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。     

论火山碎屑流和涌浪堆积的特征和成因模式：以浙东南沿海地区为例

本文根据野外地质特征、岩相学特征以及岩石化学和地球化学特征,将火山碎屑流和涌浪堆积归纳为三种不同的岩相组分,即次火山型熔结凝灰岩组合、涌浪型熔结凝灰岩组合和灰流型熔结凝灰岩组合。对这三种不同的岩相组合,特别是其中的熔结凝灰岩的各类特征分别进行了详细论述和相互对比,并在此基础上提出了一个火山碎屑流和涌浪堆积的综合成因模式。     

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。     

火山碎屑密度流沉积机制研究——以松辽盆地东南隆起区九台地区白垩系营城组火山碎屑岩为例

火山碎屑密度流是一种危险的火山活动现象,也是一种重要的盆地物源供给方式,对其沉积机制的研究具有灾害预防和油气勘探的双重意义。松辽盆地东南隆起区九台营城煤矿地区白垩系营城组古火山机构保存良好,发育有典型的火山碎屑密度流沉积物。本文在精细刻画火山碎屑岩的岩石结构、沉积构造的基础上,运用薄片观察和沉积物粒度统计的方法,从物质来源、搬运机制和就位方式角度系统地分析了火山碎屑密度流的整个沉积过程,并结合国内外火山学、沉积学的研究进展探讨了不同浓度火山碎屑密度流的沉积机制。研究区内的火山碎屑密度流沉积物可以划分为五种微相:①块状熔结角砾凝灰岩微相;②无序含集块凝灰角砾岩微相;③逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相;④正粒序角砾凝灰岩微相;⑤韵律层理凝灰岩微相。第一种微相具有熔结结构,可能形成于高挥发分岩浆喷发柱的垮塌,火山碎屑密度流的就位温度较高;后四种微相具有正常火山碎屑岩结构,可能形成于火山口的侧向爆炸,火山碎屑密度流的就位温度中等。沉积块状熔结角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有黏性碎屑流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积无序含集块凝灰角砾岩微相和逆粒序或双粒序角砾凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有颗粒流的流体特征,沉积物整体冻结就位;沉积正粒序角砾凝灰岩微相和韵律层理凝灰岩微相的火山碎屑密度流具有湍流的流体特征,沉积物连续加积就位。火山碎屑密度流的颗粒浓度是一个连续变量,但流体性质可能会发生突变,稀释的火山碎屑密度流的沉积机制符合下部流动边界模型,稠密的火山碎屑密度流的沉积机制符合层流(碎屑流或颗粒流)模型。     

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。     

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     

准噶尔盆地滴西地区火山岩爆发相特征及储集性能影响因素

爆发相火山岩是火山碎屑不同形式的组合体,根据火山碎屑的类型和组合方式可以划分为空落亚相、热基浪亚相、热碎屑流亚相和溅落亚相共4个亚相,每个亚相都有其独特的判别标志.克拉美丽滴西地区爆发相火山岩的岩心、普通薄片、铸体薄片以及测井资料研究发现,该区域岩性复杂,爆发相火山岩主要赋存在滴西10井区和滴西14井区范围内,岩性以火山凝灰岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩和熔结火山角砾岩为主.爆发相的储集空间以基质溶孔、粒内溶孔、构造裂缝和溶蚀缝为特征.爆发相各亚相中,以熔结凝灰岩为主的热碎屑流亚相和以火山凝灰岩为主的空落亚相为优质储集体发育部位,主要影响因素为构造作用和流体的溶蚀作用.这项研究为判别其他相似地区爆发相火山岩能否成为有效储层提供参考意义.     

松辽盆地东缘下白垩统营城组二段火山碎屑岩的发育特征

通过精细的野外剖面测量,发现松辽盆地东缘营城组二段中发育熔岩、凝灰岩和凝灰质砂岩。凝灰岩包括熔结凝灰岩、岩屑晶屑凝灰岩、灰球泥粒凝灰岩和角砾凝灰岩。这表明作为火山活动间歇期的营城组二段沉积期依然存在一定规模的火山活动,其沉积作用具有独特的火山和沉积双重控制的特点,区别于正常的沉积作用。营城组二段是一套介于火山岩和陆源碎屑岩之间的过渡岩性,物源既有来自同期火山喷发,也有来自营城组一段和营城组下段以及更老的地层的风化剥蚀。由于存在火山物质和陆源剥蚀物质的双重物源及存在火山物质堆积和沉积作用的双重机理,这套岩石在类型上具有特殊性。存在特殊的火山-沉积作用类型,主要为冲积平原上热碎屑流河道沉积、冲积平原泛滥盆地上热基浪沉积、冲积平原泛滥盆地上空落火山灰云沉积。     

