河北省測魚-臨城一帶南寺組火山旋回分析

（河北地質大學 河北石家莊050000）

（河北地質大學 河北石家莊050000）

通過對河北省測魚和臨城等地野外調查，對古元古代南寺組火山巖進行了系統研究，通過剖面測量發現，南寺組火山巖以中基性熔巖和火山碎屑巖為主。根據火山作用過程劃分為4個旋回，12個噴發韻律層。總體上南寺組以噴溢相為主，爆發相相對較少，且噴發韻律為爆發-噴溢相、爆發相相間的周期，表明該時期火山活動開始由強逐漸變弱的韻律特征。根據當時古元古代華北地臺演化特征，南寺組火山巖可能形成與匯聚拼接島弧環境下，南寺組火山巖具有的噴發韻律性間接記錄了研究區在匯聚構造環境下火山活動的特點。

測魚和臨城一帶南寺組噴發韻律火山旋回

研究區位于華北地臺二級構造單元山西臺隆的東部（王立峰等，2010），研究區多年來火山巖研究主要集中于火山巖的地質時代，同位速測年、巖石地球化學特征等方面，而相對缺少對研究區古元古代浮沱群南寺組火山活動和火山巖旋回的研究，本區在古元古代的發育以碎屑巖為主碳酸鹽巖建造和火山巖建造，其中有三次大規模火山活動其中所形成火山巖可作為本區及太行山中南段的地層對比提供明確的標志層，根據火山巖地層可以清楚的反映甘陶河群各組橫向變化特征。

1 區域地質特征

山西臺隆以太行山為主體而太行山表現為NE-NNE向斜列的兩個隆起和兩個凹陷組成。由北向南，它們依次為阜平隆起、井陘凹陷、贊皇隆起和武安凹陷。研究地區位于贊皇隆起北西緣和東南緣。區內斷裂構造和褶皺發育，出露地層主要有太古代石家欄組，古元古代封龍山組、南寺掌組、南臺組、豆村組、東冶組、南寺組等。

其中南寺組在臨城地區代表性剖面位于白云掌—自立莊，底部與東冶組成過渡接觸，上部與南臺組呈斷層過渡接觸。在測魚地區較為典型剖面位于楊莊—朱會，與蒿亭組呈平行不整合接觸。火山巖原貌保存相對較好的主要分布在測魚地區，總體巖性為中－基性火山巖，包括安山巖、玄武巖、安山質火山碎屑巖。

2 火山巖巖石類型

2.1 熔巖

熔巖總體為偏鋁高鈉堿性安山巖：巖石分布于測魚-臨城一帶的南寺組，熔巖多與火山碎屑巖或玄武巖交替出現。鏡下巖石具有斑狀結構，塊狀構造。斑晶主要由斜長石含量可達60～95%、綠泥石組成，粒度0.2～0.5㎜，斜長石主要為鈉長石，均已不同程度鈉黝簾石化、高嶺土化、弱絹云母化。綠泥石含量4～5%，呈半自形板狀-它形粒狀分布，呈半自形-它形柱粒狀分布，均已強青磐巖化、鐵質化，只保留其形態分布。基質：具變余微晶交織結構，粒度＜0.03㎜，主要由斜長石、角閃石組成。樣品中可見不透明礦物、后期礦物分布。不透明礦物含量0.5～1%，呈質點狀、浸染狀分布。后期礦物含量7～8%，主要由碳酸鹽、少量石英組成，呈浸染狀、脈狀分布。

2.2 火山碎屑巖

火山碎屑巖包括集塊巖、火山角礫巖、凝灰巖，其中綠簾石化含角礫巖屑晶屑凝灰巖：鏡下巖石具巖屑晶屑凝灰結構，塊狀構造。火山角礫巖:物質成分為晶屑、巖屑、火山塵、次生礦物、綠簾石、不透明礦物。角礫成分主要為玄武巖、凝灰巖、安山巖等中－基性火山巖。集塊巖：集塊成分主要為安山巖，粒度在10-20cm之間，最大40cm，渾圓狀—次棱角狀。基質鏡下觀察：巖石具凝灰熔巖結構，塊狀構造。物質成分為晶屑40—41%、巖屑4—5%、火山熔巖膠結物54—55%、次生礦物、不透明礦物0.5—1%。

