新疆阿什庫勒火山群野外地質科學考察

許建東 趙 波 張柳毅 陳正全

1)中國地震局地質研究所，北京 100029

2)首都師范大學資源環境與旅游學院，北京 100048

新疆阿什庫勒火山群野外地質科學考察

許建東1)趙 波1)張柳毅1)陳正全2)

1)中國地震局地質研究所，北京 100029

2)首都師范大學資源環境與旅游學院，北京 100048

2011年5月4日至5月30日，由中國地震局地質研究所和新疆維吾爾自治區地震局組成的科考隊，完成了2010年度地震行業專項“新疆于田7.3級地震與阿什庫勒火山綜合科學考察”的野外綜合科學考察。火山地質組通過對阿什庫勒火山群的野外地質、地貌實地考察，初步查明了阿什庫勒盆地新生代火山類型、數量、結構參數和火山活動歷史，并且對該地區存在的一些有爭議的問題，如阿什火山1951年5月27日噴發事件的報道、大黑山火山的噴發方式、高臺山火山的存在與否等問題提供了野外證據。

阿什庫勒火山群 現代噴發 火山錐體 熔巖

0 引言

阿什庫勒盆地位于阿爾金斷裂帶、東昆侖斷裂帶西端與康西瓦斷裂帶交會處(圖1a)，是一個剪切拉張性質的構造盆地，其區域構造位置特殊，新構造活動強烈。由10余座主火山和數十個子火山組成的阿什庫勒火山群分布在盆地的南部，是世界上海拔最高的火山區之一。這些火山幾乎均為中心式噴發，形成圓錐狀或截頂圓錐狀火山錐，熔巖面積約200km2(圖1b)，絕大多數是第四紀形成的(劉嘉麒等，1990;鄧萬明，1998)，是青藏高原內也是中國大陸可能有過最新噴發活動的火山。據報道阿什庫勒火山1951年5月27日爆發過(新疆日報，1951)，但前人考察未見最新熔巖，因此當時是否噴發過一直存在爭議(鄧萬明，1989;劉嘉麒等，1990;李栓科，1991;劉若新等，2000)。20世紀80年代末中國科學院青藏綜合隊曾派出兩個小分隊對火山區進行過短期實地考察，2008年于田地震發生后，中國地質科學院地質研究所在組織地震應急科考的同時，也對阿什庫勒盆地新生代火山巖進行了野外調查和地質填圖。但由于該地區人跡罕至，工作環境十分惡劣，研究程度較低，到目前為止，人們對阿什庫勒火山群的了解還主要集中在一些火山巖的地質描述和部分火山巖的年齡上，而對于巖漿的深部起源、演化以及巖漿囊的現今活動狀態、動力學背景等核心問題還沒有系統的研究成果。

在地震行業專項“新疆于田7.3級地震與阿什庫勒火山綜合科學考察”項目的支持下，我們首次針對阿什庫勒火山群的野外地質、地貌特征進行了系統的實地考察，初步查明了阿什庫勒盆地新生代火山類型、數量、結構參數和火山活動歷史(表1)，并獲得了一些最新噴發活動和噴發方式的新認識。

圖1 阿什庫勒盆地的區域構造位置(a)及盆地內的火山分布情況(b)Fig.1 The tectonic location of Arshikule Basin(a)and volcano distribution inside the basin(b).

1 阿什庫勒火山群地質地貌特征

從地貌上來看，阿什庫勒火山群主要由火山錐體、火山熔巖臺地、熔巖谷組成?；鹕絿姲l活動過程中，受NE向構造的影響，發育數條沿NE向展布的火山鏈。阿什庫勒火山群主要巖性為富鉀粗安巖、粗玄巖和堿玄巖(劉嘉麒，1999)。劉嘉麒等(1990)根據野外調查和K－Ar測年結果，將阿什庫勒盆地內的火山活動分為6期，持續時間從上新世末(2.8Ma)至全新世，并且認為最近的一次活動就是媒體報道的1951年5月27日的阿什火山噴發。

