『壹』 东天山-北山古陆系统北界的划分
本书已概略提及发育在红石山断裂带以北的雀儿山-英安山地区的钙碱性系列的火山岩。埃达克岩和TTG组合是一套较经典的岛弧类型火成组合,可为代表哈萨克斯坦板块向东天山-北山古陆系统之下俯冲的一种构造-岩石标志,归属上还应属东天山古陆系统陆缘增生地体的部分,而真正的板块构造缝合带还应在雀儿山-英安岛弧带以北的蒙古共和国境内。
对雀儿山-英安山或北山地区岛弧带位置问题,谢春林等(2009)曾专门撰文作过分析和讨论。主要论据和结论为:
(1)该地带不存在古老陆壳基底,主要由古生代一套活动型陆缘沉积相构成;
(2)中奥陶世-早石炭世的火山岩沉积岩系的地球化学特征,具板块俯冲带上的火山岛弧性质。含火山岩的重要时代地层可包括中奥陶世咸水湖组的安山岩、英安岩夹安山玄武岩和流纹岩组合,中-晚志留世公婆泉群的安山岩、流纹岩,英安岩夹少量玄武岩组合,早泥盆世大南湖组的英安岩和流纹岩组合,早-中泥盆世雀儿山群的安山玄武岩、安山岩-英安岩和同质凝灰岩组合,中泥盆世头苏泉组的安山岩流纹岩和少量玄武岩组合,早石炭世录条山组的安山岩、玻基玄武岩及流纹岩和少量玄武岩组合,早二叠世双堡塘组的基性火山岩组合等。总体上,发育在雀儿山-英安岩一带的火山作用相对以中酸性的安山岩、英安岩和流纹岩类为主,玄武岩类较少。
所见不同时代火山岩在岩石地球化学特征上(表2-7-1),除个别样品在AFM图中为拉斑玄武岩成分系列外,其余均落在钙碱性系列成分区内,并一致表现出一种从玄武岩(或安山玄武岩)-安山岩-英安岩-流纹岩向富碱低m/f 和B/S比值的成分演化趋势(图2-7-1)。这一特征在(Na2O+K2O)-SiO2-K20图解中,除中奥陶世咸水湖的玄武岩,泥盆纪的个别玄武岩或安山岩为碱性岩系或高钾-钾玄武岩成分系列外,其余不管是玄武岩、安山岩或是英安岩、流纹岩均在亚碱性岩系或低-中钾钙碱性成分系列范围(图2-7-2、2-7-3)。其成分特征完全与“岛弧火山岩有较多钙碱性火山岩,英安岩和流纹岩也可占相当数量”的特点相一致(张旗,1995)。
在稀土和微量元素地球化学特征上(表2-7-2)。所见从中奥陶世咸水湖组的玄武岩、英安岩组合到中泥盆世泥盆世头苏泉组的安山-流纹岩组合,其稀土与微量元素的丰度和球粒陨石标准化图式较一致地保持着一种逐渐过渡演变趋势是由一种具微弱正铕异常的平坦型到明显负铕异常的右倾富集型的稀土分配图式,一致的富Sr、K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素和相对亏损Zr、Hf、Y、Yb、er等高场强元素,以及一致的出现Nb、Ta谷等,完全展现出一种岛弧类型火山岩地球化学特征。
表2-7-1 北山雀儿山-英安山地区不同时代地层中火山岩主元素数据表单位:%
图2-7-1 雀儿山-英安山地区不同时代火山岩w(Na2O+K2O)% -w(Ti-TFe-P2O5)%及m/f-B/s比值图解
(据1:25万红宝石幅区域地质调查报告,甘肃地调局,2004)
图2-7-2 甘肃北山雀儿山-英安山地区火山岩(Na2O+K2O)-SiO2图解(据Irvine etal,1971)
1—咸水湖组(O2);2—公婆泉群(S1-2);3—大南湖组(d1);4—雀儿山群(d1-2);5—头苏泉组(d2)
图2-7-3 雀儿山-英安岩地区不同时代火山岩REE分配模式(a)和微量元素蛛网图(b)(一)
图2-7-3 雀儿山-英安岩地区不同时代火山岩REE分配模式(a)和微量元素蛛网图(b)(二)
1—中奥陶统咸水湖组火山岩;2—中上志留统公婆泉群火山岩;3—下中泥盆统雀儿山群玄武岩、安山玄武岩;4—下中泥盆统雀儿山群安山岩;5—中泥盆统头苏泉组火山岩;6—下泥盆统大南湖组火山岩;7—下中泥盆统雀儿山群流纹岩
