黑龙江省伊春市带岭区寒月林场一带火山岩成因探讨

黑龙江省伊春市带岭区寒月林场一带火山岩成因探讨摘?要本文是在黑龙江省伊春市五三零、寒月林场幅1:5万区域地质矿产调查基础上，对本区火山岩成因进行探讨。

关键词火山岩；成因

中图分类号 p5 文献标识码 a 文章编号

1673-9671-(2012)052-0192-04

黑龙江省伊春市带岭区寒月林场一带火山岩前人很少有进行系

统总结，本文是在黑龙江省伊春市五三零、寒月林场幅1:5万区域地质矿产调查基础上，对本区火山岩成因进行探讨。

1 区域地质背景

寒月林场一带大地构造位于兴安岭～内蒙地槽褶皱区（ⅰ级），伊春～延寿地槽褶皱系（亚ⅰ级），五星～关松镇中间隆起带（ⅱ级）向阳褶皱束（ⅲ级）中东部。

自古生代至中生代的火山活动均有不同程度的发育，由老至新划分为二期（组）：即五道岭期（组）和帽儿山期（组）。

2 火山岩相、喷发韵律及火山构造

2.1 火山岩相

按火山喷发方式、类型、火山物质搬运方式和定位环境与状态等，将区内火山岩相划分为3个类型。

2.1.1 喷溢相

测区内喷溢相岩层不甚发育，零星分布于五道岭组和帽儿山组。

不同阶段形成具有不同产出特征的喷溢相熔岩。五道岭组单个熔岩流厚度多在几十米，个别厚度2?136.86 m，多为不规则状分布，是古生代晚期火山活动产物，岩石类型有流纹岩、英安岩、流纹质含角砾岩屑晶屑凝灰岩夹砂板岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩、英安质岩屑晶屑凝灰岩、熔结岩屑晶屑凝灰岩等，为钙碱性系列。该期火山活动形成于陆内张性环境，原始火山构造已被后期构造破坏，遭受浅变质作用改造。火山喷发由弱—强—弱特点。岩石成分由酸性—中性—酸性演化特征。

2）帽儿山期火山喷发旋回。火山岩系厚度>250 m，是燕山中期火山活动的产物，岩石类型为流纹质角砾岩屑晶屑凝灰岩、凝灰角砾岩、流纹岩。该期火山活动形成于陆内张性环境，火山喷发活动较强，以空落相为主、火山碎屑流相及喷溢相较少。火山活动由强—弱的特点。

2.2.2 火山喷发韵律

区内各火山喷发旋回中的喷发韵律具有不同特征。

1）五道岭期火山喷发韵律类型及其特征。火山喷发韵律类型：从表2可以看出，除第一韵律以喷溢开始外，其他均以爆发开始，以宁静、喷溢、碎屑流及空落结束，自下而上喷发逐渐增强，沉积厚度也在逐渐增加，但总体看，各韵律厚度变化相对不大。

2）帽儿山期火山喷发韵律类型及其特征。下部为空落一碎屑流相，上部为爆发一空落相，由中酸性火山碎屑岩组成。火山喷发强

度由强至弱再度强的变化特征，该类型常见于帽儿山组火山岩中，划分为2个喷发韵律（表3）。下部为喷溢相，上部为空落相，由酸性熔岩及火山碎屑岩组成。

2.3 火山构造

本区火山岩应为火山构造盆地及锅盔顶火山构造盆地的边缘部分，其构造单元划分见表5。

2.4 岩浆来源、成因演化、形成的大地构造环境及火山作用与成矿的关系

区内五道岭旋回及帽儿山旋回中的英安质一流纹质岩石，它反映了岩浆来源深度的不同，出现了由深到浅的变化规律。

2.4.1 火山岩岩浆

1）五道岭期火山岩浆来源。本期火山岩岩石组合为英安质一流纹质岩石组合。从岩石化学图解火山岩k2o含量与喷发深度推断五道岭期岩浆毕乌夫带深度在120-150 km，特征表明岩浆来自上地幔的可能性较大。

2）帽儿山期火山岩浆来源。本期火山岩岩石组合为英安质一流纹质岩石组合。从下部到上部岩石具有由中酸性到酸性变化的特征。说明帽儿山期均为同一熔融批次，其分异指数为94.87，说明熔融后的岩浆具分异结晶作用。从图1可知岩浆来源深度接近120 km。从而推断重熔岩浆最终来源于上地壳。

2.4.2 火山岩成因演化

1）五道岭期火山成因演化。五道岭期火山喷发形式为喷溢一碎屑流，岩性为英安质岩屑晶屑凝灰岩、流纹岩等，化学成分具从中酸性一酸性变化特征，地球化学特征相似，因此具同源岩浆演化特点。

┼五道岭期△帽儿山期

图1 火山岩k2o含量与喷发深度的关系图（after ninkovich 1972）

在lgsi一各种氧化物图解（图2）中可以看出，si、mg基本呈线性而al、ca、na、k较分散。从la/sm-la图（图3）可见该旋回岩石投点趋势呈一明显倾斜直线，投点较集中，根据（trevilandvoron，1973），这种沿一定斜率分布的火山岩为批次部分熔融产物。

综上所述，该期岩浆是以地壳部分熔融作用为主，熔融后的岩浆仍存在分异结晶作用，而且向sio2过饱合的酸性演化，岩浆分异作用趋于彻底。

2）帽儿山期火山成因演化。测区晚侏罗世岩浆演化为帽儿山期火山作用，该期火山岩在稀土标准化曲线图上具较明显的负eu异常，矿物组合以长石、石英和黑云母为主。从分异指数为94.87来看，熔融后的岩浆具分异作用，而且向sio2过饱合的酸性演化，岩浆分异作用趋于彻底。

2.4.3 火山岩形成的大地构造环境

根据测区出露火山岩的岩石学、岩石化学、地球化学及火山喷发作用特点与构造关系等，推断测区火山活动处于活动大陆边缘大地构造环境。主要依据有：

1）本区火山岩总体为一套钙碱性岩石系列，为钙碱性系列的流纹岩、英安岩及其碎屑岩，属板内及板缘岩石系列。

2）利用dicrion（1970）大陆壳厚度c（km）=18.2（k2o）+0.45计算，五道岭期陆壳厚度均在59-88 km，帽儿山期陆壳

●帽儿山期◎五道岭期

图3 la/sm—la关系图

a—非造山带火山岩，b—造山带火山岩

c—为a、b区派生的碱性、偏碱性火山岩

┼帽儿山期△五道岭期

图4 特曼—戈蒂里图解（after a.rittmann，1973）

厚度在82 km，相当于活动陆缘区大陆壳厚度。

3）从岩石化学lgc-lgσ图解（a·rittmann）（图4）上可见五道岭期及帽儿山期火山岩全部落入消减带（岛弧与活动陆缘）火山岩区。本区火山岩五道岭期sio2=74.95—81.10%，

feo*/mgo=5.71-7.38，k2o/na2o=1.55—5.76>0.6，帽儿山期sio2为76.5%，feo*/mgo=11.0，k2o/ na2o为1.22>0.6，为活动陆源环境，总体上看，本区火山岩岩石化学具有由板内向活动陆缘区过度特征。