云县三叠纪火山岩中熔结凝灰岩的重新厘定

笔者近年对滇西南地区的三叠纪火山岩进行研究,觉得以往对该区熔结火山碎屑岩的确定还存在一些问题。正确地识别、鉴定、命名熔结火山碎屑岩这一类岩石,无论对火山岩系层序和喷发旋回韵律的确定,还是对火山作用、火山岩形成的大地构造环境、火山岩与矿产的关系等都不无益处。根据实际观测,结合有关文献,笔者重新厘定了云县三叠纪火山岩中熔结凝灰岩的类型、层位和特征,以期对该区下一轮区调工作有所帮助。 (一)熔结火山碎屑岩概述熔结火山碎屑岩(welded pyroclastic rocks)是正常火山碎屑岩中的一个亚类,是     

赣南中生代三类熔结凝灰岩特征及相模式

本文通过对赣南中生代火山盆地内广泛分布的熔结凝灰岩类的岩相学、岩石学、岩石 地球化学特征的综合研究,将熔结凝灰岩类划分为碎屑流型、涌流型、次火山型等３种类型,并对其 成因机理进行了讨论。     

新疆北部阿尔泰南缘晚古生代高钾高硅熔结凝灰岩的地球化学、岩浆成因及构造背景

新疆北部阿尔泰南缘分布着一条晚古生代的火山岩带。通过岩石学和地球化学的研究,我们从克朗和麦兹火山-沉积盆地的下泥盆统康布铁堡组地层的火山岩中,厘定出一种高钾高硅熔结凝灰岩(Ignimbrite),前人称之为钾质流纹岩。高钾高硅熔结凝灰岩主要由钾长石(微斜长石)、石英和黑云母,以及少量白云母组成。其岩石化学成分的特征为过铝质的(A/CNK=1.01～1.36)、高硅(SiO_2=69%～80%)、高钾(K_2O=5%～11%)、高钾钠比值,并富集大离子亲石元素(Rb,Ba,K,La),亏损高场强元素(Nb,Ta,Ti,P)和低的 Nb/Y 比值,以及富 LREE 和亏损 Eu 的 REE 分布模式。以上这些特征体现它们继承了形成硅质岩浆的大陆地壳源区特点。微量元素的构造环境判别图解显示,本区高钾高硅熔结凝灰岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境。综合岩石学和地球化学研究的结果,作者提出高钾高硅熔结凝灰岩岩浆的二阶段成因模型:1)地幔楔二辉橄榄岩部分熔融产生的大体积玄武岩岩浆侵入导致其上部地壳发生部分熔融形成了高硅的熔结凝灰岩岩浆;2)高硅岩浆经富钠斜长石的分离结晶作用最终形成高钾高硅的熔结凝灰岩浆。     

新疆南天山开都河火山岩地球化学特征、锆石 LA-ICP-MS年代学及其意义

位于塔里木-卡拉库姆板块与伊犁-哈萨克斯坦板块之间的南天山造山带是最具代表性的造山带之一,其中发育一条不完整的蛇绿岩带——南天山南缘库勒湖-科克铁克达坂蛇绿岩带,暗示古缝合线的存在。该蛇绿岩带北面的开都河水电站泥盆纪地层中发育一套中酸性火山岩(包括熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩和安山岩等),属于碱性-钙碱性系列,A/CNK值在0.82~1.31之间;该套岩石整体REE含量较高,轻重稀土元素分异显著,轻稀土元素相对富集,重稀土元素亏损,并具强烈的Eu负异常。对熔结凝灰岩中岩浆锆石进行LA-ICP-MS U-Pb定年,获得其结晶年龄为393.1±3.4 Ma,与中泥盆统(D2)萨阿尔明组一致。岩石地球化学研究表明,安山岩可能来自于玄武岩分离结晶;熔结凝灰岩、含晶屑酸性玻璃质熔岩来自于上地壳部分熔融。推测其形成机制是:库勒洋盆在中泥盆世向北俯冲消减过程中释放出流体,导致地幔楔发生部分熔融并形成玄武质岩浆,部分玄武质岩浆结晶分异形成安山岩,随着俯冲持续和地壳不断加厚,玄武质岩浆对上部地壳加热使得其发生部分熔融形成酸性母岩浆,并最终喷发至地表形成熔结凝灰岩和含晶屑酸性玻璃质熔岩。     