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。     

滇中姚安老街子板内富碱火山岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及火山机构划分

滇中姚安老街子板内富碱火山-岩浆杂岩体属于哀牢山-金沙江富碱侵入岩带的一部分,因其富含Pb-Ag-Au多金属矿床和特殊大地构造位置被地质学家广泛关注。尽管前人在矿床学(金属赋存状态和物质来源)、岩石学、地球化学等方面展开大量的研究,但关于姚安富碱火山岩体火山机构和岩相学以及形成时代等却少有研究。本文对老街子火山-岩浆杂岩体进行详细的岩相学地质调查和剖面实测,划分出完整的次火山岩相(含集块正长斑岩)、火山-沉积相(凝灰质砾岩和砂岩)和火山喷发相火山机构,其中将火山喷发相细分为溢流亚相(熔结凝灰岩和假白榴石粗面岩)和爆发亚相(含角砾和集块粗面质熔结凝灰岩)。并对粗面质凝灰岩和熔结凝灰岩进行锆石SHRIMP U-Pb精确年代学研究,最终分别获得~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为33.63±0.50Ma和33.27±0.38Ma,代表着火山岩喷发形成时代为渐新世。该期火山岩的报道为老街子Pb-Ag-Au矿区深部外围找矿预测提供新思路,也为青藏高原东南缘新生代岩石圈构造演化和地球动力学过程研究提供新的窗口。     

江西某酸性火山岩风化壳中粘土矿物及其形成条件的讨论

江西某酸性火山岩风化壳中离子吸附型稀土元素矿床具有规模大、品位高、易开采和有用元素提取简便等特点,是一种重要的稀土元素矿床工业类型。本文拟就与该矿床直接有关的粘土矿物的组成、变化规律、成因以及对稀土的吸附性能等问题作一初步探讨。一、样品及其产状本区广泛出露侏罗-白垩纪火山岩。火山岩可分为(1)火山通道相:凝灰角砾岩、熔结角砾岩和爆发角砾岩等;(2)爆发相:火山角砾岩、集块岩和熔结凝灰岩等;(3)喷溢     

新疆哈尔拉金矿物质组分特征

新疆哈尔拉金矿区含矿围岩为一套中酸性火山熔岩、火山碎屑岩,后经含硫热液或热气作用,具强烈硅化、中强绢云母化、明矾石化,受构造挤压微有碎裂和定向,并沿其具绢云母化、黄铁矿化、金矿化. 1 近矿围岩及其特征 矿床赋矿围岩主要为完全硅化、绢云母化角砾凝灰岩,少量具石英残斑的熔岩,顶部一层正常沉积的角砾砂岩[1]. 火山碎屑岩 根据残留结构、构造可区分为角砾凝灰岩—凝灰岩及熔结角砾凝灰岩两类.前者岩石残留不规则状碎屑外形,小至0.03 mm,大至数毫米.熔结角砾凝灰岩具残留假流纹构造和变余熔结凝灰结构,排列不规则状碎屑等外形. 英…     

江西相山酸性火山-侵入杂岩精确年代学与演化序列研究

相山火山盆地主体岩石为一套由熔结凝灰岩、流纹英安岩、流纹英安斑岩、碎斑熔岩、粗斑花岗斑岩及似斑状花岗岩组成的酸性火山-侵入杂岩体, 构成了两个完整的喷发-溢流(侵出)-侵入的岩浆活动亚旋回。本文在野外地质调查的基础上, 采用SIMS、LA-ICP-MS技术对主要岩类进行了高精度的锆石U-Pb年代学研究, 并建立了火山-侵入杂岩体的演化序列。结果表明, 打鼓顶组熔结凝灰岩代表了相山火山-侵入活动的最早期产物, 其锆石U-Pb年龄为140.7±2.7 Ma、140.1±1.8 Ma和138.2±1.6 Ma, 第一亚旋回主体流纹英安岩的锆石U-Pb年龄135.0±1.8 Ma。鹅湖岭组熔结凝灰岩代表了火山-侵入活动的第二亚旋回的开始, 其U-Pb年龄为135.6±1.2 Ma, 第二亚旋回主体碎斑熔岩的锆石U-Pb年龄133.6±1.3 Ma, 沙洲单元的粗斑花岗斑岩和似斑状花岗岩属于该亚旋回最晚期的侵入岩, 其锆石U-Pb年龄代表了相山火山-侵入活动的结束时间(分别为133.4±1.2 Ma和133.9±1.1 Ma)。相山早白垩世火山-侵入活动延续时间较短, 整体上呈现一个连续的过程, 初始时间在141 Ma附近, 结束时间在132 Ma左右。概言之, 第一亚旋回(141~135 Ma)以形成熔结凝灰岩、流纹英安岩和流纹英安斑岩为主, 第二亚旋回(135~132 Ma)以熔结凝灰岩、碎斑熔岩、粗斑花岗斑岩和似斑状花岗岩为主。岩石地球化学和野外地质特征也与两个亚旋回火山-侵入岩浆活动相吻合。     

贵州天柱寨脚重晶石成矿地质特征及成矿模式

通过天柱寨脚重晶石矿大精查,在寨脚-甲木冲一带老堡组顶部发现顺层产出的火山凝灰岩夹碳酸盐岩(灰岩)透镜,为重晶石海底喷流成因提供新的证据.通过钻孔岩心和露头沉积学特征观察,在重晶石矿床中见到丰富的滑塌构造、碎屑流构造和浊流构造,表明重晶石在喷流口初步堆积后,受到同沉积地质营力如地震、风暴作用形成震积岩,沿着斜坡向沉积盆...     

