中生代火山岩.doc

第四章 中生代火山岩测区内的火山活动频繁，火山岩出露范围广，约占图幅的85％左右从晚侏罗世至早白垩世，测区经历了塔木兰沟期、光华期及甘河期的火山喷发活动，各期火山活动产物依次叠加构成了大兴安岭火山岩带北段主体本章采用火山地层-火山岩石-火山构造一体化的研究思路，以遥感地质、重力、航磁等地球物理方法为先导，以火山构造为主线，结合地球化学方法研究系统研究了测区内的火山岩石、矿物、岩石化学、岩相及火山构造特征，最终探讨了古火山（火山构造）的模式、空间格局、演化及其（火山构造）对地层层序、岩石分布等方面的控制，探讨了岩浆形成的构造背景、岩浆深部成因及岩浆运移、演化等方面的制约因素第一节 中生代火山岩一、火山岩岩石学特征测区中生代火山活动由老至新划分三个期即塔木兰沟期、光华期和甘河期，其岩石类型组合及特征见表4-1表4-1 岩石类型组合及特征表期岩 石 类 型特征熔岩类正常火山碎屑岩类火山-沉积碎屑岩类潜火山岩类甘 河橄榄玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩、粗面玄武岩粗安质角砾凝灰岩 粗安岩、玄武安山岩、闪长玢岩以熔岩为主光 华流纹岩、流纹英安岩、英安岩、粗面英安岩流纹质（熔结）火山碎屑岩炭质泥岩、凝灰砂岩、含砾凝灰砂岩 流纹斑岩、花岗斑岩、英安岩、石英斑岩火山碎屑岩、熔岩为主塔木兰沟橄榄玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩、粗面玄武岩玄武粗安质、粗安质（安山质）火山碎屑岩粗安质沉凝灰岩、钙质火山灰凝灰岩粗安岩、玄武粗安岩玄武岩以熔岩为主（一）塔木兰沟期火山岩岩石学特征1、熔岩类(1)橄榄玄武岩（C2AVP29b12、b80-2）岩石宏观呈灰色、暗灰色，致密块状、气孔杏仁状构造，杏仁成分为绿泥石、方解石等。

斑状结构，斑晶为橄榄石、斜长石橄榄石为绿色，粒状，边部具伊丁石化大小在0.1-0.3mm，含量占3%斜长石针状，<0.5mm，含量占3%基质为隐晶质镜下：岩石无斑（或少斑）结构，基质为间隐结构，斑晶成分：橄榄石，双锥粒状，边缘及裂纹暗化，内部绿泥石和石英一起交代或碳酸盐和粘土矿物交代呈假像含量占3%，大小0.4-1mm，基质呈长条微晶，杂乱分部，其间充填铁质、隐晶质物质、火山玻璃斜长石微晶见简单双晶多碳酸盐交代，大小0.04-0.2mm杏仁体形状极不规则，边缘为绿泥石，内部为硅质，少部分为碳酸盐，偶见充填玉髓，大小0.4-3mm，占15%岩石中网格状裂隙，多与杏仁体相连，填隙物为绿泥石和石英2）玄武粗安岩(C2AVP22b8)宏观呈灰黑、褐色，致密块状、气孔杏仁状构造杏仁成分为玉髓、绿泥石、方解石等，气孔杏仁形状为球状、椭球状、云朵状等，岩石具有斑状结构，基质为隐晶质结构镜下：岩石具有斑状结构，基质为交织结构，间粒、间隐结构，斑晶斜长石，为更长石、中长石、少许拉长石、呈长板状，晶面具有碱性长石镶边，在基质中常见，粒径0.5-4.5mm，含量25%橄榄石，为自形双锥柱状，双锥粒状，晶体边缘及裂纹处往往为析出的铁质质点，由磁铁矿微粒构成。

基质长石微晶为中、更长石，粒径0.1-0.5mm，含量30%，呈梳状排列，常具有碱长石镶边，填隙物为橄榄石、辉石、玻璃质、金属晶粒等3) 粗安岩（C2AVP20b17、b22、b27）宏观呈灰黑色，斑状结构，块状构造，气孔—杏仁状构造镜下：无斑、少斑—斑状结构，基质为交织结构，杏仁状构造斑晶为斜长石，板柱状，聚片双晶带较宽，环带清晰，中长石，大小0.5-3mm，占5-20%；角闪石斑晶自形六边形粒状、柱状，全部碳酸盐化或粘土矿化呈假像，大小0.3mm以下，2-3%基质为斜长石微晶呈半定向分布，其间填隙物少量橄榄石、角闪石、暗色矿物微粒，金属微粒斜长石微晶呈板条状，大小0.1-0.3mm，多见简单双晶，弱环带，An40，为中长石橄榄石自形锥面粒状，石英集合体交代呈假像，1-2%，0.2mm以下角闪石特征同斑晶，暗色矿物微粒呈集合体，碳酸盐交代杏仁体长扁豆状，或不规则状，边缘充填玉髓，中心部位是石英，也见有绿脱石交代呈假像，最大达3mm，占5%4) 安山岩宏观呈灰黑、灰褐色，块状、气孔状构造，斑状结构，肉眼可见柱状角闪石、板状斜长石镜下：岩石为斑状结构，显微嵌晶—交织结构，斑晶由角闪石、斜长石、黑云母组成。