发育有俯冲消减洋壳有关的TTG 和埃达克岩的岛弧特征的火成构造组合。相对而言,所见这类岩石形成时代一般滞后于火山沉积作用。最早为早石炭世红石山北坡序列的角闪石英闪长岩、角闪英云闪长岩、角闪二长花岗岩和钾长花岗岩,最晚为三叠纪马鞍山、小草湖序列的石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩组合,其间还有晚石炭世-早二叠世的大鱼山、双沟山、四顶黑山系列和二叠纪干河梁序列。其中的大鱼山序列由闪长岩、角闪石英闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩等岩石单元构成;双沟山序列为闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩组合;四顶黑山为石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩系列岩石组合;而二叠纪干河梁序列由石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩、钾长花岗岩等岩石单元构成(图2-7-4)。
另外,刘明强等(2007)研究的埃达克岩主要涉及晚石炭世到二叠纪的双沟山南、四顶黑山和干河梁序列的石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩;三叠纪的马鞍山、小草湖序列的二长花岗岩、花岗闪长岩,英云闪长岩和石英闪长岩等。实际上,具埃达克质成分的岩石还可包括部分火山岩类,如中奥陶世咸水湖组中的英安岩、中-晚志留世公婆泉群中的英安岩,以及中泥盆世头苏泉组中的安山岩等。这说明与俯冲洋壳板块有关的埃达克质岩石可从中奥陶世连续发育到三叠纪。
表现岩石地球化学特征上,最明显的特征是该区几乎缺少碰撞造山带中常见的S型花岗岩类,且除较晚时代(干河梁、马鞍山、小草湖)中少量的钾长花岗岩核二长花岗岩类的成分为高钾钙碱性的A型花岗岩类外(表2-7-3,图2-7-5、2-7-6),其余均为中钾钙碱Ⅰ型花岗岩(图1-7-5(a)、1-7-5(b)类,并大体与不同时代地层中的火山岩相似。稀土元素丰度和图式是一致的从平坦型到轻稀土富集的右倾型,负铕异常越来越明显;微量元素也以相对亏损高场强元素,而富集大离子亲石元素及出现Nb-Ta谷等(图2-7-7),显示出发育在该地域内的火山岩和中酸性侵入岩有相似源区成分特性,或者说,二者都源于同一成分源区岩石的局部熔融。这点,从Na-K-Ca成分图解中也可较清楚地表现出来(图2-7-8)。除部分二长花岗岩和钾长花岗岩的成分有向富钾方向演化趋势外,其余的闪长岩和石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩和石炭-二叠纪序列的二长花岗岩,与不同时代地层中的安山岩、英安岩和流纹岩几乎都落于TTTG组合或奥长花岗岩成分范围。
表2-7-2 甘肃北山雀儿山-英安山地区不同时代地层中火山岩微量元素数据表单位:×10-6
图2-7-4 甘肃北山雀儿山-英安山地区地质构造略图(据1:250000红宝石幅区调报告,2004修编)
1—第四系—新近系;2—白垩系—侏罗系;3—下二叠统双堡塘组;4—下石炭统白山组;5—下石炭统扫子山组:6—下石炭统绿条山组;7—中泥盆统头苏泉组:8—下中泥盆统雀儿山群;9—下泥盆统大南湖组;10 —中上志留统公婆泉群;11—中奥陶统咸水湖组;12—前长城系小红山片麻岩套;13—早三叠世小草湖序列;14—早三叠世马鞍山序列 15—中二叠世干河粱序列:16—晚石炭世—早二叠世四顶黑山序列:17—晚石炭—早二叠世双沟山南序列:18—晚石炭—早二叠世大鱼山序列;19—早石炭世红石山北坡序列;20—基性杂岩(辉长岩)体;21—超基性岩体:22—不整合接触界线;23—地质界线;24 断层(F1、F2—红石山断裂带;F2—四顶黑山—双沟山断裂);Ⅰ—北山岛弧带;Ⅱ—白山晚古生代弧后盆地。
表2-7-3 甘肃北山雀儿山-英安山地区不同时代地层中火山岩主元素数据表单位:×10-6
图2-7-5 雀儿山-黑鹰山地区中酸性火山岩和中酸性侵入岩成分
(a)雀儿山-黑鹰山地区中酸性火山岩和中酸性侵入岩wSiO2% -wK2O%成分图解(据Rober和Clemen,s1993)(b)雀儿山-英安山地区中酸性侵入岩Na2O-K2O成分图解(据Irvine etal.1971)1—二长花岗岩;2—钾长花岗岩;3 —英云闪长岩;4—花岗闪长岩;5—石英闪长岩;6—闪长岩
