黑龍江省伊春市帶嶺區(qū)寒月林場一帶火山巖成因探討

摘 要 本文是在黑龍江省伊春市五三零、寒月林場幅1:5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查基礎(chǔ)上，對本區(qū)火山巖成因進行探討。

關(guān)鍵詞 火山巖；成因

中圖分類號 P5 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0192-04

黑龍江省伊春市帶嶺區(qū)寒月林場一帶火山巖前人很少有進行系統(tǒng)總結(jié)，本文是在黑龍江省伊春市五三零、寒月林場幅1:5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查基礎(chǔ)上，對本區(qū)火山巖成因進行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

寒月林場一帶大地構(gòu)造位于興安嶺～內(nèi)蒙地槽褶皺區(qū)（Ⅰ級），伊春～延壽地槽褶皺系（亞Ⅰ級），五星～關(guān)松鎮(zhèn)中間隆起帶（Ⅱ級）向陽褶皺束（Ⅲ級）中東部。

自古生代至中生代的火山活動均有不同程度的發(fā)育，由老至新劃分為二期（組）：即五道嶺期（組）和帽兒山期（組）。

2 火山巖相、噴發(fā)韻律及火山構(gòu)造

2.1 火山巖相

按火山噴發(fā)方式、類型、火山物質(zhì)搬運方式和定位環(huán)境與狀態(tài)等，將區(qū)內(nèi)火山巖相劃分為3個類型。

2.1.1 噴溢相

測區(qū)內(nèi)噴溢相巖層不甚發(fā)育，零星分布于五道嶺組和帽兒山組。不同階段形成具有不同產(chǎn)出特征的噴溢相熔巖。五道嶺組單個熔巖流厚度多在幾十米，個別厚度<1 m。

2.1.2 空落相

區(qū)內(nèi)該火山巖相出露廣泛，分布于五道嶺組及帽兒山組。五道嶺組巖石類型主要有流紋質(zhì)巖屑凝灰?guī)r、角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、凝灰角礫巖等。帽兒山組巖石類型主要為流紋質(zhì)角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r及凝灰角礫巖、英安質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、角礫晶屑巖屑凝灰?guī)r、凝灰角礫巖。

2.1.3 火山碎屑流相

區(qū)內(nèi)該火山巖相分布很少，主要分布于五道嶺組，帽兒山組也有少量分布。五道嶺組主要為熔結(jié)凝灰?guī)r、熔結(jié)巖屑晶屑凝灰?guī)r、巖屑晶屑凝灰熔巖。帽兒山組巖石類型為熔結(jié)凝灰?guī)r。

2.2 火山噴發(fā)旋回與韻律

結(jié)合本區(qū)火山巖地質(zhì)概況及巖石地球化學(xué)特征，將區(qū)內(nèi)火山巖漿活動劃分為三個噴發(fā)旋回。

2.2.1 火山噴發(fā)旋回

區(qū)內(nèi)火山巖漿活動劃分為三個火山活動旋回及三個火山噴發(fā)旋回（表1）。

1）五道嶺期火山噴發(fā)旋回。火山巖系最大厚度>2 136.86 m，多為不規(guī)則狀分布，是古生代晚期火山活動產(chǎn)物，巖石類型有流紋巖、英安巖、流紋質(zhì)含角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r夾砂板巖、流紋質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、英安質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、熔結(jié)巖屑晶屑凝灰?guī)r等，為鈣堿性系列。該期火山活動形成于陸內(nèi)張性環(huán)境，原始火山構(gòu)造已被后期構(gòu)造破壞，遭受淺變質(zhì)作用改造。火山噴發(fā)由弱—強—弱特點。巖石成分由酸性—中性—酸性演化特征。

2）帽兒山期火山噴發(fā)旋回?；鹕綆r系厚度>250 m，是燕山中期火山活動的產(chǎn)物，巖石類型為流紋質(zhì)角礫巖屑晶屑凝灰?guī)r、凝灰角礫巖、流紋巖。該期火山活動形成于陸內(nèi)張性環(huán)境，火山噴發(fā)活動較強，以空落相為主、火山碎屑流相及噴溢相較少?；鹕交顒佑蓮姟醯奶攸c。

2.2.2 火山噴發(fā)韻律

區(qū)內(nèi)各火山噴發(fā)旋回中的噴發(fā)韻律具有不同特征。

1）五道嶺期火山噴發(fā)韻律類型及其特征?；鹕絿姲l(fā)韻律類型：從表2可以看出，除第一韻律以噴溢開始外，其他均以爆發(fā)開始，以寧靜、噴溢、碎屑流及空落結(jié)束，自下而上噴發(fā)逐漸增強，沉積厚度也在逐漸增加，但總體看，各韻律厚度變化相對不大。

2）帽兒山期火山噴發(fā)韻律類型及其特征。下部為空落一碎屑流相，上部為爆發(fā)一空落相，由中酸性火山碎屑巖組成?；鹕絿姲l(fā)強度由強至弱再度強的變化特征，該類型常見于帽兒山組火山巖中，劃分為2個噴發(fā)韻律（表3）。下部為噴溢相，上部為空落相，由酸性熔巖及火山碎屑巖組成。

2.3 火山構(gòu)造

本區(qū)火山巖應(yīng)為火山構(gòu)造盆地及鍋盔頂火山構(gòu)造盆地的邊緣部分，其構(gòu)造單元劃分見表5。

2.4 巖漿來源、成因演化、形成的大地構(gòu)造環(huán)境及火山作用與成礦的關(guān)系

區(qū)內(nèi)五道嶺旋回及帽兒山旋回中的英安質(zhì)一流紋質(zhì)巖石，它反映了巖漿來源深度的不同，出現(xiàn)了由深到淺的變化規(guī)律。