角闪石呈自形，黄褐色，大部分晶体暗化，有铁质析出，含量2-3%斜长石为中长石，呈自形板状，具环带构造黑云母呈片状，大部分暗化基质由中—更长石微晶、长英质斑块、紧密交生形成显微嵌晶结构，其中包含磁铁矿等微晶颗粒和大量绿帘石、绢云母等蚀变矿物，基质蚀变主要为高岭土化2、正常火山碎屑岩类(1)玄武质火山角砾岩（C2AP29b92）宏观呈灰紫色，火山角砾结构，块状构造岩石由火山渣、火山弹组成火山渣灰紫色，气孔发育，大小在1mm左右，占火山渣体积的40-70%火山渣大小不等，小者5mm，大者10mm，呈次棱角状，占岩石体积的90%火山弹中心为斑状玄武岩，斑晶为斜长石，<1mm，含量占5%，基质为隐晶质由中心向外侧气孔增多，并减小，呈圆形分带火山弹大小在5-10mm，占岩石体积的10%岩石为压实胶结2)粗安质角砾凝灰岩（C2AP29b101）宏观呈灰紫色，凝灰结构，块状构造角砾成分为粗安岩，棱角—次棱角状，大小在2-10mm，含量占30%岩屑与角砾同成分，含量占30%，<2mm火山尘占40%，<0.1mm3、沉积火山碎屑岩类粗安质沉火山灰凝灰岩手标本呈黑色，沉凝灰结构，层状构造泥质含量占30%，凝灰质占70%，其中长石晶屑占20%，<0.3mm。

其余均为粗安质火山灰，<0.01mm4、潜火山岩类（侵出相）（1）粗安岩（C2AP20b4-1）宏观呈深灰色，斑状结构，块状构造斑晶为板状长石，基质为隐晶质镜下：含斑结构，基质为交织结构，斑晶为斜长石，半自形宽板状，边缘熔蚀，粘土矿化，见简单双晶，环带构造，长轴定向分布，大小在0.4-1.2mm，含量≤1%；角闪石自形柱状，完全暗化呈假像产出，大小在0.4mm左右，≤1%基质：斜长石微晶平行排列，辉石夹于其中，辉石现已完全绿脱石化，呈假像产出2）辉绿岩（C2AP29b56）宏观呈灰白色，辉绿结构，块状构造岩石主要由斜长石、辉石、橄榄石构成镜下：辉绿结构，块状构造斜长石自形、半自形板条状，少数具有聚片双晶，大小1-2mm，含量占80%呈格子状分布辉石粒状，一组不完全解理，大小0.2-0.7mm，含量占15%橄榄石粒状，大小在0.2-0.5mm，含量占20％辉石、橄榄石被斜长石包围不透明矿物为正方体，星散状分布，大小在0.1-0.5mm，为磁铁矿二）光华期火山岩岩石学1、熔岩类（1）粗面英安岩（C2Ab2645）宏观呈浅紫色、深灰色，斑状结构，块状构造镜下：斑状结构，基质为显微嵌晶结构，斑晶为中—更长石，自形板状、环带构造，有的晶体边缘被钾长石交代形成钾长石边，大小1-4mm，占20%左右，基质为斜长石，自形板状，钠长双晶，边缘多具钾长石化，大小0.1-0.5mm，充填物为钾长石、石英、角闪石、磁铁矿等，具有碳酸盐化、绢云母化。