Pitcher(1983)曾提出过“Ⅰ型花岗岩产于火山弧(岛弧、活动陆缘)与壳-幔岩浆作用有关”的结论。而对TTG组合,目前认为它可以发育在岛弧环境,也可发育在大陆边缘环境。两者的差别主要是前者伴生有较多石英二长闪长岩和少量二长花岗岩,后者却相反(邓晋福,2004)。Johannes等(1996)汇总了众多有角闪岩脱水熔融产生的熔体组成(在0.69,0.8,1.0,1.5,1.6,2.0Ga条件下)得出“他们大体上为T1T2,有少量G1G2,……,但亦有少量石英标准矿物<20,而相当于石英闪长岩和闪长岩,因此,自然界TTG常与石英闪长岩和闪长岩共生在一起”。按雀儿山-英安山地区所见不同时代中的中酸性侵入岩序列(石炭-三叠纪)中普遍存在或有较多数量的二长花岗岩和钾长花岗岩类岩石组合分析,更多方面同大陆边缘弧环境较近似。Condie(1982)也曾提到过“大陆边缘弧(科迪勒拉型)主要由TTG组合的大量安山岩和英安岩或Ⅰ型花岗岩类构成”。但不管是岛弧或大陆边缘弧的TTTG,它们都应源于一种玄武岩源,而且这种玄武岩源既可以是底侵的玄武岩类,也可以是俯冲洋壳板片的玄武岩(邓晋福等,2004)。不过,前已知该区是缺少古老陆壳基底的,这也就排除底侵玄武岩源的可能性。
图2-7-6 雀儿山—英安山地区中酸性侵入岩SiO2-K2O成分图解(据Irvin eT al,1971)
1—红石山北坡序列;2 —大鱼山序列;3—双沟山南序列;4—四顶黑山序列;5—干河梁序列;6—马鞍山序列;7—小草湖序列
另一方面,所见埃达克岩类,除少数样品的岩石成分和特征值与王焰等(2000)报道的SL Helens山埃达克岩稍有差别外,同Defant等(1999)研究提出的“埃达克岩系指地球化学特征不同于正常弧安山岩-英安岩类,它是热的俯冲板片熔融产生的安山岩-英安岩-钠质流纹岩类的集合名词,并相当于高Al2O3的TTG组合”的基本特征相一致。王焰等(2000)也指出“埃达克岩不是地幔楔的部分熔融产生,而是消减板片直接部分熔融形成的:……,而消减板片主要具MORB特征的洋壳及少量深海沉积物组成。因此埃达克岩成分是中酸性的,不可能出现玄武岩”,并认为“它是俯冲作用开始的一种标志”。实验岩石学资料证明,蚀变玄武岩在高压(>IGPa)下经脱水并发生部分熔融可形成埃达克质岩浆(Srem,et al,1978;Ellis et al,1986;Rapp et al,1991;Holloway et al,1972)。这方面说明埃达克岩形成源区的MORB洋壳属性,另一方面提示,它确实是消减带上岛弧环境的一种特殊类型岩石组合。根据形成时限,这种随板块俯冲消减的MORB洋壳部分熔融作用,或者说被消减的洋壳残余,可从中奥陶世一致存在到三叠纪。这可由早石炭世红石山北坡序列一套富有角闪石类矿物的岩石出现所说明(Barbarin,1999)。
因此,雀儿山-英安山区不同时代火山岩和中酸性侵入岩类都应源于一种俯冲洋壳板片玄武岩的部分熔融。或者说,二者本来就是相同成分系列岩石的不同集合名词,它们都代表着一种与洋壳俯冲消减作用有关的岛弧带存在重要的岩石标志。
图2-7-7 北山雀儿山-英安山地区中酸性侵入岩(一)(a)REE分配模式
图2-7-7 北山雀儿山-英安山地区中酸性侵入岩(二)(b)和微量元素蛛网图
1—早石炭世红石山北坡序列;2 晚石炭-早二叠世大鱼山序列、3—晚石炭世-早二叠世双沟山南序列;4—晚石炭-早二叠世四顶黑山序列:5—中二叠世干河梁超单元;6—三叠纪马鞍山超单元;7—三叠纪小草湖超单元
图2-7-8 雀儿山-黑鹰山地区中酸性火山岩、侵入岩Na-Ca-K成分图解(图例同图2-5)
δ闪长岩;石英闪长岩;δr 英云闪长岩;δr 花岗闪长岩;ro斜长花岗岩;ηr二长花岗岩;r花岗岩;ξr钾长花岗岩;○英安岩和流纹岩;△安山岩
图2-7-9 甘肃北山地区构造单元划分(1-2级)示意图
Ⅰ—东天山古陆构造系统;I1—雀儿山-英安山岛弧带;Ⅰ2—白山晚古生代弧后盆地裂陷带;Ⅰ3—北山中央古陆断隆带;Ⅱ—塔里木古陆构造系统:Ⅱ1塔里木古陆缘裂谷裂陷带;Ⅱ2红柳园-大奇山-天纹晚古生代裂谷带;Ⅱ3—塔里木前陆基地带
表2-7-4 甘肃北山雀儿山-英安山地区不同时代地层中火山岩微量元素数据表单位:×10-6