熔结凝灰岩的液态熔离—泡沫熔岩流成因

若干地区的研究证明,熔结凝灰岩是液体熔离——泡沫熔岩流生成的。无色玻屑及其间隙中的褐色玻璃质胶结物为物质的熔体属性提供了证据。熔浆中丰富的水主要来自火山口湖水的向下渗漏,部分属岩浆水。未脱玻化的岩石中无色玻屑和褐色玻璃质胶结物成分分析以及褐色玻璃为主要组分的火焰石的结构和成分分析表明,熔浆中发生过熔离作用。贫水较富铁的液体球滴因密度大发生了重力分异,于负荷压力及粘性流动条件下凝结为火焰石。成岩后岩石发生了广泛的重结晶和自变质作用。德兴地区发现大量的排气筒为一奇景。     

西藏中冈底斯带措勤地区则弄群熔结凝灰岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄

对措勤地区则弄群熔结凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,所测的2件熔结凝灰岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为112.7Ma±1.0Ma和108.6Ma±1.6Ma。根据已有的年代学数据、地球化学资料和最新的1:25万区域地质调查成果,认为中冈底斯北部的则弄群火山岩很可能与班公湖-怒江特提斯洋向南的俯冲作用有关。     

塔里木大火成岩省熔结凝灰岩中富磷-稀土矿物集合体的识别及其意义

高分异的高硅流纹岩具有稀土元素(REE)成矿的潜在价值。塔里木大火成岩省以发育高比例的长英质岩石为特征,但其是否具有稀土成矿的潜力还缺少有力证据。本次研究以来自塔里木大火成岩省塔北隆起S42井的高硅熔结凝灰岩为研究对象,从中识别出多种富Fe-P-REE的矿物集合体:(1)熔结凝灰岩的岩屑具有由磁铁矿、独居石和碱性长石等矿物组成的核部,并被石英组成的边部包裹;(2)熔结凝灰岩胶结物中的磁铁矿+磷灰石+金红石+独居石矿物组合;(3)晶屑石英包裹独居石和黄铁矿等。进一步的石英SIMS原位氧同位素分析表明,岩屑石英的δ~(18)O_(V-SMOW)值的变化范围为11.15‰～14.60‰,而晶屑石英的氧同位素组成偏轻(7.23‰～7.84‰),与全岩氧同位素组成基本一致(5.00‰～7.21‰)。石英钛饱和温度计估算晶屑石英的形成温度为756～815℃,岩屑石英为566～645℃。另外,岩屑中与独居石共生的磁铁矿的微量元素特征与热液成因的磁铁矿一致。以上证据表明,岩屑中的Fe-P-REE矿物集合体主要来源于热液作用。而熔结凝灰岩的胶结物中与晶屑石英包裹体中出现富Fe-P-REE矿物集合体表明岩浆在演化的晚期REE已足够富集并结晶出稀土矿物。因此,熔结凝灰岩中的富Fe-P-REE的矿物集合体主要与岩浆的分离结晶作用和热液作用有关,它们的识别对认识塔里木大火成岩省长英质岩石的稀土成矿潜力具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段厚层熔结凝灰岩特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩中凝灰岩夹层广泛分布,单层厚度一般为0.1～10 cm,局部可达1～2 m。在盆地南部铜川瑶曲镇新发现了单层厚约14 m的岩屑晶屑熔结角砾凝灰岩层夹透镜状碳酸岩。熔结凝灰岩SiO_2含量在47.09%～66.6%之间,呈中性-偏酸性特征;∑REE为(164.04～245.74)×10^-6,LREE相对富集,总体特征表现为负Eu异常明显的右倾型曲线;微量元素中大离子亲石元素Sr、P为负异常,高场强元素U、Th为明显的正异常。碳酸岩中SiO_2含量较高,矿物组成简单,可能为壳源碳酸岩; Sr和Ba的含量较高,显示典型的火成碳酸岩特征。根据熔结凝灰岩的野外露头及岩相学特征,结合其分布特征,建立了鄂尔多斯盆地中晚三叠世火山岩岩相模式,认为铜川瑶曲镇的熔结凝灰岩为火山通道相-爆发相。熔结凝灰岩源于火山弧高钾钙碱性岩浆源区,透镜状碳酸岩产生于碰撞造山过程中派生的引张大陆岩石圈断裂带,直接由岩石圈富集、地幔低程度部分熔融作用而产生的碳酸岩浆侵入或喷发所形成,与中晚三叠世秦岭造山带的演化关系密切,是秦岭造山带印支构造活动在鄂尔多斯盆地的沉积耦合效应,该发现为鄂尔多斯盆地中生代构造演化提供了新的岩石学证据。     

