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(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北 武漢 430074)

0 引 言

一直以來，對火山噴發(fā)旋回沒有嚴格的定義。王德滋等(1982)提出，火山噴發(fā)旋回是指火山活動由初噴期、高峰期、衰退期到休眠期的整個過程。一個噴發(fā)旋回往往會包括多期噴發(fā)活動，反映火山作用在時間上的演化歷史。Jackson(1997)提出，火山旋回是指反映某火山的行為變化的一個規(guī)則層序，這一定義指出了火山旋回的3個要點：(1) 火山旋回是一套規(guī)則的、與火山作用有關(guān)的巖石序列，應(yīng)具有一定的疊置關(guān)系或規(guī)律性；(2) 火山旋回是一個火山內(nèi)部形狀變化的外部表象，而且這種變化有一定的規(guī)律；(3) 同一火山旋回的物質(zhì)必須源于同一巖漿源，而在2個旋回之間往往具有一定的間斷，表現(xiàn)為構(gòu)造不整合、噴發(fā)不整合或具一定厚度的沉積夾層。

實際研究中，火山噴發(fā)旋回的定義服務(wù)于研究目的。如研究區(qū)域性構(gòu)造巖漿作用，著眼于區(qū)域乃至全球尺度的構(gòu)造巖漿事件的大的宏觀規(guī)律，則火山旋回的時空尺度就很宏大，一個火山旋回可能是一個紀或更大的時限跨度(楊帝等，2011)?，F(xiàn)在有學(xué)者采用巖相來研究火山旋回劃分，1套巖相相序組合對應(yīng)1個旋回，理想的火山巖相表現(xiàn)為爆發(fā)相-噴溢相-火山通道相-侵出相-火山沉積相等，但實際中往往只表現(xiàn)其中兩三個巖相類型或是某一巖相重復(fù)、顛倒等(王璞珺等，2003,2006)。也有人據(jù)巖漿的演化規(guī)律來劃分，巖漿一般演化方向性：從基性—中性—酸性的連續(xù)變化或其中部分連續(xù)變化,每個旋回對應(yīng)某一個種類的巖性來確定火山旋回(王力圓等，2013)。本次劃分根據(jù)研究區(qū)內(nèi)荒田、龍德的鉆孔柱狀圖以及薄片等資料，依據(jù)1次噴發(fā)旋回對應(yīng)1套巖性組合來劃分峨眉山玄武巖為2個旋回。

1 區(qū)域地質(zhì)

建水縣荒田、龍德區(qū)域大地構(gòu)造位置位于楊子準地臺與滇東南褶皺帶個舊斷褶束西延部位，區(qū)域內(nèi)發(fā)育NW—SE向和NE—SW向2組斷層，并以前者最為發(fā)育，也是本區(qū)域的成礦構(gòu)造與控礦構(gòu)造。后者使礦體的埋深、標高及產(chǎn)狀發(fā)生了變化，但對礦體無明顯破壞作用。褶皺有NW向掛袍山復(fù)背斜，次一級褶皺較發(fā)育。區(qū)域地層僅缺失寒武系—泥盆系和白堊系，其他時代均有出露，礦區(qū)主要出露地層有二疊系茅口組(P1m)、二疊系峨眉山玄武巖組(P1-2β)、三疊系火把沖組(T1h)、第四系(圖1)。鉛鋅礦體賦存于二疊系峨眉山玄武巖組與茅口組接觸帶附近。巖漿活動以華力西期基性噴發(fā)巖最為發(fā)育(周偉家等，2010；李國武等，1998)。

圖1 區(qū)域地質(zhì)概況圖

1.1 區(qū)域玄武巖特征

區(qū)內(nèi)峨眉山玄武巖主要由玄武質(zhì)熔巖類和火山碎屑巖類構(gòu)成。

1.1.1 熔巖類 熔巖產(chǎn)生于火山活動的平穩(wěn)階段,由含揮發(fā)成分相對較少的巖漿從火山通道緩慢溢出地表冷凝而成(李昌年,2010)。研究區(qū)內(nèi)熔巖主要為基性玄武巖，該巖類主要有氣孔-杏仁狀玄武巖、斑狀結(jié)構(gòu)玄武巖。