1.1 阿什火山

阿什火山(前人工作中的1號火山(趙銘鈺，1976)，圖1b，圖2a)位于阿什庫勒南部，趙銘鈺(1976)、劉嘉麒等(1990)認為阿什火山就是1951年報道噴發過的火山?；鹕藉F體保存基本完好，外表面無沖溝發育，火口北高南低，南側有一缺口。阿什火山火口深48m。火口底部無積水，近似一個圓形平臺，直徑20m。火口南側缺口與北側最高處高差約為26m。缺口底部長20m，上部長80m。本次科考在北側火口沿發現多個噴氣孔(圖2b)，推測可能是1951年噴發遺留的產物。由于本區風成黃土發育，有些火山地貌被風成黃土覆蓋。阿什火山的熔巖流北到阿什庫勒湖邊，南到盆地山脈的山腳，分布面積廣泛，形成熔巖湖和脹裂脊等地貌。從錐體地貌上看，阿什火山至少存在3個噴發階段:早期造錐階段，基本奠定了阿什火山錐體，表面為黑色和紅褐色火山渣、巖屑的混合堆積，在地貌上主要表現為坡度相對平緩;晚期的濺落堆積，形成了火口附近的階梯狀紅褐色濺落堆積物，內壁坡度陡峭;末期噴氣孔形成階段。

1.2 大黑山火山

大黑山火山(前人工作中的2號火山(趙銘鈺，1976)，圖1b，圖2c)位于盆地的中北部，前人測定的K－Ar年齡為0.5Ma和0.6Ma(劉嘉麒等，1990)。大黑山是阿什庫勒地區最大最高的火山，東南側火口沿為本區最高峰，海拔約5 090m，火山錐體形態依稀尚存，錐體外側發育羊尾巴沖溝。大黑山存在多期噴發，導致錐體被切開，錐體地貌支離破碎，形成多處缺口。在大黑山北側火口沿可見直徑長達1m的火山彈，南側缺口發育火山集塊巖，這些現象反映了大黑山火山曾經有過強爆破式噴發，它的爆發規模要遠遠大于區內其他火山。本區大黑山熔巖流分布面積廣泛，北到盆地山脈邊緣，洪積扇覆蓋于熔巖流上，南到阿什庫勒湖邊?？傮w來看，大黑山火山的噴發方式主要以溢流式和爆破式為主。

1.3 烏魯克火山

烏魯克火山(前人工作中的3號火山(趙銘鈺，1976)，圖1b，圖2d)位于烏魯克湖的東北800m處，前人測定的K－Ar年齡為0.2Ma(劉嘉麒等，1990)。烏魯克火山錐體形態基本保存完好，錐體外側發育羊尾巴沖溝。火口近似圓形，直徑約220m，火口北高南低，在南側有一缺口，與最高處的高差30m。從錐體地貌上看，烏魯克火山至少存在3個噴發階段:早期造錐階段，基本奠定了烏魯克火山錐體形態，表面為黑色和紅褐色火山渣、巖屑的混合堆積，在地貌上主要表現為坡度相對平緩，沖溝發育;晚期的濺落堆積，形成了火口附近紅褐色濺落堆積物，火口內壁坡面平滑，與阿什火山內壁陡峭明顯不同，反映了經過較長時間風化改造;末期熔巖流溢出階段，火口南側缺口壁上有黑色致密熔巖，部分表面玻璃質化，流動構造特征明顯。烏魯克熔巖流向西南流入烏魯克庫勒，向北與阿什火山熔巖流相遇。

圖2 阿什庫勒火山群典型火山錐體及熔巖地貌Fig.2 Some typical volcano cones and lava plateau of Ashikule volcano group.

