火山喷发韵律

新疆若羌县铁红山北部

火山岩喷发韵律、喷发旋回划分

栾元滇1宫述林1孟令远2

（1.山东省地矿工程勘察院，山东济南250014.2.烟台市水文水资源勘测局，山东烟台254000 ）

摘要：新疆若羌县铁红山北部火山岩发育，出露地层归属为鄂拉山组二段。该区出露岩性较杂，熔岩、火山碎屑岩及潜火山岩均有分布，自底到顶岩性演化规律性明显。依据岩石组合、岩石化学和地球化学特征反映其为陆相火山岩。在对铁红山一带进行区域地质矿产调查时，通过对实测剖面1P10进行研究，认为该区火山岩为鄂拉山火山喷发旋回。与区域资料相比该区鄂拉山火山喷发旋回火山活动喷发强度较大，属最强盛时期，总体上反映爆发相-喷溢相、爆发相-喷溢相-火山沉积相（潜火山岩相）相间的周期，属由强到弱的正韵律。

关键词：新疆若羌县铁红山火山岩鄂拉山组喷发韵律喷发旋回

引言

铁红山北部火山岩出露广泛（图1），出露面积约336.7km2。地层划分归属为鄂拉山组二

段。[1] [2]其与下伏丘吉东沟组、打柴沟组呈角度不整合接触，被后期晚三叠世壳源序列二长花岗岩和冰沟序列正长花岗岩侵入。该区出露岩性较杂，熔岩、火山碎屑岩及潜火山岩均有分布，自底到顶岩性演化规律性明显，这对进行该区火山岩喷发韵律、喷发旋回划分具有重要意义。

1地质特征

1.1剖面特征

以1P10剖面为代表介绍其剖面特征（图2）

上覆岩层：英安斑岩

—————侵入—————

晚三叠世鄂拉山组二段（T3e2）（1P10 起点坐标：X：4118877，

Y：16318651）总厚度＞3418.8m 41、灰色沉晶屑凝灰岩，未见顶＞15.80m 40、灰色含角砾晶屑凝灰岩 22.40m 39、灰色含集块角砾晶屑凝灰岩 28.00m 38、灰色安山岩 5.5m 37、灰色含集块角砾晶屑凝灰岩 100.10m 36、灰色岩屑晶屑凝灰岩，被安山玢岩侵入 9.80m 35、灰色角砾晶屑凝灰岩，被流纹斑岩侵入 60.10m 34、肉红色球粒流纹岩 59.90m 33、灰色角砾晶屑凝灰岩 44.9m 32、灰-灰绿色含集块凝灰角砾岩 146.3m 31、灰色球粒流纹岩 11.3m 30、灰黑色黑云母安山岩 7.5m 29、黄绿色沉晶屑凝灰岩，被流纹斑岩侵入 15.0m 28、灰绿色含集块凝灰角砾岩 200.2m 27、灰黑色含集块熔结角砾凝灰岩 107.20m 26、灰黄色沉晶屑凝灰岩 62.70m 25、灰黑色集块凝灰角砾岩 135.70m 24、灰红色角砾晶屑凝灰岩 93.0m 23、灰黑色含集块凝灰角砾岩 117.80m 22、灰黑色含集块角砾晶屑凝灰岩 211.5m 21、肉红色球粒流纹岩 17.5m 20、灰黑色含集块角砾岩屑晶屑凝灰岩 144.9m 19、灰紫色含角砾晶屑凝灰岩 392.1m 18、灰黑色含角砾晶屑凝灰岩 19.7m 17、灰黑色、灰紫色沉晶屑凝灰岩 19.8m 16、灰黑色含角砾晶屑凝灰岩 24.2m 15、灰黑色凝灰质集块角砾岩 70.50m 14、灰黑色气孔状安山岩 8.9m 13、黄绿色沉晶屑凝灰岩 23.7m 12、灰紫色角砾岩屑晶屑凝灰岩 45.9m 11、灰紫色流纹质含角砾晶屑凝灰岩 35.7m 10、灰绿色流纹质熔结角砾凝灰岩 72.8m 9、灰绿色流纹质晶屑凝灰岩，被石英正长斑岩侵入 441.6m 8、灰绿色熔结晶屑浆屑凝灰岩，被流纹斑岩侵入 43.7m 7、灰黑色安山岩 8.9m 6、灰红色流纹质晶屑凝灰熔岩 96.5m 5、灰白色含角砾晶屑凝灰熔岩 137.6m 4、灰黑色绿泥石化安山岩 26.6m 3、灰白色熔结晶屑浆屑凝灰岩 33.7m 2、黄绿色熔结晶屑浆屑凝灰岩 47.1m