试论熔结凝灰岩中塑性碎屑内晶质结构的成因

本文在岩相学研究的基础上,将熔结凝灰岩中的各种晶质结构分成两类,即浆屑和塑变玻屑等塑性碎屑中的晶质结构及刚性玻屑和火山微尘中的晶质结构。依据过冷结晶理论,结晶实验成果,本文重点讨论了浆屑和塑变玻屑等塑性碎屑中晶质结构的成因,指出它们不是由脱玻化形成的,而是由过冷结晶形成的。     

西藏中冈底斯带措勤地区则弄群熔结凝灰岩锆石LA—ICP—MS U—Pb年龄

对措勤地区则弄群熔结凝灰岩进行了LA—ICP—MS锆石U—Pb定年．所测的2件熔结凝灰岩样品的LA-ICP—MS锆石U—Pb年龄分别为112．7Ma±1．0Ma和108．6Ma±1．6Ma。根据已有的年代学数据、地球化学资料和最新的1：25万区域地质调查成果,认为中冈底斯北部的则弄群火山岩很可能与班公湖一怒江特提斯洋向南的俯冲作用有关。     

熔体结构与酸性熔岩的某些特征

在流纹质岩浆中,存在两种不混溶的熔体,一种熔体富SiO_2贫FeO,另一种则相反。从熔体结构的角度看,前一种熔体富桥氧,后者则富自由氧。水的解聚作用可以改变流纹质岩浆的结构,即降低它的聚合程度,因此,含水流纹岩浆的粘度低于玄武岩浆的粘度,从而使流纹岩中流纹构造发育。 实际工作中应避免混淆流纹岩与酸性熔结凝灰岩。     

中国北天山晚石炭世白杨沟火山岩的成因及地质意义

中国北天山作为中亚造山带西部重要的组成部分,其晚古生代的构造背景长期存在板内裂谷环境和岛弧环境两个截然不同的认识,有些学者还提出该地区有塔里木地幔柱的影响,从石炭纪到二叠纪均发育大量的双峰式火山岩。为了厘定其石炭-二叠纪模糊不清的构造属性以及火山岩的地质特征,本文对北天山博格达隆起带白杨沟地区火山岩进行了系统的研究。这套火山岩由枕状玄武岩、块状玄武岩、安山-英安质熔结凝灰岩、流纹岩和火山角砾岩组成。安山-英安质熔结凝灰岩和流纹岩属于Ⅰ型酸性岩,与枕状玄武岩及块状玄武岩整合接触。海相棘皮类化石的发现以及锆石SHRIMP U-Pb年龄(~311Ma)的测定指示这套白杨沟火山岩应属于晚石炭世祁家沟组。同时,安山-英安质熔结凝灰岩的发现表明白杨沟火山岩剖面并非双峰式火山岩,但与双峰式岩浆(玄武质和流纹质岩浆)有密切的成因关系。MELTS模拟计算指示白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩不是与其共生的玄武岩高度结晶分异的产物。与含水玄武质岩石的部分熔融实验对比,正的ε_(Nd)(t)值(+5.9~+7.5)以及岛弧特征的微量元素性质则表明白杨沟流纹岩和熔结凝灰岩主要由含水的新生岛弧玄武质地壳(岩石)发生部分熔融形成。流纹岩很可能代表新生地壳部分熔融的直接产物。然而熔结凝灰岩中发育玄武质和长英质两类浆屑,大量斜长石晶屑的发育以及负Eu至正Eu异常(δEu=0.8~1.1)暗示安山-英安质熔结凝灰岩还受岩浆混合作用和长石堆晶作用的影响。结合博格达晚石炭世玄武岩的研究,本文认为博格达晚石炭世应为洋内岛弧后弧或弧后环境,与北天山洋(或称为准噶尔洋)向南俯冲有关。博格达隆起带石炭-二叠纪构造属性的转变很可能与东准噶尔弧和博格达弧在石炭-二叠纪界限时期发生的弧-弧碰撞作用有关。     