所见火山岩和中酸性侵入岩有随时代变新出现一种从不成熟岛弧-成熟岛弧-成熟大陆边缘弧的岩石类型组合和成分的演化趋势。有关这方面,按Miyashiro(1974)对岛弧和大陆边缘弧的火山岩系列的详细对比研究所得出的“不成熟岛弧以玄武岩和玄武安山岩(AB)为主,成熟岛弧以安山岩(A)和英安岩(D)为主,而成熟大陆岛弧则以安山岩(A)、英安岩(D)和流纹岩为主”的结论。所见雀儿山-英安岩地区的火山岩和中酸性侵入岩,似乎既有不成熟岛弧,也有成熟岛弧和成熟大陆边缘弧的综合性特征。实际上,按该地带恰处于古亚洲大洋南缘的特殊位置,它们分别恰好记录着古亚洲大洋从开始到消亡(寒武纪—二叠、三叠纪的整个发育和演化过程。具体说,中奥陶世的玄武岩、安山岩和部分英安岩组合,志留纪的安山岩、英安岩和部分玄武岩组合,可代表古亚洲大洋发育其间或开始闭合消亡的一种不成熟岛弧产物。特别中奥陶世咸水泉组中的碱性玄武岩的出现以及英安岩的埃达克质成分,似乎标志着开始闭合和初期消减的洋壳,还处于不成熟状态,而且还有深海沉积物同时被消减,从而出现具海山性质和富大离子活动性元素的碱性玄武岩和埃达克质的英安岩(李昌年,1992)。对这方面,Pearce等(1982)曾利用元素的活动性判别过不同构造环境的玄武岩,提出“岛弧处于板块消减带,大洋板块俯冲必然带着活动性元素的离子进入岛弧带下的地幔,使得该环境下形成的玄武岩较其它环境下形成的玄武岩更富活动性元素”。进入泥盆到早石炭世,所形成的是TTG组合和埃达克质的安山岩和英安岩为主,部分含玄武岩、流纹岩组合,显示一种古亚洲大洋发育晚期进入俯冲消亡阶段成熟岛弧的岩浆作用特性;至晚石炭-三叠纪,大洋闭合消亡进入大陆边缘弧演化过程,这由TTG和埃达克质中酸性侵入岩发育情况可说明。对含角闪石类矿物的钙碱性花岗岩(低钾高钙),Barbarin(1999)曾明确提出“与俯冲作用有关”的结论。
所见中酸性侵入岩在产出和分布上,有从北往南时代逐渐变新和岩石成分向高SiO2和K2O演化趋势,即从石炭-二叠纪的红石山北坡序列的闪长岩-石英闪长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩为主的组合,到三叠纪马鞍山小草湖序列的花岗闪长岩-二长花岗岩为主的组合;成分从低-中钾钙碱性I型花岗岩类到高钾钙碱的A型花岗岩类等。在这方面,Pitcher(1993)曾总结过太平洋东岸科迪勒拉(包括安第斯)活动大陆边缘的火成组合成因,得出“向大洋一侧分布辉长岩-闪长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩组合(主要是与地幔有关的源、包括洋壳),陆内一侧分布花岗闪长岩-花岗岩组合”,这同雀儿山-英安山地区岛弧带中的中酸性侵入岩的岩石类型组合和成分演化趋势有某些相似性。这就更加说明,雀儿山-英安山地区实属古亚洲大洋向南朝东天山古陆系统之下俯冲而发育在消减带上的岛弧带。
至于中酸性侵入岩的岩浆作用滞后俯冲作用的现象,邓晋福等(2004)认为“由于在俯冲阶段源区发育产生岩浆的热条件,俯冲洋壳和上覆地幔楔都比较(冷),地温达不到源岩的固相线温度(即起始熔融温度……在停止俯冲。洋壳闭合碰撞拼合一段时间后,由于某种原因(诸如陆内汇聚、软流圈上隆、断裂诱发等),改变了源区热状态,将地温提高到源区的初始熔融温度以上,使之部分熔融产生岩浆。这种岩浆在形成时间上滞后于俯冲作用,喷发于大陆环境,但在成分上却含有古俯冲洋壳和大洋岩石圈信息或称(俯冲带组分SZC),是古洋壳和古活动陆缘的历史见证)”。事实上,在雀儿山-英安山地区所见的这种中酸性岩浆侵入滞后于板块俯冲的现象,恰好是古亚洲大洋在南缘俯冲消亡过程中从岛弧转变为大陆边缘弧的最好例证。且按古陆系统隶属关系,该岛弧带应属东天山古陆系统北部陆缘增生地体的部分。这也就是说,哈萨克斯坦板块和东天山古陆系统的分界或缝合带,还应在雀儿山-英安山岛弧带以北的外蒙境内,其位置应紧贴岛弧带不远。
『贰』 火山爆发会有哪些珍贵的矿物出现
火山口最常见的矿是硫磺。
火山喷发物 火山喷出物质的化学成分是很复杂的,按其物理性质大致可分为液体、气体和固体三种——气体产物:火山喷出的气体最常见的是水蒸汽,一般占60%~90%,此外还有CO2、CO、HCl、NH3、NH4Cl、NaCl、H2S、Cl2、S、N2等。火山爆发前后都有气体从火山口或其附近裂缝中冒出来,这些冒气的孔叫做喷气孔。喷气孔距火山口愈近,喷气的温度愈高,愈远则温度愈低。同一喷气孔的成分在时间上也是有变化的,如果温度在500℃以上,喷出物很少是水蒸汽,多为氯化物等盐类喷出,以后随时间而温度降低,逐渐变为硫化物和碳酸气喷出,说明火山活动渐停熄。火山喷出的气体物质不是全部逸散,其中有相当一部分直接由气体凝固成升华物堆积于火山口附近。常见的有S、NH4Cl、KCl、AsS等。硫磺矿就是S矿物的堆积物。
『叁』 岩石的种类
岩石怎样分类?粗分还是细分?
我来回答你!
