火山机构的鉴别和工作方法 ③火山机构的主要类型及其鉴别标志

火山及火山口类型"火山"一词来源于罗马神话中火神所在的里帕里岛上"伏尔加诺"(volcano)火山口的名称.火山口即火山通道上部的凹陷.按毕令斯的意见,火山口是指火山锥顶部的正常凹陷,其位置处于火山通道的顶部.一般将火山分为三类:盾火山高流动性的熔岩多次从火山口溢出,沿火山斜坡溢流而成宽阔穹状缓坡锥.层火山由火山碎屑物与舌状岩流所构成的火山锥.例如,日本富士山(12380英尺)、华盛顿州的来尼尔峰、厄瓜多尔的特多佰西峰(19498英尺)都属于大型的层火山.火山渣锥由强烈爆发的火山碎屑堆积     

利用区域火山口排列模式反演区域地应力场

研究表明区域地应力场会影响火山岩脉群分布及火山口排列。通常情况下火山口排列和岩脉群延伸方向与火山喷发时区域最大水平主应力方向平行,与最小水平主应力垂直。对于应力实测困难的火山区,利用火山口排列模式反演区域地应力场,对于构造应力场分析非常有用。本文从火山口排列调查法的研究现状、具体方法和案例对国内外相关文献进行了整理总结。火山口排列调查法反演地应力的关键两步:①利用遥感图像和DEM提取有效参数作火山区域构造图;②根据火山口年代和延伸性作线性处理。国外已对该方法开展了较全面的研究,因此值得对该类方法归纳整理,应用在国内典型火山群的古应力场反演,补充中国大陆应力环境数据库。     

长白山地区晚新生代火山地貌形态研究及其地质应用

长白山地区晚新生代火山岩规模巨大而且来源复杂。本次研究主要基于新生火山岩与基底地质体在地貌形态上的差异及火山口群和锥状火山口的地貌特征,利用ASTER-GDEM数据,通过地形高程、地势起伏度、坡度、典型剖面、地形参数等分析手段,对比区域地质调查成果,对长白山晚新生代火山岩区的地貌形态进行解译、分析。解译所得到的研究区晚新生代火山岩、火山口群和锥状火山口的分布特征与地质调查结果基本一致。地形剖面分析揭示甄峰山火山口群呈现熔岩高地的地貌特征,指示裂隙式火山活动,其他火山口群均呈锥状火山地貌特征。各锥状火山口群的地形参数特征与地质资料所确定的形成顺序较为一致。在各锥状火山口群及周边地区共解译锥状火山口149个,正确率75%,预测15个,对进一步野外地质调查具有指示意义。此外,综合解译结果及前人地质调查分析,认为长白山晚新生代火山岩及火山口群分布受NW向深大断裂的控制。     

长白山火山碎屑喷出物和熔岩地球化学特征及其对构造环境的指示意义

选取长白山火山碎屑喷出物(火山灰)和熔岩(浮岩、碱流岩、黑曜岩),对其进行岩石地球化学分析以确定其源区、演化过程和构造环境。研究表明,长白山火山碎屑喷出物和熔岩属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列,富K_2O+Na_2O,并具有高K_2O以及较高的Fe_2O_3含量,低CaO、MgO、TiO_2、P_2O_5和MnO含量,Mg#值变化范围为0.02～0.10,A/CNK的平均值为0.82,属于偏铝质岩石,稀土元素(REE)相对富集,轻重稀土分异强烈、轻稀土(LREE)相对富集、重稀土(HREE)亏损,铕负异常[δ(Eu)=0.04～0.15],大离子亲石元素(LILE) K、Sr、Ba等相对亏损,高场强元素(HFSE) Th、U、Ta、Nb、Hf相对富集,P、Ti等强烈亏损,Rb/Sr比值为3.23～93.33,在岩浆岩成因类型判别图上,所有样品均落在A型花岗岩区域内,说明其具有A型花岗岩成分特征。根据前人研究成果和本文所述的地球化学分析结果,可以说明长白山火山碎屑喷出物和熔岩可能起源于幔源岩浆的分异演化,在上侵时混染了地壳组分。长白山火山碎屑喷出物和熔岩形成于非造山板内拉张环境。     