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。     

熔积岩及其对中国几处关键构造事件的限定

熔积岩是岩浆物质(岩浆侵入体、熔岩流、热火山碎屑流)与未固结的湿冷沉积物发生同生混合的产物,以浆源(岩浆凝固裂解的浆源碎屑)-沉积物源(宿主沉积物)的二元组分为典型特征。熔积岩独特的熔积结构与其成因机制密切相关,也是鉴定熔积岩的主要依据。根据浆源碎屑的形态,熔积岩主要分为块状(多数浆屑呈多边形状)和流态(多数浆屑具曲面外形)两种类型,并分别对应着不同的熔积作用机制。块状熔积岩主要产生于淬冷、自碎裂、水汽岩浆爆发、岩浆内溢气爆发等机制,而流态熔积岩的形成则得益于岩浆表面稳定蒸汽膜的维持使岩浆碎屑缓慢凝固、免于骤冷。沉积物的流体化是熔积作用得以发生的必要条件,流体化的沉积物为岩浆的驱入腾挪空间并形成对流,因此,固结成岩的沉积岩无法与岩浆物质相互熔积。熔积岩具有重要的地质意义:精确限定岩浆活动与沉积作用的同生等时性,以及利用宿主沉积物的沉积环境精确限定火山活动时的地质背景。近年来我们在国内多处发现典型的熔积岩,并应用于中国关键大地构造问题的研究中。在中亚造山带西准噶尔晚古生代火山-沉积地层中发现熔积岩,据此限定了达拉布特—白碱滩蛇绿岩带两侧上古生界的连续性,推断达拉布特—白碱滩蛇绿岩带不是典型的板块俯冲边界的缝合带,西准噶尔晚古生代是渐浅充填的残余洋盆系统。我们还首次在大火成岩省中识别出熔积岩,如在峨眉山大火成岩省中央带下部火山碎屑层序中发现以灰岩和以橙玄玻璃角砾凝灰岩为宿主沉积的熔积岩,表明中央带早期处于海相环境,从而判定火山喷发之前不具有因地幔柱上涌而诱发的大规模地表抬升效应。在塔里木大火成岩省印干剖面中发现的熔积岩以灰质宿主,证明喷发早期并非完全为陆上环境,塔里木大火成岩省喷发期间(二叠纪早期)海进和海退频繁交替。     

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.     

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     

金沙江下游白鹤滩水电站岩体结构的建造特征

拟建的白鹤滩水电站的坝基为峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩由火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉积火山碎屑岩类所组成。火山熔岩又可划分为斜斑玄武岩、块状玄武岩和杏仁状玄武岩；火山碎屑岩包括集块岩、火山角砾岩以及凝灰岩；而沉积火山碎屑岩类则由沉火山角砾岩和沉凝灰岩所组成。不同类型岩石的结构构造、矿物成分和形成环境不同，导致它们的岩石力学性质和工程性能也不相同。块状玄武岩、斜斑玄武岩和沉积火山碎屑熔 岩的抗压强度和抗风化能力都比较大，因而具有很好的工程地质稳定性；杏仁状玄武岩、火山碎屑熔岩的抗压强度稍低，但抗风化能力很好，因此也具有较好的工程地质稳定性；而火山碎屑岩包括火山角砾岩、凝灰岩的抗压强度和抗风化能力都很低，往往形成岩体中的软弱夹层，工程地质稳定性较差。     

川西新元古代苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

采用LA-ICP-MS方法,首次对四川西部新元古界苏雄组层型剖面底部豆状熔结凝灰岩进行了锆石U-Th-Pb同位素测定,获得了两组谐和度极高的年龄数据:805.9±4.4 Ma(N=11,MSWD=0.58)和849.4±6.2 Ma(N=6,MSWD=0.34)。其中,805.9±4.4 Ma代表凝灰岩沉积年龄,与前人报道的苏雄组流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(803±12 Ma)高度一致,进一步约束了苏雄组底部火山喷发的起始年代。构造岩浆热事件分析表明,805.9±4.4Ma代表了华南扬子古大陆800 Ma左右的火山喷发事件;而849.4±6.2 Ma则与Rodinia超大陆初始裂解(~850Ma)的同裂谷岩浆活动相对应。