岩石的种类
①
火成岩
也称岩浆岩。来自地球内部的熔融物质,在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石。当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石,称喷出岩或称火山岩。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩,按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩。
花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常见的浅成岩
。根据化学组分又可将火成岩分为
超基性岩
(SiO2
,小于45%)、
基性岩
(SiO2
,45%~52%)、
中性岩
(SiO2
,52%~65%)、
酸性岩
(SiO
2
,大于65%)和
碱性岩
(含有特殊碱性矿物,SiO
2
,52%~66%)。火成岩占地壳体积的64.7%。
②
沉积岩
。在地表常温、常压条件下,由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石。按成因可分为
碎屑岩
、
粘土岩
和化学岩(包括生物化学岩)。常见的沉积岩有
砂岩
、凝灰质砂岩、
砾岩
、粘土岩、
页岩
、
石灰岩
、
白云岩
、
硅质岩
、
铁质岩
、
磷质岩
等。沉积岩占地壳体积的7.9%,但在地壳表层分布则甚广,约占陆地面积的75%,而海底几乎全部为沉积物所覆盖。
沉积岩有两个突出特征:一是具有层次,称为层理构造。层与层的界面叫层面,通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老。二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹-----化石,它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料。
③
变质岩
。原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同,可将变质岩分为5类:动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有
糜棱岩
、碎裂岩、
角岩
、板岩、
千枚岩
、
片岩
、
片麻岩
、
大理岩
、
石英岩
、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、
混合岩
等。变质岩占地壳体积的27.4%。
『肆』 石頭是怎么形成的呢
石头stone 一般指由大岩体遇外力而脱落下来的小型岩体,多依附于大岩体表面,一般成块状或椭圆形,外表有的粗糙,有的光滑,质地坚固、脆硬。可用来制造石器、采集石矿。 岩石 岩石,是在地质作用下形成的矿物聚合体,其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙,由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。岩石有三态:固态、气态(如天然气)、液态(如石油),但主要是固态物质,是组成地壳的物质之一,是构成地球岩石圈的主要成分。 岩石根据其成因、构造和化学成分分类,按其成因主要分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩,从地表深至16千米的岩石圈中,火成岩大约占95%,沉积岩只有不足5%,变质岩最少,不足1%。 火成岩是地幔中的岩浆涌入岩石圈或出露地表冷凝成固态形成的;沉积岩是由外力作用下形成的,其中一部分又叫“水成岩”,是由水将风化或水侵蚀的物质搬运沉积形成的;变质岩是由于地球内力的高温高压造成岩石中的化学成分改变或重结晶形成的。 火成岩按化学成分和矿物组成总体可分为两大类:酸性火成岩和碱性火成岩,详细可分为:苦榄岩 – 玄武岩 – 安山岩 – 花岗岩 – 粗面岩 – 响岩 – 脉岩 – 火山碎屑岩 八大类。火成岩按成因分为两类,一类是岩浆出露地表凝却而形成的火山岩,一类是岩浆在地表以下凝却形成的侵入岩。火山碎屑岩、玄武岩是一种火山岩,脉岩、花岗岩是一种侵入岩。 沉积岩按沉积结构和组成可分为:页岩 – 砂岩 – 石灰岩 – 生物岩 – 化学岩, 主要分布在地表浅层。 变质岩分为两大类:“正变质岩”和“副变质岩”,正变质岩是火成岩经变质作用形成的,副变质岩是沉积岩经变质作用形成的。主要的经济矿物都是在变质岩中生成的。
『伍』 中国境内有没有火山
