勘探中心吉林省地震局云南省地震局
项目负责人：
在国长白山天池腾冲镜泊湖、琼北等火山区，进行地震、地形变与流体地球化学的流动监测，结合固定台站监测数据进行分析研究，建立火山基础数据库，分析火山活动性，并以火山信息网络系统为政府、公众服务。
研究目标：
在长白山、腾冲两个火山区开展地震、形变、地球化学的流动监测工作，与固定监测手段结合，丰富火山监测资料库。通过对琼北、镜泊湖火山的调查和监测，初步形成两个火山的监测资料库。
考核目标：
提交长白山天池火山20台地震仪的3个月的观测记录，腾冲火山15台地震仪的3个月的观测记录，镜泊湖火山15台地震仪的3个月的地震观测记录。
提交长白山天池火山山洞形变观测资料，GPS形变监测网8个点14条基线边的观测记录，20个测点组成的精密水准数据腾冲火山15点组成的水平形变观测网、60个测点组成的精密水准数据。
提交长白山天池火山区与腾冲火山温泉的火山流体地球化学观测数据。
提交镜泊湖地区火山35条地层剖面序列，初步确定晚第四纪以来火山喷发序列。
提交琼北火山区30个点的大地电磁测深剖面。
建立中国火山监测信息网站向科研及公众数据服务。
提交长白山、腾冲、镜泊湖、琼北四个火山监测数据分析与危险性研究结果。
火山产生的火山灰、熔岩流、火山碎屑流、火山泥石流、有毒气体、火山海啸、火山地震等致灾因子对人类构成了重大威胁与地震、海啸一样都是主要的地质灾害。中国存在潜在与现实的火山灾害威胁中国地质历史上有大量火山岩堆积历史上记录了一些火山活动例如清康熙的奏折详细记载了1720年五大连池火山的喷发。
中国在火山监测和预警方面起步较晚1993年在国务院批准的国家地震局“三定”方案中首次明确由地震局负责火山灾害监测预防工作。1995年国务院领导批示国家地震局牵头进行火山防灾工作1996年开始了与火山监测有关的国家攻关课题和国家社会公益项目的实施。经过近10年的努力逐步建立了中国的火山监测台网对中国全新世活动火山再喷发的危险性等级逐步形成一个初步的认识。
火山喷发危险性评价是进行火山活动性分类的基础火山活动性分类是进行火山监测和研究工作规划的基础对全新世以来活动火山的喷发危险性进行评价在此基础上进行火山活动性分类。参照国外火山活动度水平与火山警报等级根据火山动力背景特征与火山前兆异常特征确定了中国火山喷发危险性评价等级它们是安全、注意、警惕、警报、危险、灾害、灾难等7级。根据火山活动危险性将中国火山活动性分为4类:处于活动状态的火山长白山天池火山已经进入扰动期有活动迹象的火山腾冲火山仍然处于平静状态存在潜在的喷发危险有潜在活动可能的火山
包括五大连池、镜泊湖海口火山各种地球物理、地球化学观察都处于背景值范围活动性不明的火山中国东北地区分布着约690个火山锥和火山口50000平方公里的玄武岩和粗面岩。自白垩纪晚期到现代可分为10个火山幕即Ma＝百万年）：
大屯幕86－61Ma）
双辽幕49－39Ma）
下辽河幕37－27Ma）
甑峰山幕23－19Ma）
奶头山幕16－13Ma）
老爷岭幕11－7Ma）
军舰山幕4.5－2.0Ma）
龙岗幕1.5－0.8Ma）
白头山幕0.58－0.06Ma）
五大连池幕近10000年以来火山活动的高潮在中新世和第四纪。早期火山活动发生在松辽地堑内部随着时间的推移火山活动逐渐向两侧呈递叠式发展在大陆边缘一表现尤为明显。
1、泥火山概述
泥火山是在泥岩地区地下天然气裂隙向地表散逸夹带着水与沉积物喷出地面堆积而成的。一种沉积岩成分比较复杂层理不明显由细颗粒的沉积物成常含有机物质是一种生油岩系含水量的多少成锥状、盾状、盆状等。
新疆乌苏白杨沟泥火山群位于乌苏市南约40距白杨沟镇约2.5海拔1281米属天山北坡山前丘陵地带。泥火山口集中在不到0.5平方的范围内最大直径1.6米小的有如蚕豆。泥火山的喷发口呈圆形和椭圆形等不同形状地下喷出的天然气和泥浆在喷发口不停地翻腾喷发剧烈的山口每分钟喷发超过60次。喷发物的颜色主要有青灰色和红褐色两种有的泥火山浆上还漂浮着黑褐色的油状物。在乌苏南部40公里处发现了一处国大的泥火山群。3O几个泥浆发口分布天山山前丘地带。大的喷口直径有1.8米小的径不到.1米。喷口内是粘的泥浆略带油漆味的泥泡地不断向外冒出出的泥浆在地表形成了泥浆小溪并逐渐堆集成锥型丘。
泥火山是一种罕见的自然景观目前乌苏泥火山已处于间歇发期弱势规模较小。离乌苏泥火山10多公里的独山子也两处山喷出口喷直径约6米拔1280泥火山口处形成火山池用小木棒探之，一般约13米。