1.4 椅子山火山

椅子山位于烏魯克庫勒西側山脈的半山坡上 (圖1b，2e)，前人測定的K－Ar年齡為0.58Ma(劉嘉麒，1990)。椅子山火山錐體呈簸箕狀，火口邊緣內側EW長150m，SN長約210m，在NE方向有一缺口，缺口處發育一套熔巖舌，遙感影像清晰。椅子山火口內側垮塌嚴重，熔巖餅等濺落堆積物發育，很少見火山渣。椅子山火山位于半山腰，這與本區大部分火山的位置不相同，很可能受到本區斷裂的控制。

1.5 迷宮山火山

迷宮山火山位于烏魯克火山東側500m處 (圖1b，圖2f)，前人測定的K－Ar年齡為0.44Ma(劉嘉麒等，1990)。迷宮山火山錐體與椅子山相似，火口東高西低，在西側發育較大的缺口，缺口寬130m，有熔巖流流出，南側發育一個小缺口。迷宮山火山口邊緣主要堆積是紅褐色熔巖餅等，南側內壁垮塌嚴重。迷宮山熔巖流主要向北流動，少量向西南流出。

1.6 月牙山火山

月牙山位于烏魯克火山東北約3km處(圖1b，圖2g)，前人測定的K－Ar測年0.31Ma(劉嘉麒等，1990)。月牙山錐體火口沿SN長約70m，EW長90m?；鹕娇趧兾g作用較強，火山口邊緣已經被剝蝕平坦。錐體北側有一缺口，晚期熔巖流溢出。月牙山大部分熔巖流被洪積扇所覆蓋。

1.7 牦牛山火山

牦牛山位于月牙山東北約720m處 (圖1b，圖2h)，活動時代不清楚。火山錐體EW長約410m，SN長約310m。牦牛山火山口風化強烈，火口呈蝶狀，地形平坦。錐體堆積物主要為黑色和紅褐色濺落堆積物。牦牛山熔巖流主要向北流動，繞過山脈后向西流動。

易非想不明白。老媽的短信又來了，她又一次拯救了糾結的易非。老媽說，向南又找人借錢了，她不知他每月的錢都干什么去了？沒見他交女朋友，沒見他大吃大喝，衣服也沒兩件，每一件T恤他都是洗到發黃變形，他為什么要那么多錢？他的錢干什么去了？他不會變壞吧？

1.8 馬蹄山火山

馬蹄山位于盆地東北側(圖1b，圖2i)，火山機構大部分被洪積扇掩埋，出露的主要為錐體上部，火口內沿EW長約360m，SN長約350m。前人測定的馬蹄山K－Ar年齡為1.63Ma(劉嘉麒等，1990)。馬蹄山火山口北高南低，最高海拔4 778m，南側缺口海拔4 752m，整個火山錐相對高度在10～30m之間。在錐體東北側火口沿上，寄生一小火口。馬蹄山南側缺口處有一天然形成的火山剖面，整個剖面大致分為3層，底部為2m厚的黑色、紅褐色巖漿團塊;中部為1m厚的火山渣層，氣孔發育;上部為黑色、紅褐色巖漿團塊。整個底層剖面反映了火山爆發強度由弱變強再變弱的一個噴發過程。

1.9 東山熔巖臺地

東山位于盆地的東側(圖1b，圖2j)。野外調查中未發現火口，地貌上主要表現為波狀起伏的熔巖臺地地貌，熔巖隴發育，前人測定的K－Ar年齡為0.52Ma(劉嘉麒等，1990)。有熔巖通道形成的塌陷谷(衛星影像清楚)，北高南低，海拔在4 640～4 680m之間，分布面積約為6km2。“阿克白”河穿越了東山熔巖臺地，野外實地測量熔巖臺地厚度約37m左右。地表與西山類似，表面風化嚴重，發育黑色熔巖碎屑顆粒，有氣孔，粒徑一般在1～5cm。東山熔巖臺地的發育表明東山火山噴發主要以溢流式為主。