辽西四合屯—后燕子沟早白垩世火山机构及火山喷发作用的演化

在四合屯—后燕子沟火山岩区的工作,确定了火山机构的组合、分布及其类型。并将本区的火山作用划分为4个亚旋回。亚旋回Ⅰ的下部为凝灰质胶结复成分细砾岩,上部聚斑状橄榄玄武岩,气孔杏仁状玄武岩。亚旋回Ⅱ的下部为凝灰质杂砂岩、沉凝灰岩、凝灰岩和玄武安山质集块岩。上部杏仁状橄榄玄武岩与玄武安粗岩互层,夹辉石玄武安山岩。亚旋回Ⅲ为玄武安山质晶屑岩屑凝灰岩、岩屑杂砂岩、玄武安山质熔结集块岩、杏仁状橄榄黄长碧玄岩、拉斑玄武岩、安山质集块角砾岩、杏仁状玄武安山岩和杏仁状安山岩夹橄榄玄武岩。亚旋回Ⅳ为火山喷出大量橄榄玄武岩,杏仁状玄武岩和玄武安山岩,盖在凝灰质岩屑长石杂砂岩上。该火山岩区是一个巨大的组合式火山机构,火山机构中心地段由十几个火山口组成 ,构成中心火山群,即中心火山机构。外侧还有5个小火山群形成次级火山机构,围绕其近于有规律地匀称地分布,每个次级火山机构的中心火山口外侧也有数个火山口呈环状围绕其分布。故称其为“组合式”火山机构。“组合式”火山机构中心地带发现了含有地幔岩成分的橄榄玄武岩、碧玄岩。“组合式”火山机构是由含有地幔岩浆物质形成的。     

菲律宾群岛1991年皮亚图博火山喷发:得到的教训

皮亚图博火山喷发期始于1991年6月9日,似已于1991年8月31日终止。它的喷发高潮在6月15日,以高达40km的高喷出柱为其特征。6月12日-16日普尼林式喷发期间大体上产生了总量由大约7000m~3的火山碎屑流沉积和大约3000m~3火山灰雨组成的火山喷出物。我们从这-20世纪以来最大的一次火山喷发中得到了许多教训: 1、台风经过正在喷发的火山附近时,能明显改变火山灰雨的分布。当皮亚图博火山     

长白山天池及邻区次生火山灾害类型、分布及其与火山地质的关系

基于对长白山天池及邻区火山地质和次生火山灾害的编图结果,从岩性、断裂、地形地貌和水系等方面,分析火山喷出物的地质特征与这些火山物质所导致的次生火山灾害之间的相关性。研究表明,崩塌发生在柱状节理发育的硬质岩中,多期火山喷发以及伴生的地震活动剥蚀掏空坚硬岩层间的松散堆积体,使岩体失稳发生崩塌,局部陡崖地貌在地震影响下亦会发生崩塌灾害。软质岩和松散堆积体受流水侵蚀,河谷下切,河流两岸斜坡前缘形成开阔的滑动空间,火山地震引起山体变形,斜坡岩体结构遭到破坏发生滑坡灾害。火山先期喷出的碎屑物和崩塌滑坡产生的碎石是火山泥石流的重要物质来源,火山喷发或强地震引发的洪水灾害以及地形地貌对火山泥石流的形成、搬运和分布范围起关键性作用。     

昌乐县北岩镇二姑山火山通道中螺旋形柱状节理的发现及地质意义

笔者等于2006年10月对山东省昌乐地区火山口群进行了野外实地考察,本区内发育的火山均为裂隙式喷发(田海芹等,2000),火山通道相以直立或微斜的柱状节理为主,但是发育于昌乐县北岩镇二姑山火山口中的火山通道相柱状节理形态与其他火山通道相的柱状节理存在明显的区别(图1).     

山东五莲七宝山破火山口的研究

本文首次研究了七宝山破火山口,对破火山口特征作了全面论述,尤其是发现破火山口产有两套火山——侵入杂岩,粗安质火山侵入杂岩和英安流纹质火山侵入杂岩,前者为慢源岩浆经破火山口中心式喷发形成,后者为陆壳同熔岩浆在破火山口演化晚期经火山复活作用产生。     

塔里木盆地塔中隆起带二叠系火山岩识别及其喷发模式

基于塔里木盆地塔中隆起带西端的K1三维工区地震和钻井资料,统计分析了火山岩的厚度、岩性特征,建立了本区火山岩地震识别模式,通过连井地震剖面分析了火山岩的剖面特征,利用时间切片剖析了纵向上火山机构的演变特征,应用不连续性检测技术确定了火山口平面展布。综合火山岩的钻井、地震剖面和时间切片等点-线-面-体的特征,建立了研究区的火山喷发模式。研究区的钻井钻遇二叠系火山岩的厚度为285～1 133 m,识别出大型火山机构7个,多数火山口呈圆形或近圆形,火山机构在剖面上呈蘑菇状、伞状和漏斗状特征,火山通道呈管状。这些证据表明,该区火山喷发模式以中心式喷发为主,如此密集分布的火山机构群说明本区是塔里木大火成岩省的喷发中心之一。     

鄂拉山发现两个火山机体

青海省地质局第十地质队四分队在兴海县鄂拉山一带进行1/2.5万区域地质调查工作中发现了两个火山机体——虎达破火山口构造和赛曲龙洼火山穹窿构造。虎达破火山口地貌景观醒目,四面高中间低。火山堆积物质为中性火山岩。安山质集块岩、角砾岩、火山弹分布在破火山口的中间,各类岩相呈环状分布,向中心倾斜,周围有放射     