中国吉林长白山天池火山、云南腾冲火山、黑龙江五大连池火山历史上有过多次火山喷发的记载,黑龙江镜泊湖火山、吉林龙岗火山、琼北火山全新世以来有过喷发。近年的观测与研究表明,长白山、腾冲等火山区存在火山地震、高热流、水热活动等,预示着这些火山存在再次喷发的潜在危险。
中国火山分布
①东北地区是中国新生代火山最多地区,共有34个火山群,计640余座火山,并有大面积的熔岩被。主要分布在长白山地、大兴安岭和东北平原(见五大连池火山群)及松辽分水岭3地区,具有活动范围广、强度高、喷发期数多、分布密度大等特点。新第三纪时期多有规模巨大的沿断裂溢出的基性玄武岩,覆盖于广大准平原面之上,成大面积的熔岩高原及台地;规模较小者后期被侵蚀切割为方山、岭脊、尖山、残丘等;第四纪以后喷发规模渐小,熔岩充填谷地,覆于河流阶地之上成低台地,或堵塞河流堰塞成湖,如“地下森林”火山群的熔岩流阻塞牡丹江上游,使之成为中国最大熔岩堰塞湖——镜泊湖;晚期则以强烈的中心式喷发为主,形成由火山熔岩及火山碎屑(火山弹、火山砾、火山砂、火山灰等)组成的突兀于熔岩高原、台地之上众多的火山锥。以长白山地区为例:在以长白山火山锥为中心的广大地面上,熔岩高原、熔岩台地呈环带状分布,覆盖面积达万余平方公里。一般认为东北区晚新生代以来的火山活动共有9期,其中以上新世中期(第三期)喷发为最强烈,此后规模和强度逐渐减弱。
②内蒙古高原亦为中国晚新生代火山活动较频繁地区。在大兴安岭新华夏隆起带和阴山东西向复杂构造带截接部位之北侧,以锡林郭勒盟为中心的内蒙古高原中部,发育有大片第三纪末至第四纪初期的玄武岩组成的熔岩台地,总面积约1.2万多平方公里,规模仅次于长白山区。台地上规律地排列着许多第四纪死火山锥。按其分布的可分为3片:巴彦图嘎熔岩台地集中于中蒙边界,至少有40余座火山;阿巴嘎火山群规模最大,熔岩台地之上有206座成截顶圆锥形、钟形、马蹄形、不规则形火山锥;达来诺尔熔岩台地面积约3100平方公里,102座火山锥成华夏向雁行式排列有序。以上均为新第三纪宁静式裂隙喷溢到第四纪后逐渐转为多次强烈的中心式喷发而形成。内蒙古高原南部的集宁周围直至山西右玉、大同,及张北汉诺坝玄武岩台地一带,称察哈尔火山区。该区恰值阴山东西向复杂构造带与大兴安岭新华夏构造带之截接部位,又为祁吕东翼反射弧的斜接所复杂化。所以,玄武岩台地的分布明显受控于北东向及东西向构造。该区熔岩面积很大,如察哈尔熔岩台地面积约4400多平方公里,但后期火山活动规模及火山锥数目均远不及高原中部。第四纪火山锥仅分布在玄武岩台地的南北两侧,如大同火山群可见保存完好的火山锥10余个,另外还有由9座火山组成的马兰哈达火山群和由7座火山组成的岱海南部火山群。据推断该区火山活动始于中新世末—上新世初,到更新世末甚至全新世方结束。
③海南岛北部与雷州半岛的火山及熔岩地貌的形成是与该区强烈的新构造运动密切相关。该区第三纪初期开始断陷下沉,沉积厚度达3000余米,其中夹有数十层薄层玄武岩。第四纪初雷琼地区上升,火山活动也最强烈。早期为裂隙式的平静溢流,成大规模熔岩被,而后逐渐转为猛烈但规模较小的中心式喷发,至全新世渐趋停息。在地表形成了大面积的熔岩台地及星罗棋布的火山锥。据统计玄武岩流面积达7500平方公里,火山锥近70个。
④著名的腾冲火山群位于滇西横断山系南段的高黎贡山西侧,火山及熔岩流以腾冲县城为中心成一南北向延伸的长条形,面积87×33平方公里,计有火山锥70余座,其中火口完整的22座,遭破坏的10座,其余为无火口火山。火山及熔岩活动自上新世始至全新世。本区以极丰富的地热资源著称于世,据1974年不完全统计,腾冲县79个泉群中,温度在90℃以上者有10处,地表天然热流量达25.498× l04千焦耳/秒,一年相当于燃烧27万吨标准煤。在地热区高温中心热海热田,遍布汽泉、热泉、沸泉,水声鼎沸,水汽蒸腾、数里之外可见。另外该区地震频繁,并具岩浆冲击型地震的特点:小震、群震、浅震甚多。表明热田下部存在尚未溢出的残余岩浆体活动,成为地热流的强大热源,目前火山仍处微弱活动过程。
⑤在羌塘(藏北)高原北部,由于上新世以来青藏高原强烈隆起,伴随着强烈的地壳运动,留下了分布较广的多期火山活动遗迹。可划分为6个火山群。其中西昆仑山中克里雅河上游位于海拔4700米处的高145米的1号火山,曾于1951年5月27日爆发,延续数昼夜,为中国大陆火山活动的最新记录。该区位置最南的大火山群——巴毛穷宗火山群,最高达5398米,是中国最高的火山。
⑥台湾岛地处环太平洋火山带内,北部大屯火山群为早更新世—晚更新世期火山活动的产物,并有澎湖列岛等火山岛。这些火山不仅形成了台湾岛北部独特的火山海岸,而且有些火口至今仍有硫气喷出。如由7个小山峰组成的七星火山的东南山腹冷水坑爆裂口的硫气孔,硫的最高年产量达455吨。