1.10 西山熔巖臺地

西山位于盆地的西北側 (圖1b，圖2k)，距離最近的大黑山為18km，海拔在4 969～4 996m之間，前人測定的K－Ar年齡為2.8Ma(劉嘉麒等，1990)。野外調查中未發現火口，地貌上主要表現為熔巖臺地，北高南低，地面平坦，分布面積約0.3km2，南側厚度約20m。表面風化嚴重，發育黑色熔巖碎屑顆粒，有氣孔，粒徑一般在1～5cm，個別達20cm。西山熔巖臺地的發育表明西山火山噴發主要以溢流式為主。

1.11 濱湖山火山鏈

濱湖山火山鏈位于烏魯克庫勒湖西南岸，總體可見6個圓形山丘呈NE向串珠狀排列(圖1b)，其中最大的圓形山丘(劉嘉麒(2000)稱之為高臺山)位于鏈體的最北端，鏈體的西南方向則是穹隆狀的隱山火山丘(圖1b)。這一地區由于交通條件所限，以前鮮有實地考察成果。劉嘉麒(2000，見劉若新主編的《中國的活火山》第二章第八節)曾根據遙感影像解譯該處火山巖性為流紋斑巖。本次實地考察發現，高臺山主體巖性為具有層理結構的沉積巖，而非火山成因;其他呈“似火山錐體”展布的山丘，巖性為具有顯晶質的中酸性火山巖，斑晶發育，直徑達2cm，此外還發育大氣囊構造。濱湖山火山鏈成因還有待進一步工作。

1.12 子火山錐與火山鏈

除上述的主要火山機構之外，本區還發育數以百計的子火山錐和火山鏈，錐體底部直徑在10～20m之間，出露高度高在幾m到幾十m不等，地貌上一般表現為線性排列關系，走向主要為NE向(圖2m)，火山產物為紅褐色或黑色濺落堆積物，活動方式主要為弱爆破式，主要分布在牦牛山峽谷兩側、烏魯克火山東北側熔巖流單元、高臺山峽谷南坡等地。值得一提的是，在牦牛山峽谷西南壁上發育典型的子火山錐體，被后期構造作用破壞，露出完整的錐體剖面，上部為紅褐色的熔巖餅等濺落堆積物，下部為呈丘狀的熔巖頸(圖2l)，反映出后期強烈的構造活動。

2 初步結論

阿什庫勒火山群火山噴發方式在不同的活動階段和不同的火山機構各有變化，但主要噴發方式可概括為2種，即造錐階段的爆破式噴發和巖漿溢流式噴發。

阿什庫勒盆地構造活動與火山之間存在密切聯系，部分火山分布受NE向阿爾金斷裂和近EW向康西瓦斷裂構造控制，呈線性展布，火山產物受到后期構造活動改變的現象明顯。

野外火山地質地貌調查結果初步表明，阿什庫勒火山群相對活動時代從早到晚分為3期:第1期活動時代從上新世至早更新世，以西山、東山和馬蹄山為代表，火山機構特征表現為熔巖臺地和火山錐體殘余，熔巖流單元遭受強烈的風化作用;第2期活動時代主要為中更新世，以大黑山、迷宮山、椅子山、牦牛山、月牙山為代表，表現為不完整的火山錐體和具有一定風化程度的熔巖流單元;第3期活動時代為晚更新世至全新世，以烏魯克山和阿什山為代表，表現為完美的火山錐體和風化程度很弱的熔巖流單元。

致謝 野外工作得到了中國地震局地質研究所徐錫偉研究員、新疆維吾爾自治區地震局宋和平和沈軍研究員、中國地質大學(北京)白志達教授等許多同行們的大力協助，特此感謝。

鄧萬明.1998.青藏高原北部新生代板內火山巖［M］.北京:地質出版社.36—37，162—164.

DENGWan-ming.1998.Cenozoic Intraplate Volcanic Rocks in the Northern Qinghai-Xizang Plateau ［M］.Geological Publishing House，Beijing.36—37，162—164(in Chinese).

鄧萬明.1989.新疆烏魯克火山群地質考察:“1952年1號火山噴發質疑”［J］.自然資源學報，4(4):349—354.