(1) 氣孔-杏仁狀玄武巖：手標本取自龍德ZK2013-120-1孔深度471.00 m處，肉眼觀察巖石呈灰綠色，杏仁狀構(gòu)造，加5%稀鹽酸裂隙劇烈起泡。鏡下特征為：具無斑結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具間粒間隱結(jié)構(gòu)?；|(zhì)主要由粒徑≤0.07 mm×0.30 mm的板條狀斜長石和部分蝕變暗色礦物、綠泥石、黑云母、方解石及金屬礦物等組成。板條狀斜長石雜亂排列搭成格架，沿其格架間充填他形粒狀蝕變暗色礦物、顯微鱗片狀綠泥石、片狀黑云母、金屬礦物等構(gòu)成間粒間隱結(jié)構(gòu)。巖石發(fā)育次圓狀或是不規(guī)則狀氣孔，部分氣孔連通，不均勻分布，多數(shù)氣孔由長石、綠泥石、方解石、綠簾石等蝕變礦物所填充，呈杏仁狀構(gòu)造(圖2)。

圖2 氣孔-杏仁狀玄武巖

(2) 斑狀結(jié)構(gòu)玄武巖：取自龍德ZK2013-120-1孔深度10.00 m處，肉眼觀察巖石呈灰綠色，塊狀構(gòu)造，鏡下特征為基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu)。斑晶為粒徑小于0.15 mm×0.65 mm的板柱狀斜長石，局部輕微絹云母化、綠泥石化，星散分布?；|(zhì)主要由粒徑小于0.03 mm×0.20 mm的細小板條狀斜長石雜亂密集排列搭成格架，沿其格架間不均勻地充填他形粒狀蝕變暗色礦物構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)，其中暗色礦物已完全碳酸鹽化，僅保留晶形輪廓；斜長石輕微絹云母化，少數(shù)黃褐色隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)不均勻充填。不透明礦物星散分布 (圖3)。

圖3 斑狀玄武巖

1.1.2 火山碎屑巖類 火山碎屑巖屬于火山爆發(fā)形成的空降堆積的產(chǎn)物,在研究區(qū)內(nèi)主要包括凝灰?guī)r和火山角礫巖2種。

(1) 凝灰?guī)r：標本取自龍德ZK2013-120-1孔深度568.00 m處，肉眼觀察為巖石呈灰色，塊狀構(gòu)造。鏡下特征為凝灰結(jié)構(gòu)，由粒徑小于1.80 mm的巖屑(15%)和填隙物(50%)、金屬礦物(5%)組成基質(zhì)，由斜長石微晶(35%～45%)、玻璃質(zhì)(15%～30%)及綠泥石化礦物構(gòu)成，碎屑狀，均勻分布,以小于2 mm的凝灰物質(zhì)為主。巖石發(fā)育不規(guī)則狀裂隙，沿裂隙由后生礦物白云石、石英、絹云母及少數(shù)金屬礦物充填構(gòu)成細脈(圖4)。

圖4 凝灰?guī)r

(2) 火山角礫巖：灰黑色火山角礫巖，取自荒田ZK2013-238-6孔深度551.04～581.78 m處，塊狀構(gòu)造。中間夾有1層灰白色凝灰?guī)r，角礫大小2.0～5.0 cm，角礫成分為灰?guī)r、玄武巖，星點狀黃鐵礦化強烈。鏡下特征為：主要由粒徑2.0～5.0 mm的火山角礫(80%)、粒徑小于1.8 mm的火山巖屑(3%～5%)組成，被玄武質(zhì)火山熔巖(15%)呈孔隙-基底式膠結(jié)?；鹕浇堑[、火山巖屑呈次圓-次棱角狀，成分為強碳酸鹽化玄武巖，具少斑結(jié)構(gòu)，斑晶為粒徑小于2.0 mm的板柱狀斜長石，表面具輕微泥化，星散分布；基質(zhì)主要由粒徑小于0.05 mm×0.25 mm的板條狀斜長石雜亂-半平行排列構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)，大部分斜長石已碳酸鹽化、輕微絹云母化?；鹕饺蹘r與火山碎屑成分一致。巖石發(fā)育裂隙，沿裂隙由石英、白云石和少數(shù)綠泥石等充填構(gòu)成細脈(圖5)。