⑦太行山东麓有名的井陉雪花山玄武岩(N2—Q1)、汤阴黑山头玄武岩(Q1—Q2)等及河北平原内部黄骅附近的“小山”和无棣附近的“大山”也为新生代以来火山活动的产物。华北平原底部并发现有4层玄武岩及火山碎屑岩夹层,说明在太行山的抬升和华北平原的下沉过程中,也曾伴随有多次岩浆喷出活动。
⑧南京附近有上新世喷发的上“方山”玄武岩和下“方山”玄武岩,长江北岸的盱眙、六合(见六合县)及南岸江宁一带均有由10余座火山锥组成的小型火山群。
『陆』 雷虎岭的概述
有一火口,其,底径50-100m,深80m,内坡坡度50°,北东向缺口。火山垣宽20-30m。主要由火山碎屑岩构成,在火口垣和火口内见熔岩岩块。雷虎岭的锥体为火山碎屑岩,厚约42m,其下为凝灰岩和玄武岩后约5m,隔风化壳(2m),过渡为玄武岩与气孔状玄武岩互层,厚约35m。因此,雷虎岭是两期火山作用的结果。雷虎岭因形似蹲虎而得名,火山口规模比马鞍岭火山口大近1倍,因此更为雄伟壮观。火山口环壁呈阶梯状,底部宽广平坦,仿如一个天然体育场。从火山口顶部到火山口内底部都有当地农民种植的果树、甘蔗、木薯等农作物,一派田园景色。雷虎岭西北侧有两个熔岩隧洞,洞口相距30米。北边洞口狭小,洞肚较宽,曲折幽深,洞壁火山碎屑岩石犬牙交错,千奇百怪,难以名状。南侧洞口宽10米,高5米,呈拱形。此洞洞中有洞,洞上有洞,洞下也有洞,且洞洞相通,神奇莫测。雷虎岭岭腰有三眼古井,岭上有一座宋代古庙,而岭四周是海南岛最大的荔枝林,具有很高的旅游观光价值。
雷虎岭是海口地区海拔高度最高的地方之一,与石山、马鞍山遥遥相望。站在山顶北望,不仅可以看见石山、马鞍山,还能依次看见海口、琼洲海峡。
海口地区为平原地带,为数不多的几座能被称为山的几乎都是死活山。雷虎岭也是一座海拔高度仅187米的死火山,山顶是火山口,直径约三百米,中心 下深度约五六十米。站在山顶南侧,可以清晰地看见山顶的西北侧,有一宽大的缺口,使整个山形看去象农家使用的畚箕。
任何一座死活山,都会有许多因为火山喷发时热气通过而留下的山洞,雷虎岭也不例外。
『柒』 矿床类型
一、海相硅藻土矿床
矿床产在海相沉积岩系地层中。矿体呈层状与泥灰岩、白垩或砂和粘土互层,并常和含磷层及海绿石层有关或者与火山喷发岩伴生。矿层厚度可达几百米,成分较纯。硅藻土矿石是柔软的粉末状或白垩状疏松岩石。在国外,此类矿床是硅藻土最主要的类型。大多数矿床产于第三纪,我国尚未发现海相硅藻土矿床。美国加利福尼亚州的隆波克(Lompoc)硅藻土矿床属于此类型,它产于第三系地层中。
二、湖相硅藻土矿床
矿床产于湖相地层中,常和砂、粘土及其他湖相沉积物互层,有的矿床中见到有多层火山岩(主要是玄武岩)。矿床厚度较小,成分也较复杂,矿石在质和量上都不及前一种类型,但它分布广,所以也有很大的工业意义。我国浙江、吉林、山东等省的硅藻土矿床均属此类。以下重点介绍吉林省长白自治县马鞍山硅藻土矿床(图7-1)。
(一)含矿地层
矿床产于新第三纪中新世马鞍山村组(N1m)上部第四段(N1m4)中。马鞍山村组覆盖在辽河群千枚岩或侏罗纪火山岩层之上,两者之间为不整合接触。马鞍山村组之上覆盖着上新世玄武岩,两者之间亦为不整合接触。马鞍山村组由4层沉积岩和3层玄武岩交替组成(黄成彦等,1993)。自上而下为:
图7-1 马鞍山硅藻土矿Ⅱ号地段剖面图
(据陈洪才,1980)
1—灰黑色橄榄玄武岩;2—砂及粘土质粉砂;3—灰黑色斑状橄榄玄武岩;4—矿层;5—钻孔
上覆地层:上新世玄武岩
不整合
(9)松散状沉积层 3.71~11.56m
②中粗粒砂土层 0.36~8.56m
①棕红色分砂粘土层,有时夹含硅藻粘土层 0.20~3.60m
沉积间断
(8)硅藻土层(N1m4) 13.65~47.58m
⑧灰绿色夹黄色硅藻粘土,为矿床上部标志层
⑦白色硅藻土层,本矿区第一含矿层,只有局部具开采价值 最大厚度3.04m
⑥灰黄-灰绿色硅藻粘土,具斜层理,矿层稳定 0.4~7.92m
⑤灰白色硅藻土,本矿区第二含矿层,是本矿区的主矿层 1.19~10.43m
④灰-暗灰色硅藻粘土,块状,此层较稳定,富含植物化石 1.69~8.57m
③灰白色硅藻土,本矿区第三含矿层,矿层呈块状-薄层状 1.26~6.10m
②灰绿色硅藻粘土,具微层理,含粉砂-粉砂质粘土,局部夹碳质粘土,富含植物化石 0.30~3.25m
①褐色片状硅藻土,呈层状,具微层理,富含有机质,有的为碳质粘土岩 0.20~2.32m
沉积间断
(7)砂质、粉砂质粘土层 1.20~23.23m
③细-粗砂粒层,呈黄褐色,以石英、长石为主,磨圆度较好,厚度变化大
②粉砂质粘土,呈灰绿色,含碳质 2.38m
①底部为中粗粒含砾砂岩,厚度变化大
不整合
(6)深灰色、斑状橄榄玄武岩(N1β3) (第三层玄武岩) 7~21m
不整合
(5)砂、粘土粉砂及粉砂层(N1m3)
