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,來劃分巖相并查明其巖石特征,進(jìn)而恢復(fù)火山機構(gòu)。本文加深和完善了對研究區(qū)的火山巖認(rèn)識和研究,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。該帶巖漿活動隨時間推移發(fā)生強度和規(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,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,上黃旗巖漿活動以燕山構(gòu)造巖漿期為主,巖漿活動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狀,一般拉長的方向指示古巖漿流動方向(見圖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(見圖1- 2),部分流紋質(zhì)火山角礫巖中的角礫往往也會指示巖漿流動方向。
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,長軸方向為北北東向。
2.2火山韻律和旋回特征
本火山機構(gòu)最全的是東營子—棒槌砬子剖面,由下而上2個火山活動旋回:
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,該旋回由兩個韻律組成,每個韻律都是以火山爆發(fā)作用開始,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個完整的由爆發(fā)相—噴溢相—侵出相的火山活動過程。
3、上黃旗地區(qū)火山機構(gòu)
火山活動是地殼運動的組成部分?;鹕綐?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級和Ⅴ級構(gòu)造(見表2- 1)。
該盆地整體構(gòu)成上黃旗穹盆狀火山機構(gòu),它經(jīng)歷了多次火山活動,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)舛福瑖@噴發(fā)中心呈環(huán)狀分布。該火山機構(gòu)的中心,發(fā)生過遷移,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?;鹕交顒硬⒎枪铝⒌幕顒樱芸赜趨^(qū)域構(gòu)造運動?;鹕交顒硬粌H提供殼內(nèi)物質(zhì)上升的通道,而且為有益元素的遷移,提供了熱源和動力。火山活動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。測區(qū)內(nèi)白堊世巖漿活動的后期,含礦熱液是形成本區(qū)內(nèi)生礦床的主要物質(zhì)來源,它的活動與火山活動有密切關(guān)系。所以調(diào)查研究火山機構(gòu)與尋找內(nèi)生礦床有十分密切的關(guān)系。
參考文獻(xiàn)
[1] 邵濟安,劉福田,陳輝,等.大興安嶺-燕山晚中生代巖漿活動與俯沖作用關(guān)系[J].地質(zhì)學(xué)報.2001,75(1):56-63.
[2] 王德滋.火山巖巖石學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.1982.
[3] 許洪才,程海峰,朱爽,等.上黃旗—烏龍溝構(gòu)造巖漿巖帶高位侵入體鉬礦化區(qū)域地質(zhì)特征與成礦規(guī)律[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012,15:63.
[4] 趙國龍,楊桂林,王忠,等.大興安嶺中南部中生代火山巖[M].北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社.1989.