圖5 火山角礫巖

1.2 巖相特征

區(qū)內(nèi)的二疊系玄武巖縱向上表現(xiàn)為旋回性巖相?；究煞譃閲姲l(fā)相和溢流相2類，以溢流相為主，可能由于火山作用間歇期較短，無明顯沉積相。區(qū)內(nèi)第一噴發(fā)旋回初期火山活動比較強烈，表現(xiàn)為荒田鉆孔底部火山集塊巖和火山角礫巖以及中厚層的灰色、灰白色凝灰?guī)r；第二噴發(fā)旋回火山活動相對平靜，以裂隙式溢流為主，表現(xiàn)為厚層狀、致密塊狀玄武巖。

2 旋回劃分

2.1 噴發(fā)方式

區(qū)域內(nèi)北西走向的區(qū)域褶皺構(gòu)造控制了該區(qū)域的峨眉山玄武巖火山活動的分布，該褶皺由于受南部區(qū)域紅河大斷裂的影響，北西端相對開闊，向南東方向越來越緊閉，所以北西端的荒田礦段可能存在3個火山裂隙噴發(fā)帶，龍德可能相對較少。與褶皺構(gòu)造相伴隨的平行褶皺軸面斷裂的發(fā)育也是北西端舒展，南東端緊閉。峨眉山玄武巖主要沿著褶皺軸部及次一級構(gòu)造裂隙呈裂隙-中心式噴發(fā)(圖6)。

圖6 噴發(fā)方式

2.2 旋回劃分

(1) 根據(jù)荒田0102坑道ZK2013-238-6孔的巖性柱狀圖，將峨眉山玄武巖劃分為Ⅰ、Ⅱ 2個旋回，分界點為孔深249.51 m處(圖7)。旋回Ⅰ底部為火山角礫巖→玄武巖與凝灰?guī)r互層→氣孔構(gòu)造發(fā)育玄武巖→凝灰?guī)r。旋回Ⅱ下部為致密塊狀玄武巖→凝灰?guī)r→氣孔構(gòu)造發(fā)育玄武巖。每個旋回近頂部以凝灰?guī)r示頂，其間見不同程度的星點狀黃鐵礦化。而互層層數(shù)多的特點正是由于“峨眉山玄武巖”巖漿多期次噴發(fā)韻律作用所致。

圖7 荒田鉆孔柱狀圖

(2) 根據(jù)龍德ZK2013-120-1孔的巖性柱狀圖，將研究區(qū)的火山噴發(fā)旋回劃分為Ⅰ、Ⅱ2個旋回，分界點為孔深249.00 m處(圖8)。旋回Ⅰ底部自下而上為氣孔、杏仁狀蝕變玄武巖→致密塊狀玄武巖→氣孔、杏仁狀構(gòu)造玄武巖→棕紅色凝灰?guī)r。旋回Ⅱ自下而上為致密塊狀玄武→致密塊狀凝灰?guī)r→杏仁狀玄武巖。其間也有不同程度的褐鐵礦化、黃鐵礦化。

圖8 龍德鉆孔柱狀圖

2.3 旋回特征

據(jù)以上2個區(qū)域的旋回劃分，可將建水縣的峨眉山玄武巖每個旋回特征描述如下：底部為火山角礫巖厚度變化較大，有的區(qū)域甚至缺失(如龍德)，這可能是由于區(qū)域離噴發(fā)口較遠所致。中部的上段一般為氣孔、杏仁、斑狀玄武巖，下段為致密塊狀玄武(熔)巖(厚度比較大)，頂部為凝灰?guī)r示頂,可見每個旋回的巖性組合相似(每個旋回近頂部凝灰?guī)r的缺失可能因風(fēng)化剝蝕所致),如表1所示。

表1 旋回特征

3 與鉛鋅礦化關(guān)系

區(qū)域內(nèi)主要產(chǎn)出鉛鋅礦，據(jù)目前所打的鉆孔以及坑道資料可知，該區(qū)的礦體主要產(chǎn)于峨眉山玄武巖組底部與茅口組接觸面上及其附近玄武質(zhì)-灰質(zhì)角礫巖層中，似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，表現(xiàn)為層控礦，角礫巖為找礦標志，玄武巖層偶見一定的礦化，但品位偏低(圖9)。

圖9 荒田地區(qū)23號勘探線剖面圖

前人研究認為該地區(qū)為巖漿期后熱液成礦(李國武等，1998；周偉家等，2010)，但是從以上2個鉆孔柱狀圖旋回特征觀察，可初步推斷區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦應(yīng)在巖漿期前成礦，也就是噴發(fā)開始前或是噴發(fā)初期，其理由如下。