③灰色粉砂质粘土夹硅藻粘土及硅藻土层 2.25~3.25m
②黄褐色中粗粒砂层为主,局部夹细砂或绿色粉砂质粘土 8.44~10m
①粘土质粉砂与砂互层,局部夹有硅藻砂质粘土 0.7~7.2m
不整合
(4)灰黑色斑状橄榄玄武岩(N1β2) (第二层玄武岩) 19.58~21m
(3)砂及粉砂质粘土层(N1m2)
③灰黄-灰黑色含粉砂、粉砂质硅藻土层,具微层理,含植物化石及锰铁结核 4.63~9.54m
②灰绿-暗灰色粉砂质粘土,含硅藻、植物化石及蓝铁矿结核 8.83~21m
①暗灰-灰白色粉砂质、中细-中粗含砾砂层,含千枚岩及中、基性玄武岩砾石,分选性差 14.52m
不整合
(2)灰黑色斑状橄榄玄武岩(N1β1) (第一层玄武岩)仅见于低洼处 约20m
不整合
(1)砂砾岩层(N1m1)
上部为黄褐色中粗砂岩 约10m
下部为砂砾石,砾石成分,由石英岩、花岗片麻岩、千枚岩及火山熔岩等组成,分选性较好,砾径5~6cm 约10m
不整合
下伏地层:辽河群千枚岩或侏罗纪火山岩
由上看出,硅藻土层赋存在该组的第8层(N1m4)中,其中有3层含矿层。第二含矿层是主要矿层,其中Ⅰ级品矿层厚度为0.34~4.33m,Ⅱ级品矿层的厚度为0.4~4.66m;第一含矿层也是工业含矿层,其中Ⅰ级品矿层厚度为0.44~2.39m;第三含矿层厚度变化大,不属工业开采层。
据产矿沉积地层在垂直方向上的岩相变化可以看出,沉积物的粒度由粗到细,由不含生物残骸到形成厚度较大的硅藻土矿层。矿层赋存的岩性组合主要为粉砂层、粉砂质粘土层、粘土层和硅藻粘土层,沉积物中水平层理、微层理较为发育。硅藻具周期性沉积形成的小型韵律构造等,反映出淡水湖泊相沉积类型的特点,硅藻是在水体相对宁静的环境下形成,而且这时陆源物质很少随水流混入硅藻遗骸之中,在这种情况下形成的硅藻土的颜色呈现灰白色或白色。
(二)硅藻土的化学成分与物理特性
黄成彦等(1993)曾对该硅藻土的原土进行系统的化学组分测试,其中SiO2为68.97%~86.99%,Al2O3为2.94%~12.30%,Fe2O3为0.55%~6.41%,CaO为0.23%~1.31%,MgO为0.28%~3.82%,烧失量2.45%~3.82%。据矿石中物质组分(主要为硅藻土、粘土及矿物碎屑)的相对含量及其外观特征,矿石有4种类型:硅藻土、含粘土硅藻土、粘土质硅藻土、硅藻粘土。按矿石的化学组分与其他特点,该矿原土等级的划分见表7-2。
表7-2 马鞍山矿的硅藻土化学组分及其他有关成分与硅藻土等级划分
(三)硅藻土层中的硅藻属种组成
通过对矿层内进行硅藻分析和鉴定,确定硅藻有120种,隶属于29个属(黄成彦等,1993)。现已查明各矿层中的SiO2含量高低与其同矿层中出现的硅藻种类有一定的关系,如在硅藻土层中SiO2含量高,硅藻种类就较为单一;当矿层中杂质含量增多,SiO2含量降低时,硅藻种类则变得多一些。
(四)硅藻土层的地质时代
硅藻土矿层中出现的3个主要种类即横纹小环藻、具沟直链藻网结变种和颗粒直链藻中,前2个种都是晚第三纪的化石种,颗粒直链藻是世界各地晚第三纪非海相硅藻土矿中的优势种和常见种,在我国的一些中新世硅藻土矿层中也都是主要种,因此矿层形成的地质时代应为中新世。此外,在矿区所采到的其他一些植物化石也都是我国中新世地层中常见的一些种类。
(五)矿床的成因
1.含矿建造
矿层赋存的岩性组合主要为粉砂层、粉砂质粘土层、粘土层和硅藻粘土层,发育有水平层理、微层理和硅藻周期性沉积形成的小型韵律构造。矿层中常见的硅藻种属大部分是淡水种属,因此含矿建造属于淡水湖相碎屑岩建造。鉴于建造内还夹有多层玄武岩,所以该含矿建造也可称为湖相细碎屑岩 玄武岩建造。
2.气候条件与沉积环境
硅藻土矿层产状平缓,矿层由盆地四周向中心倾斜,倾角不大,有的近于水平,显示较稳定的湖泊相沉积和基本未受后期构造变动的特点,说明硅藻土是在水体相对宁静环境下形成。
矿石中有少数植物碎屑,表明沉积时气候温暖,适合硅藻等微体生物大量繁殖。矿石中还含少量结核状蓝铁矿(Fe3[PO4]2·8H2O)及黄铁矿,表明沉积时为还原环境及含磷的水体有利于硅藻的繁殖。
3.成矿物质来源
矿层的上、下有玄武岩的存在,说明火山活动为硅藻生存提供了必需的SiO2及矿层沉积形成后良好的保存条件。
上述表明,该硅藻土是由硅藻遗体部分堆积经初步成岩作用形成胶结不甚紧密的矿床成因类型属淡水湖泊生物化学沉积矿床。
(六)工业意义
长白自治县马鞍山-西大坡为大型-超大型硅藻土矿床,硅藻土以优质著称。马鞍山矿山除生产硅藻土原矿外,并能加工5种以上的助滤剂,产品销售国内外。
『捌』 大家帮忙看看这是什么石头
外形像江河中的河卵石,颜色深表示含有矿物质,基岩可能是花岗岩。收藏价值一般般,可以用作腌菜的压菜石。石头底下的垫子拼接的花纹很漂亮很精致。