DENGWan-ming.1989.Geological investigation on the volcanic group in the Wulukekule(lake)region，Xinjiang:Query the validity of“the eruption of No.1 volcano in 1951”［J］.Acta Natural Resources，4(4):349—354(in Chinese).

劉嘉麒.1999.中國火山［M］.北京:科學出版社.44—46.

LIU Jia-qi.1999.Volcano in China［M］.Science Press，Beijing.44—46(in Chinese).

劉嘉麒，買買提·依明.1990.西昆侖第四紀火山的分布與K－Ar年齡［J］.中國科學(B輯)，(2):180—187.

LIU Jia-qi，YIMING Maimaiti.1990.The distribution of Quaternary volcanics and its K － Ar isotopic age in western Kunlun Mts［J］.Science in China(Earth Sciences)，(2):180—187(in Chinese).

劉若新.2000.中國的活火山［M］.北京:地震出版社.81—88.

LIU Ruo-xin.2000.Active Volcano in China［M］.Science Press，Beijing.81—88(in Chinese).

李栓科.1991.中昆侖山阿什庫勒盆地地貌與第四紀環境問題［J］.地理學報，46(2):224—232.

LIShuan-ke.1991.Study on the geomorphology and Quaternary geology of the Ashikule Basin，middle Kunlun Mountains［J］.Acta Geographica Sinica，46(2):224—232(in Chinese).

新疆日報.1951.南疆昆侖大坂西溝發現火山爆發［Z］.7月5日，第二版.

Xinjiang Daily.1951.Volcano Eruption Occurred in the Western Valley of Kunlun Mountains，Southern Xijiang［Z］.May 7，page 2(in Chinese).

趙銘鈺.1976.新疆昆侖山第四紀火山群及阿什庫勒活火山介紹［J］.新疆地質，1－2:27—36.

ZHAO Ming-yu.1976.Introduction on Ashikule active volcanoes and the Quaternary volcano groups in Kunlun Mountains of Xinjiang［J］.Xinjiang Geology，1 －2:27—36(in Chinese).

FIELD GEOLOGICAL EXPLORATION OF ASHIKULE VOLCANO GROUP IN WESTERN KUNLUN MOUNTAINS

XU Jian-dong1)ZHAO Bo1)ZHANG Liu-yi1)CHEN Zheng-quan2)
1)Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China 2)College of Resource Environment and Tourism，Capital Normal University，Beijing 100048，China

From May 4 to May 30，2011，a field exploration on Ashikule Basin in Western Kunlunmountain area was conducted by the research team from Institute of Geology，China Earthquake Administration and Xinjiang Earthquake Administration.This work is financially supported by the special fund for China earthquake research project“The comprehensive scientific exploration of Yutian MS7.3 earthquake in 2008 and Ashikule volcano group”.Through detailed field survey on geological and geomopholoical features of Ashikule volcano group，which is one of the volcanic plateaus at the highest altitude(about5，000m)in the world，we found out the total number of volcanoes，the eruption type and structural parameters，and the active history of the volcano group.Our studies have provided field evidences for resolving the controversies existing in the past，such as the authenticity of the news reportabout the eruption event on May 27，1951，the eruption pattern of Daheishan volcano，and the reality of Gaotaishan volcano and etc.

Ashikule volcano group，recent eruption，volcano cone，lava

P317.5

A

0253－4967(2011)03－0499－07

10.3969/j.issn.0253 － 4967.2011.03.001

2011－08－21收稿，2011－09－13改回。

地震行業專項“新疆于田7.3級地震與阿什庫勒火山綜合科學考察”(201008004)和中國地震局地質研究所基本科研業務專項“新疆阿什庫勒火山噴發序列”(IGCEA1101)共同資助。

許建東，男，1962年生，1983年畢業于北京大學地質系，1998年獲美國紐約州立大學布法羅分校地質系博士學位，現任中國地震局地質研究所研究員，主要從事火山地質與災害研究，電話:010－62009155，E －mail:jdx321@sina.com。