2.4.1 火山巖巖漿

1）五道嶺期火山巖漿來源。本期火山巖巖石組合為英安質(zhì)一流紋質(zhì)巖石組合。從巖石化學(xué)圖解火山巖K2O含量與噴發(fā)深度推斷五道嶺期巖漿畢烏夫帶深度在120-150 km，特征表明巖漿來自上地幔的可能性較大。

2）帽兒山期火山巖漿來源。本期火山巖巖石組合為英安質(zhì)一流紋質(zhì)巖石組合。從下部到上部巖石具有由中酸性到酸性變化的特征。說明帽兒山期均為同一熔融批次，其分異指數(shù)為94.87，說明熔融后的巖漿具分異結(jié)晶作用。從圖1可知巖漿來源深度接近120 km。從而推斷重熔巖漿最終來源于上地殼。

2.4.2 火山巖成因演化

1）五道嶺期火山成因演化。五道嶺期火山噴發(fā)形式為噴溢一碎屑流，巖性為英安質(zhì)巖屑晶屑凝灰?guī)r、流紋巖等，化學(xué)成分具從中酸性一酸性變化特征，地球化學(xué)特征相似，因此具同源巖漿演化特點。

┼ 五道嶺期 △ 帽兒山期

圖1 火山巖K2O含量與噴發(fā)深度的關(guān)系圖（after Ninkovich 1972）

在lgsi一各種氧化物圖解（圖2）中可以看出，Si、Mg基本呈線性而Al、Ca、Na、K較分散。從La/Sm-La圖（圖3）可見該旋回巖石投點趨勢呈一明顯傾斜直線，投點較集中，根據(jù)（Trevilandvoron，1973），這種沿一定斜率分布的火山巖為批次部分熔融產(chǎn)物。

綜上所述，該期巖漿是以地殼部分熔融作用為主，熔融后的巖漿仍存在分異結(jié)晶作用，而且向SiO2過飽合的酸性演化，巖漿分異作用趨于徹底。

2）帽兒山期火山成因演化。測區(qū)晚侏羅世巖漿演化為帽兒山期火山作用，該期火山巖在稀土標準化曲線圖上具較明顯的負Eu異常，礦物組合以長石、石英和黑云母為主。從分異指數(shù)為94.87來看，熔融后的巖漿具分異作用，而且向SiO2過飽合的酸性演化，巖漿分異作用趨于徹底。

2.4.3 火山巖形成的大地構(gòu)造環(huán)境

根據(jù)測區(qū)出露火山巖的巖石學(xué)、巖石化學(xué)、地球化學(xué)及火山噴發(fā)作用特點與構(gòu)造關(guān)系等，推斷測區(qū)火山活動處于活動大陸邊緣大地構(gòu)造環(huán)境。主要依據(jù)有：

1）本區(qū)火山巖總體為一套鈣堿性巖石系列，為鈣堿性系列的流紋巖、英安巖及其碎屑巖，屬板內(nèi)及板緣巖石系列。

2）利用Dicrion（1970）大陸殼厚度C（km）=18.2（K2O）+0.45計算，五道嶺期陸殼厚度均在59-88 km，帽兒山期陸殼

● 帽兒山期 ◎ 五道嶺期

圖3 La/Sm—La關(guān)系圖

A—非造山帶火山巖，B—造山帶火山巖

C—為A、B區(qū)派生的堿性、偏堿性火山巖

┼ 帽兒山期 △ 五道嶺期

圖4 特曼—戈蒂里圖解（after A.Rittmann，1973）

厚度在82 km，相當于活動陸緣區(qū)大陸殼厚度。

3）從巖石化學(xué)lgc-lgσ圖解（A·Rittmann）（圖4）上可見五道嶺期及帽兒山期火山巖全部落入消減帶（島弧與活動陸緣）火山巖區(qū)。本區(qū)火山巖五道嶺期SiO2=74.95—81.10%，

FeO*/MgO=5.71-7.38，K2O/Na2O=1.55—5.76>0.6，帽兒山期SiO2為76.5%，F(xiàn)eO*/MgO=11.0，K2O/ Na2O為1.22>0.6，為活動陸源環(huán)境，總體上看，本區(qū)火山巖巖石化學(xué)具有由板內(nèi)向活動陸緣區(qū)過度特征。

綜上所述，本區(qū)火山巖形成的構(gòu)造環(huán)境應(yīng)為活動大陸邊緣與島弧過度區(qū)，即大陸邊緣靠島弧一側(cè)，從時間上具有由大陸邊緣向島弧遷移趨勢。二浪河期及帽兒山期太平洋板塊向中國大陸俯沖，形成一套鈣堿性系列英安巖一流紋巖組合，具島弧和碰撞帶特征。

2.4.4 火山作用與成礦的關(guān)系

火山作用與深成巖漿作用相同，具有提供成礦物質(zhì)，運移載體以及可以溶析或置換圍巖中有用元素的巨大熱能。它即包括熔漿在地下的分異、結(jié)晶、溶解、同化、混染、交代等利于成礦的種種作用，也包括熔漿噴發(fā)地表后，在其噴溢、爆發(fā)、噴發(fā)一沉積及熱液活動中使有用組分富集的火山成礦作用。本區(qū)火山活動較頻繁，尤以測區(qū)西部強烈，在火山巖分布區(qū)，多出現(xiàn)較好的物、化探異常、由于火山汽液的活動，在破亂溝及前進東山的火山巖及火山碎屑巖中出現(xiàn)較多的蝕變及礦化，主要蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、褐鐵礦化、主要礦化有鉛鋅礦化、磁鐵礦化、輝鉬礦化、銅礦化。受火山作用形成的礦產(chǎn)主要有破亂溝鐵礦化點。前進東山鉛鋅礦點。

參考文獻

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