(1) 整個柱狀圖為峨眉山玄武巖層，從空間上來看,無論是縱向(玄武巖層柱狀圖)還是橫向(荒田、龍德)都未見鉛鋅礦化，只見弱黃鐵礦化，說明峨眉山玄武巖成巖時期與鉛鋅成礦時期并非同時或是有一定間隔期(排除同時期)。

(2) 整個柱狀圖玄武巖層每個旋回近頂部均出現(xiàn)強烈蝕變(碳酸鹽化、硅化等)可能是巖漿期后以富硅和二氧化碳為特征的氣液活動所致，如果巖漿巖期后的氣液活動帶入了成礦元素，玄武巖層間應(yīng)有相當?shù)牡V化，而與鉛鋅礦的產(chǎn)出特點主要為玄武巖層與灰?guī)r層界面成礦，玄武巖層中礦化品位較低且離界面較近相矛盾(排除后期)，可以推斷成礦流體應(yīng)在巖漿期前，同時礦化部位離界面較近也可推斷在成巖初期。綜上可初步推斷成礦流體應(yīng)當是巖漿期前，在噴發(fā)開始前或是剛開始噴發(fā)。那么，峨眉山玄武巖第一噴發(fā)旋回的早期火山角礫巖是鉛鋅礦主礦體的成礦時期，沿褶皺軸面及裂隙噴發(fā)中心是尋找主礦體最有利的部位。

4 結(jié) 論

(1) 峨眉山玄武巖的主噴發(fā)期時限并不長(約為1～2 Ma)(宋謝炎等，2001)，在該區(qū)域內(nèi)可分為2個旋回，早期旋回初期噴發(fā)強烈，后期旋回以溢流為主，每個旋回對應(yīng)一套巖性特征，反應(yīng)了峨眉山玄武巖的演化規(guī)律。

(2) 該區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦的成礦與玄武巖噴發(fā)關(guān)系密切，通過噴發(fā)方式以及旋回的劃分，初步推斷成礦流體為巖漿期前侵入，褶皺軸面及裂隙噴發(fā)中心是找礦有利部位。

(3) 由于峨眉山玄武巖是沿深大斷裂呈多期次、多中心裂隙式間歇性噴發(fā)、噴溢(張云湘等，1988)，不同地段噴發(fā)特征不同，不同巖區(qū)的玄武巖噴出環(huán)境和巖石組合也具有一定差異，其噴發(fā)旋回劃分具有一定的區(qū)域性，但本區(qū)域劃分對于全巖區(qū)火山噴發(fā)旋回劃分具有相當?shù)慕梃b意義。

李國武,楊廣斌,楊學(xué)廣,等.1998.云南建水荒田—蝦洞火山巖型銀多金屬礦帶的硫、鉛同位素特征及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)地球化學(xué),75(4):21-25.

李昌年.2010.簡明巖石學(xué)[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

宋謝炎,侯增謙,曹志敏,等.2001.峨眉大火成巖省的巖石地球化學(xué)特征及時限[J].地質(zhì)學(xué)報,32(8):499-505.

王德滋,周新民.1982.火山巖巖石學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.

王璞珺,遲元林,劉萬洙,等.2003.松遼盆地火山巖相:類型、特征和儲層意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版,33(4):317-325.

王璞珺,吳河勇,龐顏明,等.2006.松遼盆地火山巖相:相序、相模式與儲層物性的定量關(guān)系[J].吉林大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版,36(5):805-812.

王力圓,高順寶,李偉良,等.2013. 西藏林周盆地林子宗群火山巖噴發(fā)旋回期次劃分[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,32(8):1028-1033.

楊帝,王璞珺,梁江平,等.2011.松遼盆地白堊系營城組火山巖噴發(fā)旋回劃分[J].地層學(xué)雜志，35(2):123-127.

張云湘，袁學(xué)誠.1988.中國攀西裂谷文集(3)[C].北京:地質(zhì)出版社.

周偉家,陳鳳艷,譚兆波,等.2010.云南建水荒田鉛鋅礦控礦因素[J].云南地質(zhì),29(1):41-44.

JACKSON J A.1997.Glossary of Geology [M].Alexandria:American Geological Institute Press.