新疆天山泥火山群，世界少有，中国最大。它是活生生的地质活动景观它在北天山准噶尔褶皱断裂带内。该区大断层多因断裂而形成的山体变化多端，地貌千姿百态。
乌苏泥火山群区是运动的活标本室，还是一典型的旅游区。中国最大泥火山群将建国家地质公园将投资450万元在国最大泥火山群新乌苏泥火山群建立国家地质。新疆地下天然气、石油矿藏丰富区域的泥火山群土壤属高盐碱、低营养的极端环境为特异微生物群落的形成和演化提供了良好的环境和物质基础。由于传统微生物培养法的局限和泥火山微生物生境的特殊性从泥火山中分离培养得到的微生物数量非常有限但这些分离到的菌株仍能代表多样的微生物功能类群。为了克服常规生理生化鉴定的缺陷16SrDNA序列和系统进化分析近年来得到了广泛应用。通过分子技术研究探索泥火山中蕴藏的丰富的微生物种类。分子分类法也可大大扩展对泥火山微生物多样性的了解。研究采用稀释平板法分离培养泥火山土壤中的细菌并依据16SrDNA序列特征对分离的菌株进行系统发育分析初步获得泥火山细菌的物种多样性信息以期为泥火山生态功能特异微生物的进一步研究和开发利用提供基础。材料与方法样品采集2009年8月10日在新疆乌苏泥火山群采集土样装入已灭菌的样本塑料袋4℃运输和保存直至使用。培养基牛肉膏蛋白胨培养基NA）配方为:蛋白胨10牛肉膏3NaCl5克，琼脂15蒸馏水1000pH值
为了解新疆泥火山可培养细菌的多样性2009年8月从新疆乌苏泥火山群采集土壤样品经稀释涂布和划线分离得到31株纯培养菌株对分离的所有菌株均提取基因组DNA利用真菌、细菌通用引物扩增得到16SrDNA序列并测序。将序列在NCBIGenBank数据库中通过Blast软件对其进行同源性检索使用PHYLIP3.65软件构建系统发育树。结果表明31株株菌分别归属于13个属其中15株属于变形菌门Proteobacteria），12株属于放线菌门Acti-nobacteria），2株属于厚壁菌门Firmicutes），2株属于微球菌门Micrococci）。新疆泥火山细菌多样性丰富
链接：16SrDNA序列
细菌rRNA（核糖体RNA）按沉降系数分为3种，分别为5S、16S和23SrRNA。16SrDNA是细菌染色体上编码16SrRNA相对应的DNA序列，存在于所有细菌染色体基因中。
16SrDNA鉴定是指用利用细菌16SrDNA序列测序的方法对细菌进行种属鉴定。包括细菌基因组DNA提取、16SrDNA特异引物PCR扩增、扩增产物纯化、DNA测序、序列比对等步骤。是一种快速获得细菌种属信息的方法。
泥火山又假火山或凉火山是夹带着水、泥、砂和岩屑的地下天然气体在压力作用下不断喷出地表所堆成的泥丘其外型多为锥状小丘或者是盆穴状它们是在特定的地质条件下形成的罕见自然地质景观。近30来国外的学者在海底泥火山的性质、结构模式和动力学等方面，进行了广泛的研究对其地质、地球物理、生物地球化学以及微生物与甲烷的关系也有所报道。在陆地泥火山微生物群落的组成和功能方面的研究相对较少主要集中在利用可培养及非培养法、脂质生物标记、16SrDNA和系统进化分析及放射性示踪等技术揭示微生物多样性。国泥火山主要分布在青藏、台湾、新疆等地研究领域为陆地泥火山地质年代、分布、构造及与地震活动的关系等方面有关微生物的研究未有报道。新疆乌苏泥火山群是目前中国发现的最大泥火山群作为罕见的地质遗迹它是干旱区生态环境的重要组成部分是影响微生物多样性的基本要素。利用非培养技术首次对新疆乌苏泥火山中的细菌多样性进行了分析研究结果显示泥火山环境中非培养微生物种群丰富对其中可培养微生物及其功能应进行深入研究
为了解新疆乌苏泥火山细菌多样性从泥火山泥浆样品中直接提取总DNA构建了含150个有效转化子的泥火山细菌16SrDNA基因文库转化子经菌液PCR及Hae酶切后获得16个不同带型克隆测序结果表明其分属于16个不同的分类单元。一部分序列与已知细菌类群的16SrDNA序列相似性较高归属变形菌门Proteobacteria），厚壁菌门Firmicutes），梭杆菌门Fusobacteria），放线菌门Actinobacteria）；另外一部分序列与已知细菌类群的16SrDNA序列同源性较低可能代表新的分类单位。研究结果显示泥火山环境中微生物种群丰富值得进一步研究。
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