上黃旗火山巖特征與火山機(jī)構(gòu)研究

靳潔敏+李步遜+呂沛+劉曉磊

摘要：上黃旗位于河北豐寧縣，中生代火山巖發(fā)育，區(qū)域上屬大興安嶺-太行山巖漿巖帶的組成部分，通過(guò)查明上黃旗火山作用產(chǎn)物圍繞火山口發(fā)生的成分、產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的變化和空間分布規(guī)律，來(lái)劃分巖相并查明其巖石特征，進(jìn)而恢復(fù)火山機(jī)構(gòu)。本文加深和完善了對(duì)研究區(qū)的火山巖認(rèn)識(shí)和研究，為恢復(fù)古火山地貌奠定了基礎(chǔ)，從而為尋找火山巖礦產(chǎn)工作提供地質(zhì)依據(jù)，對(duì)確定新的找礦靶區(qū)有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：火山巖；巖相；火山機(jī)構(gòu)；上黃旗

上黃旗構(gòu)造巖漿帶位于大興安嶺-太行山巖漿巖帶上，該帶呈北北東向斷續(xù)展布，局部疊加在晚三疊世侵入巖之上，部分侵入巖構(gòu)成隆起帶，火山巖往往構(gòu)成隆起帶兩側(cè)的火山盆地。該帶巖漿活動(dòng)隨時(shí)間推移發(fā)生強(qiáng)度和規(guī)模上的變化，從侏羅紀(jì)到白堊紀(jì)有不同規(guī)模的火山活動(dòng)，根據(jù)火山噴發(fā)物的性質(zhì)、地層疊置關(guān)系及構(gòu)造旋回分析，上黃旗巖漿活動(dòng)以燕山構(gòu)造巖漿期為主，巖漿活動(dòng)多以高位侵入體的出現(xiàn)而結(jié)束。

1、火山巖巖石學(xué)特征

上黃旗火山巖為一套中-酸性火山巖，主要巖石類型有粗安質(zhì)凝灰?guī)r、安山質(zhì)集塊巖、安山質(zhì)角礫巖、安山巖、粗安巖、英安質(zhì)（含角礫）熔結(jié)凝灰?guī)r、英安巖、流紋質(zhì)（含角礫）熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋巖等。

侏羅紀(jì)巖漿巖多以中性火山巖為主，巖石顏色多呈黃褐、淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。在火山口附近見(jiàn)安山質(zhì)、粗安質(zhì)火山集塊巖，集塊大小不等一般為10- 50cm。集塊成分多為安山巖、粗安巖，集塊含量約為60- 75%，填隙物多為火山灰，細(xì)小難辨。在距離火山口較遠(yuǎn)的地方多為安山質(zhì)火山碎屑巖，多為凝灰結(jié)構(gòu)，由火山灰和填隙物組成。

白堊紀(jì)巖漿巖以中-酸性火山巖為主，主要巖石類型為流紋質(zhì)凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、石英粗面巖，局部為凝灰質(zhì)砂巖。巖石顏色一般為灰白、淺灰紫、灰紫、灰黑色，底部為紫灰、黃褐色厚層氣孔杏仁安山巖、玄武安山巖，氣孔杏仁狀安山巖，多發(fā)育氣孔、杏仁構(gòu)造，氣孔和杏仁多為拉長(zhǎng)狀，一般拉長(zhǎng)的方向指示古巖漿流動(dòng)方向（見(jiàn)圖1- 1），覆蓋在安山巖之上為一套流紋質(zhì)碎屑巖、沉凝灰?guī)r及流紋巖，流紋巖一般發(fā)育流紋構(gòu)造（見(jiàn)圖1- 2），部分流紋質(zhì)火山角礫巖中的角礫往往也會(huì)指示巖漿流動(dòng)方向。

2、上黃旗地區(qū)火山巖巖相、韻律和旋回特征

2.1火山巖巖相特征

爆發(fā)相由張家口組一段流紋質(zhì)凝灰?guī)r，二段粗安質(zhì)凝灰?guī)r，四段粗安質(zhì)角礫集塊巖，平面上呈帶狀火山口分布，近火山口出角礫粗大，角礫直徑可達(dá)10- 20cm，含量30%左右。

噴溢相主要由流紋巖、安山巖、粗安巖等熔巖組成，呈巖流、巖被狀展布，是組成錐狀火山的主體巖石，在層狀火山中與火山碎屑巖呈互層狀產(chǎn)出，呈環(huán)狀、半環(huán)狀及弧狀分布。

侵出相由細(xì)?；◢彴邘r和霏細(xì)斑巖組成，常分布于中心部位或火山通道處，形成中央巖體，長(zhǎng)軸方向?yàn)楸北睎|向。

2.2火山韻律和旋回特征

本火山機(jī)構(gòu)最全的是東營(yíng)子—棒槌砬子剖面，由下而上2個(gè)火山活動(dòng)旋回：

早期旋回：由流紋質(zhì)含角礫熔結(jié)凝灰?guī)r、凝灰?guī)r到流紋巖，厚度263m，只有一個(gè)韻律。

晚期旋回：由粗安質(zhì)凝灰?guī)r—粗安巖，安山質(zhì)集塊巖，火山角礫巖—安山巖組成，厚達(dá)1085m，該旋回由兩個(gè)韻律組成，每個(gè)韻律都是以火山爆發(fā)作用開(kāi)始，溢流作用而止。

最后殘余巖漿侵出形成了流紋巖和流紋霏細(xì)斑巖，從早到晚形成了1個(gè)完整的由爆發(fā)相—噴溢相—侵出相的火山活動(dòng)過(guò)程。

3、上黃旗地區(qū)火山機(jī)構(gòu)

火山活動(dòng)是地殼運(yùn)動(dòng)的組成部分。火山構(gòu)造泛指火山作用形成的構(gòu)造的總體。根據(jù)火山巖地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方法指南對(duì)研究區(qū)內(nèi)火山構(gòu)造進(jìn)行分類，研究區(qū)可劃分到Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)構(gòu)造（見(jiàn)表2- 1）。

該盆地整體構(gòu)成上黃旗穹盆狀火山機(jī)構(gòu)，它經(jīng)歷了多次火山活動(dòng)，以棒槌砬子火山口為中心堆積了近1200m厚的火山物質(zhì)，巖層產(chǎn)狀為內(nèi)傾，傾角內(nèi)緩?fù)舛?，圍繞噴發(fā)中心呈環(huán)狀分布。該火山機(jī)構(gòu)的中心，發(fā)生過(guò)遷移，早期在盆地南部落草溝一帶，晚期在北部前大洼砬尖—棒槌砬子一帶（圖3- 1）。

結(jié)論：形成礦產(chǎn)的幾大因素是：礦源層（巖）、含礦母巖、構(gòu)造環(huán)境和圍巖條件。火山活動(dòng)并非孤立的活動(dòng)，它受控于區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)?；鹕交顒?dòng)不僅提供殼內(nèi)物質(zhì)上升的通道，而且為有益元素的遷移，提供了熱源和動(dòng)力。火山活動(dòng)還可以造成局部范圍的斷裂和破碎，為有益元素的富集提供空間條件。測(cè)區(qū)內(nèi)白堊世巖漿活動(dòng)的后期，含礦熱液是形成本區(qū)內(nèi)生礦床的主要物質(zhì)來(lái)源，它的活動(dòng)與火山活動(dòng)有密切關(guān)系。所以調(diào)查研究火山機(jī)構(gòu)與尋找內(nèi)生礦床有十分密切的關(guān)系。

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