塔里木溢流玄武岩省的巨型长英质热火山碎屑流爆发记录

在塔里木盆地西北缘的柯坪地区二叠系库普库兹满组和开派兹雷克组玄武岩之间发现厚层长英质火山碎屑岩层序。该层序包括可见含交错层理的空落火山灰层、三层含增生火山砾的火山灰、熔结凝灰岩和再沉积熔结凝灰岩。层序下部为与其准同时喷发的玄武质火山碎屑岩和玄武质熔岩流。利用锆石U-Pb法确定熔结凝灰岩层的喷发年龄为290.9±1.3Ma(MSWD=1.12),该年龄限定了库普库兹满组玄武岩喷发的截止时间。长英质火山碎屑岩层序中的增生火山砾由粒度250μm的长英质玻屑组成,且长宽比均1.5。根据形貌、结构和岩相学特征,将增生火山砾分为三类,分别对应热火山碎屑流从起始(TypeⅡ,coated ash pellet)到极盛(TypeⅠ,accretionary lapillus)再逐渐衰弱(TypeⅢ,ash pellet)的过程。由于喷发规模巨大,该火山层序很可能广泛分布于盆地内,可能是确定全盆地溢流玄武岩喷发时限的一个关键标志层。     

关于火山碎屑岩熔结过程的讨论及国内外研究现状综述

对国内外关于火山碎屑物熔结过程的研究历史做出了简要回顾,对与熔结过程相关的术语进行了归纳和说明,进一步探讨了熔结过程中出现的结构构造.此外,分别从野外调查和室内实验两方面总结了火山碎屑的熔结机理,对其研究意义做出主要说明,以期引起国内对火山作用中的火山碎屑物及碎屑流熔结过程研究的重视,以便更好地理解火山的喷发作用和重建火山喷发历史等火山学研究中的重要问题.     

江西相山铀矿田如意亭剖面火山岩的年代学格架及其地质意义

江西相山铀矿田如意亭剖面最底部的熔结凝灰岩代表了相山火山-侵入活动的开始时间,本文首次报导了该熔结凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果,得出其形成年龄为137.3±0.9Ma,表明相山火山-侵入活动开始于早白垩世。此外,对如意亭剖面的两个流纹英安岩样品的锆石U-Pb定年结果分别是136.8±2.5Ma和136.4±1.5Ma,对采自如意亭剖面的流纹英安斑岩的锆石U-Pb定年结果是135.0±2.0Ma,对采自如意亭剖面的碎斑熔岩的定年结果是134.1±1.6Ma,这些定年结果结合前人已有的研究,得出相山火山-侵入杂岩的形成时代集中在135Ma左右（137~132Ma）,再次证实了相山火山-侵入活动始于早白垩世,是一次集中且短暂的火山-侵入活动。本文对如意亭剖面的定年结果证实相山地区打鼓顶组和鹅湖岭组的火山岩地层应属于早白垩世。然而赣杭构造带上原先所划分的打鼓顶组与鹅湖岭组火山岩形成的时间与武夷山北坡冷水坑盆地中火山岩系并不相同,因此,打鼓顶组与鹅湖岭组地层在区域上应予重新厘定。     