1、灰黑色角砾晶屑岩屑凝灰岩，被第四系覆盖未见底＞112.2m

1.2岩石组合特征

该段岩性复杂，主要为一套以火山碎屑岩为主夹火山熔岩的中酸性火山岩岩石组合。主要岩性有：灰黑色角砾晶屑凝灰岩，灰白、灰绿色熔结晶屑浆屑凝灰岩，灰黑色含集块角砾晶屑凝灰岩、灰黑色含集块凝灰角砾岩、灰黄色沉晶屑凝灰岩、深肉红色流纹岩、灰黑色安山岩、灰黄-灰绿色流纹质晶屑凝灰熔岩，含角砾流纹岩、球粒流纹岩等。

1.3岩石化学特征

岩石化学特征见表1。从早到晚，岩石酸性程度有增高的演化趋势，但这种演化不连续，具多阶段性。随SiO2含量增加，岩石中碱质含量增高，为正常岩浆结晶分异产物。

1.4微量元素特征

微量元素含量见表2。亲铁元素含量较低，尤其Co、Ni明显低。亲石元素W含量较高。亲铜元素中Au、Ag、Cu、Zn、Sb较低，尤其Au、Cu极低，而As与黎氏值相当。在微量元素曲线对比图中（图3），亲铁元素变化不大，Co、Ni 呈近直线，Mo略有波动。亲石元素W弯化较大，曲线呈波状起伏。亲铜元素中Au、Cu呈近平直线，含量较低。Ag、Pb等呈正相关，呈波状起伏；Zn则与二者呈负相关；Sn则呈近斜线，自左到右呈渐趋降低，反映岩性由酸性到基性，Sn含量逐渐降低。Sr/Ba比值多变化在0.07～0.86之间，反映其为陆相火山岩[3]。

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表2 (Chart2) 微量元素含量表(Microelement content tabulation) （Au.Ag为10-9，其它为10-6）

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1.5 形成时代

工作中在区内取了5个K-Ar同位素样品，其年龄值分别为222Ma、235Ma、224Ma、185Ma、225Ma。在该套地层上部层位碎屑岩中获植物化石Neocalamites(cf.Neo-calamites merianii),N.Carrei,Equisetites等。结合区域特征综合分析，其形成时代归属于晚三叠世。2喷发韵律及喷发旋回划分

依据岩石特征、岩石化学和地球化学特征分析，结合区域对比认为该区火山岩为鄂拉山火山喷发旋回。较区域上该区鄂拉山火山喷发旋回火山活动喷发强度较大，属最强盛时期，总体上反映爆发相-喷溢相、爆发相-喷溢相-火山-沉积相（潜火山岩相）相间的周期，属由强到弱的正韵律[4]（图4）。

第1、2、3韵律构成早期阶段的火山喷发活动特征，由爆发相-喷溢相相间的三个周期组成，岩性为含火山弹集块熔集块岩及安山岩、流纹岩，（含火山弹）集块岩、含火山弹集块熔结晶屑凝灰岩，分布于火山口附近。该阶段火山活动较为强烈，爆发-喷溢频率较快，形成火山沉积物较厚。

第4韵律由爆发相-潜火山岩相组成，岩性为含角砾晶屑凝灰岩、流纹斑岩，反映火山喷发活动间歇期，潜火山岩沿火山通道或断裂侵入。

第5、6、7韵律构成火山活动中期阶段，由爆发相-喷溢相组成，岩性为含角砾晶屑凝灰岩、安山岩，该段火山喷发活动更为强烈，持续时间长。剖面中第8韵律由于断层影响出露不全。

晚期阶段喷发旋回由爆发相-火山沉积相（潜火山岩）组成，岩性为晶屑凝灰岩、凝灰质砂岩、硅质岩、灰岩（大理岩）、流纹斑岩、英安斑岩。火山活动由强到弱，末期被潜火山岩相物质沿断裂侵入。火山活动间歇期，沉积一套凝灰质砂岩，在汇水盆地中，见有正常河湖相沉积（硅质岩、灰岩）。该火山机构从早期阶段到晚期阶段，显示火山喷发活动由强到弱，岩性由基性向酸性渐变。

3结论

通过地质特征分析，认为新疆若羌县铁红山北部火山岩为鄂拉山火山喷发旋回，属最强盛时期，总体上反映爆发相-喷溢相、爆发相-喷溢相-火山-沉积相（潜火山岩相）相间的周期，属由强到弱的正韵律。