山旺盆地的成因及其地质意义

前人一般认为山旺盆地是一个深度不大的封闭性淡水剥蚀盆地。笔者认为它是一个火山口成因的封闭—半封闭盆地。盆地的发展经历了3个发展阶段:早期为火山喷发作用形成火山口,并造成火山碎屑物堆积:中期堆积了较厚层的沉积物,主要为粘土质岩石,如硅藻质页岩、泥岩,此外,还有少量的砂岩、砾岩;晚期为玄武岩充填,致使整个盆地完全封闭。在盆地发展过程中,早期为封闭环境,中、晚期为半封闭环境。火山碎屑物的再堆积和分解对于生物死亡和埋藏可能具有重要的意义;该区第三纪中心式火山作用非常强烈,通过详细的区域地质调查,有可能找到更多的化石产地和硅藻土矿。     

江西东乡赛阳关破火山口的特征及演化

赛阳关破火山口火山活动具多期次性,以多相火山一次火山侵入相为特点。火山喷发物成份的规律变化,表明岩浆源呈层状垂直分带。破火山口的塌陷具不均一性,明显偏向东南一侧,其演化过程为:中心式熔岩溢流,揭开火山活动的序幕;沿环状裂隙强烈的火山灰流喷发,进入破火山口发育阶段;以及由此而产生的沉陷。     

松辽盆地北部徐家围子断陷营城组大型破火山口的发现

破火山口的形成是火山物质喷发量最大、破坏力最强的一种火山作用现象,因此,探寻破火山口存在的证据是明晰松辽盆地北部徐家围子断陷下白垩统营城组火山喷发规律和叠置关系的关键。徐家围子断陷营城组地层中徐东破火山口呈一个长轴约17km,短轴约10km的椭圆形、塌陷深度近3km的大型破火山口,其天窗式塌陷是下方岩浆房的不对称形态或岩浆房的不对称抽空导致。徐东破火山口内被厚层流纹质凝灰岩和熔岩填充,剖面上显示一对发育完整的正、逆断层,指示徐东破火山口经历了完整的沉降、塌陷、火山喷发过程。徐东破火山口形成于大陆裂谷背景下,是岩石圈减薄,大规模岩浆作用的产物。受区域NNW向构造格架控制,形成破火山口南北延伸的椭圆形态。     

相山铀矿田与斯特列利措夫铀矿田特征对比

相山铀矿田和斯特列利措夫铀矿田均产于破火山口中,相山火山盆地的基底为震旦系变质岩,斯特列利措夫盆地的基底为多期活化的片麻状花岗岩。两盆地的破火山口盖层均为陆相火山岩系,相山破火山口火山岩系为酸性和中酸性岩,斯特列利措夫破火山口火山岩系则为酸性和基性火山岩呈互层产出。破火山口内的构造和蚀变作用发育程度存在明显差异,这是两个铀矿田成矿远景不同的主要原因。     

依兰地区原黑龙江群碱性玄武质火山碎屑岩的发现及地球动力学意义探讨

在依兰地区原黑龙江群中发现了一套火山碎屑岩,它由岩屑和细粒的火山碎屑物组成,岩屑呈透镜状、焰舌状等,细粒火山碎屑物发生了强烈变形.二者矿物组成相似,均由钠质闪石、钠长石、绿帘石以及少量绿泥石组成,但各矿物含量及特征差别较大.火山碎屑岩岩屑的地球化学特征表明,岩屑为碱性玄武岩,LREE/HREE=3.87～4.24,(La/Yb)<,N=7.20～8.12,Eu*/Eu=1.03～1.09,稀土元素配分曲线为右倾型.岩屑微量元素与MORB相比,富集Sr、K、Rb、Ba等不相容元素,Yb含量略低于MORB,初步确定岩屑为形成于大洋板内洋岛环境的碱性玄武岩.在岩浆喷出尚未完全凝固之前,大洋板块内的热点再次活动,早期形成的碱性玄武岩破碎,形成塑性-半塑性岩屑,并被火山碎屑物胶结,它们为大洋板内"轴外火山作用"形成的洋岛型火山碎屑岩.这一发现为恢复该地区的古构造环境、确定原黑龙江群的构造属性提供了新的线索.     