3 火山巖剖面

在測魚西側楊莊—朱會測制了剖面PM6，剖面全長2.1km，用以控制安山巖段，剖面西側與蒿亭組呈平行不整合，剖面東側與東冶組呈過渡整合接觸，剖面描述如下：剖面共分為77層，由頂部到底部依次為：頂部為少量黑色玄武質凝灰巖和紅色安山質玄武巖互層，主要為火山碎屑巖為主包括安山質集塊巖、安山質角礫巖、安山質集塊角礫巖、安山質含角礫凝灰巖，剖面中部以安山質熔巖夾少量安山質碎屑巖為主，其中安山質碎屑巖以含集塊角礫巖為主，集塊普遍發紅含有Fe質化學沉積，部分集塊有輕微的拉伸變形附近有方解石脈穿插。剖面的底部以薄層的安山質熔巖和薄層的安山質碎屑巖交替出現，安山質熔巖表面氣孔較發育斑晶為綠泥石，氣孔部分被后期礦物填充，局部見有鈉長石英脈。安山質集塊巖，集塊大小不一分選性與剖面頂部相比較差集塊和角礫的粒徑明顯減小。

火山旋回特征:火山旋回的劃分方案根據火山作用過程劃分為超旋回、巨旋回、旋回、韻律、巖層五級火山旋回單元，根據PM6剖面上的巖段按照旋回內部劃韻律內部劃分巖層可劃分為4個火山噴發旋回，旋回由多個韻律組成，每個韻律又由一個或多個巖層組成。第一火山－沉積旋回由1～34層組成，由安山質熔巖巖－安山質集塊巖韻律組成，巖相為噴溢相－爆發相，火山作用強度強。第二旋回包括35～57層，由安山質凝灰巖、角礫熔巖、安山巖組成，呈現4個噴發韻律，巖相噴溢相－爆發相，火山作用強度較強。第三旋回包括58～77層，爆發相—噴溢相，以爆發相為主，主要為火山碎屑巖中間夾少量熔巖組成，反應火山作用強度從強到弱。

4 結論

本區南寺組火山旋回以溢流為主爆發相為輔，爆發相-溢流相穿插與整個旋回中，溢流相下部以玄武質為主的角礫熔巖、熔巖，向上過渡為安山質的熔巖內部有薄層的火山碎屑巖和熔巖互層表現出熔巖由基性到中性的噴發序列。爆發相下部集塊巖，中部火山角礫巖，上部凝灰巖或沉凝灰巖。爆發相-溢流相下部為火山碎屑巖，并夾以少量熔巖向上為溢流相的玄武巖或安山巖，旋回整體反映火山活動由強烈爆發-噴溢-寧靜（沉積作用）的由強而弱的過程，與當時古元古代華北地臺從活化逐漸趨向穩定沉積大的構造環境相一致。

[1]王立峰，張河灣地質-旅游實習教程 [M].北京:地質出版社，2010

[2]徐學義,夏祖春,夏林圻.碧口群火山旋回及其地質構造意義 [J].地質通報,2002,Z2: 478-485.

[3]羅光東.徐家圍子斷陷興城地區營城組火山巖旋回和期次的劃分與對比 [J].中外能源,2012,05:69-72

河北省測魚-臨城一帶南寺組火山旋回分析

■胡兵凱 劉鐸

P317[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-115-1

胡兵凱（1990～），男，河北地質大學2014級巖石學、礦物學、礦床學專業，碩士研究生，研究方向為巖漿作用與深部過程。