浙江中生代熔结火山碎屑岩的新认识

熔结火山碎屑岩是浙江省火山岩中最为发育的一种火山碎屑岩类岩石。为阐述这类岩石的演化与火山活动机理关系,文中将其划分为熔结、焊结两种不同概念的岩石类型。通过此文介绍,为寻找古火山口及其有关的矿产资源提供信息。     

浙东谷来地区火山碎屑流沉积岩的特征及其成因

最早由K.V.Fritsch和W.Reiss(1868)把熔结凝灰岩命名为“条纹斑杂岩”以来,特别是P.Marshall(1935)根据C.N.Fenner的沉积机理,提出热沙流说并提出“熔结凝灰岩”(Ignimbrite)这个概念以来,对火山碎屑流沉积的研究,已经相当广泛。在我国,火山碎屑流沉积岩(熔结凝灰岩、熔结角砾岩、熔结集块岩等)分布极为广泛。川     

海拉尔盆地火山碎屑岩的成岩作用

对来自海拉尔盆地40口井的白垩系火山碎屑岩样品显微镜观察与分析显示,火山碎屑岩的成岩作用具有特殊性,表现在熔结作用、脱玻化与重结晶作用、粘土矿物形成与转变和交代作用等方面。熔结作用可以区分出熔浆/熔岩熔结、浆屑熔结和热灰熔结三种类型。脱玻化与重结晶作用常常是交织在一起,流纹质玻璃物质经脱玻化,并进一步重结晶,常具有特殊的结构,呈现一种复杂的硅质胶结样式。粘土矿物形成与转变在成岩作用早期就开始了,如蒙脱石化。一些特征性矿物如浊沸石、绿泥石的出现也不代表变质作用的开始,而是特定成岩环境的产物。碳酸盐的交代-胶结和溶解在火山碎屑岩中普遍发育,使得原岩面貌发生了严重的改变。成岩作用的特征揭示海拉尔盆地火山碎屑岩的成分和结构演变,这在测井岩性解释和孔隙度预测上具有意义。     

熔结凝灰岩成因研究日益深入

八十年代以来,由于热力学、流体动力学等知识的应用以及研究的定量化,使得熔结凝灰岩成因研究日益深入.1.成因类型划分愈来愈细至1979年,国内外学者已确认有爆发火山灰流成因的熔结凝灰岩、空降熔结火山碎屑岩(火雨成因)和熔结凝灰岩岩颈、岩墙、岩脉.进入八十年代,随着对熔结凝灰岩地质特征和岩性特征的更加深入细致的研究,其它一些成因观点或假说不断提出,可归纳如下:(1)喷溢泡沫灰流成因;(2)熔离成因;(3)玻质熔岩重融成因;(4)作为碎斑花岗岩边缘相产状.其中喷溢泡沫灰流成因已得到确认,它与爆发火山灰流成因机理不同之处在于,岩浆发泡作用较强而喷发时爆炸力较弱.对后三种观点仍有异议,(2)、(3)二种观点所指的岩石,简述如下:熔离成因是指岩浆在地下由于熔离作用形成各种形态的熔离体,然后含有熔离体的岩浆喷溢至地表,熔     

略论熔结凝灰岩的成因

熔结凝灰岩(Ignimbrite)是一种由火山爆溢作用形成的火山碎屑岩。它包括熔结凝灰岩、熔结角砾岩和熔结集块岩。因细粒级的熔结凝灰岩分布面积最广,堆积厚度最大,因而得名。以酸性、中酸性的多见,碱性及中性的次之,基性的最少。它广泛分布于大陆造山带,是一种典型的陆相火山碎屑岩。时代集中在侏罗纪、白垩纪,近年来在前震旦纪和古生代地层中也陆续有所发现。正确认识这种岩石,对研究火山作用性质,再造火山机构,阐明区域岩浆活动史以及探查有关矿产,都具有十分重要的意义。