广西硅质岩建造与成矿作用

硅质岩在广西具有多期发育，在Z2、ε1、O2、D3、C1、P1到T1，尤以上泥盆统最普遍，常呈线性展布，与基底深大断裂有关。岩石均为海底中基性火山喷出物或潜火山残余物经水解或脱破化产物。硅质岩与含锰建造有直接成因联系，并为一些锑矿床及锡多金属矿床提供有利的成矿空间。故硅质岩不仅具有石学意义，也具有构造演化与成矿研究意义。     

长白山天池火山泥石流展布特征及其灾害研究

长白山天池火山是我国最具灾害性喷发危险的活动火山,火山泥石流是最致命的火山灾害之一.本文根据距离火山口远近不同堆积物所展现的不同特征,基于野外实地调查的剖面,系统阐述了长白山天池火山千年大喷发形成的泥石流的物源、堆积方式及分布特征,探讨了火山泥石流的成因和灾害规模.通过对千年前火山爆发的分析,初步预测并划分了火山泥石流灾害的高、低危险区,并利用ERDAS软件对火山爆发造成的天池水下泻灾害（包括下泻的出水口及下泻流量）进行了预测,为本地区的防灾减灾提供科学依据.     

黑龙江镜泊湖地区全新世火山岩^14C测年及其源区特点探讨

黑龙江镜泊湖地区全新世火山位于镜泊湖西北侧的"火山口森林"和蛤蟆塘两个地区.本次研究分别在"火山口森林"地区的Ⅰ号火山口、Ⅴ号火山口(大干泡)的一、二旋回层和蛤蟆塘地区的Ⅻ号火山口外围的第一旋回层的火山渣中取了3个碳化木进行14C 测年,其结果分别为3430±60 a、2470±120 a、2470±110 a和3490±140 a(其中Ⅴ号火山口的碳化木进行了两次测试).根据本区存在3个火山旋回和其他地质特征以及树木的最老年龄推测,该区最后一次火山活动可能在1000～2000 a之间,并且两次火山喷发间隔大约在1000 a左右,由此证明镜泊湖火山是东北地区最危险的火山之一.另外,由于"火山口森林"地区和蛤蟆塘地区的玄武质岩石在岩石学、地球化学以及所含的包体特征存在着巨大的差异性,表明该区在3490 a BP前地幔存在着强烈的不均一性,其原因可能与地幔柱的三级构造活动有关.     

新疆西天山大型铁矿床石炭纪控矿火山机构及成矿模式

新疆西天山阿吾拉勒成矿带发育一系列大型海相火山岩型铁矿床,是我国十大重要金属矿产资源接替基地之一,备受关注。该成矿带石炭纪火山活动强烈,前人已经识别出该成矿带东段的区域艾肯达坂破火山口,且查岗诺尔、智博、敦德、备战等大型铁矿床均赋存于下石炭统大哈拉军山组火山岩中,其形成受火山机构控制。然而,迄今为止,这些矿床尚未确立具体的火山机构,矿床与矿区发育的火山机构关系有待查明;此外,与查岗诺尔、智博、备战等矿床包含单一的铁元素不同,敦德矿床具有Fe-Zn-Au元素组合,其原因尚不清楚。在前人研究基础上,通过野外地质剖面观察和测量,结合室内研究和遥感解译工作,我们认为阿吾拉勒成矿带东段的4个大型铁矿床均独自发育石炭纪与成矿有关的火山机构,且不同矿床,其火山机构的特点及其演化各不相同。其中,查岗诺尔矿区发育圆形破火山口,面积约为10km2,矿床位于破火山口北缘,矿体赋存于破火山口环状断裂系中;智博矿区发育椭圆形破火山口,面积约为15km2,矿床位于破火山口西南部,矿体赋存于经多次塌陷的破火山口环状断裂系中;敦德矿区发育椭圆形破火山口,面积约为6km2,矿床位于破火山口的中部,矿体赋存于火山通道及其附近的环状和放射状断裂系中;备战矿区发育椭圆形火山口,面积约为4km2,矿床位于火山口北缘,矿体赋存于环状断裂系中。可见,只有敦德矿床的矿体赋存于火山通道断裂系中,其余矿床的矿体均赋存于火山机构环状断裂系中;高渗透性的火山机构断裂系为成矿流体迁移和金属沉淀提供了有利的空间,是铁矿体形成的关键控矿因素和赋矿部位。此外,这些铁矿床的成矿年龄(319～304Ma)滞后于容矿火山岩的年龄(328～319Ma),矿体与围岩界线多为渐变关系;成矿作用以热液作用为主,其中,敦德矿区发育单一的热液成矿作用,具有Fe-Zn-Au元素组合,其它矿床成矿作用复杂,包括热液成矿作用、沉积成矿作用和可能的岩浆熔体成矿作用,仅发育有Fe元素。基于此,可将阿吾拉勒成矿带东段的海相火山岩型铁矿床进一步划分为两个亚类,即火山通道型铁多金属矿床(敦德)和火山边缘型铁矿床(查岗诺尔、智博、备战);成矿模式包括火山通道相热液富集铁多金属成矿模式和火山边缘相沉积-热液富集铁成矿模式。