2）英安岩（C2AP5b6、b12）宏观呈浅灰色，斑状结构，块状构造斑晶有斜长石、石英镜下：斑状结构，斑晶为微斜长石、斜长石、角闪石、石英微斜长石板状，具格子状双晶，大小0.8-3.5mm，占1%左右；斜长石板状，表面土化，具聚片双晶，大小0.8-3mm，占5%；角闪石多已绿泥石化，呈假像产出，大小在1-2mm，<1%；石英斑晶粒状，大小1mm，占1%基质由微细长英质集合体而成3）流纹英安岩(C2AP14-5b26)岩石新鲜面呈灰色、深灰色、紫灰色，斑状结构，基质为交织结构，块状及似流动构造镜下：斑晶更长石，板状、粒状，见钠长石双晶纹较宽或钠长—肖钠复合双晶，晶面普遍泥化黑云母，（长）片状，全部退色，沿边部及解理析出铁质基质更长石微晶稀疏且大致半定向排列，其间充填有少量霏细粒状长英矿物，并伴有广泛发育的铁质质点、微粒、暗色矿物雏晶等，更长石微晶针状，聚片双晶可见，晶面泥化，隙间霏细粒状长石，石英广泛分布副矿物有磁铁矿、磷灰石等4）流纹岩（C2AP25b45）宏观为棕黄色、灰白色、肉红色，流纹构造发育，见有球粒构造镜下：具有斑状结构，基质隐晶结构，霏细结构，球粒结构、玻璃结构及显微嵌晶结构，斑晶见有石英、斜长石、钾长石、黑云母，含量<10%。

斜长石为更长石、钠长石，肉红色，呈板状、宽板状，聚片双晶细密，钠长—肖钠复合律双晶常见，晶面泥化或有绢云母、粘土矿物交代钾长石为条纹长石、呈板状、粒状；石英，熔蚀粒状、港湾状，黑云母，片状，褐色，多有暗化边基质以隐晶、霏细长英矿物为主，单个矿物多无界线可辨，其次为长石球粒，长英球粒或石英、长英斑块颗粒多已脱玻为霏细粒状长英矿物和粘土矿物纤维组成，副矿物为磷灰石、锆石、磁铁矿等2、正常火山碎屑岩类（1）普通火山碎屑岩亚类宏观上呈灰白色，黄褐色、灰绿色碎屑物质有集块、角砾、岩屑、晶屑、玻屑、火山尘碎屑呈棱角状、次棱角状、不规则状，多无分选，常见结构有角砾状结构、岩屑晶屑结构、晶屑结构、晶屑玻屑结构、玻屑结构、火山灰结构等据碎屑粒度划分集块岩、角砾岩、凝灰岩等据晶屑（基质）成分划分流纹质、英安质碎屑成分（岩屑及角砾）有流纹岩、霏细岩、英安岩、熔结凝灰岩，其次为花岗岩、千枚岩等晶屑常见有斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、少为黑云母、角闪石、单斜辉石、晶屑形态呈棱角状，石英有熔蚀玻屑多呈角形—弓形，鸡骨形，撕裂状等，粒度一般在0.5mm以下，大部分玻屑已脱玻化2）熔结火山碎屑岩亚类宏观呈紫色、灰黑色、浅粉色、灰白色、浅灰绿色，假流动构造，肉眼可见浆屑、晶屑等。

镜下：火山碎屑成分为浆屑，塑性玻屑和一些刚性碎屑角砾（岩屑、晶屑、玻屑）及熔结的火山灰等刚性碎屑普遍有熔蚀，呈熔蚀港湾状，粒状；塑性碎屑，一般大于2mm为浆屑，小于2mm为塑性玻屑浆屑形态呈透镜状、带状、撕裂状，具梳状、球状、霏细微粒结构，塑性玻屑呈长条状、枝叉状、压扁拉长状据粒度分为熔结集块岩、熔结角砾岩、熔结凝灰岩据晶屑、凝灰成分结合浆屑、玻屑脱玻产物分流纹质、英安质熔结凝灰岩等3、火山碎屑沉积岩类见于光华期喷发沉积地层中，为含生物碎屑的凝灰质砂岩、含砾凝灰质砂岩、炭质泥岩，流纹质层状凝灰质、沉凝灰岩具有凝灰砂状、凝灰、泥质、生物碎屑结构，具平行层理、水平层理构造凝灰质为细小的火山灰、火山尘和少量岩屑、晶屑、玻屑构成，玻屑呈弧面多角状，脱玻为粘土矿物纤维代替，晶屑斜长石多为碳酸盐交代，岩屑为酸性熔岩，凝灰粒度多在0.1mm以下，少许达2mm4、潜火山岩类（1）流纹斑岩(C2AP25b41)宏观上岩石呈黄、土黄色，斑状结构，块状构造，脉体边部具有流纹构造，斑晶成分为斜长石和少量黑云母镜下：具有斑状，聚片状结构，基质微嵌晶结构，斑晶为更长石、钾长石、石英、黑云母等，基质成分为不均匀的长英质微嵌晶和球粒。

2）英安岩(C2AP13b19)宏观上岩石呈灰色、灰紫色、斑状结构，块状构造，脉体边部见流动构造，且结晶较细斑晶矿物主要见有板状长石、角闪石、黑云母镜下：斑状结构，基质具嵌晶—微晶交织结构，斑晶矿物含量15-20%，斜长石呈自形、半自形，聚片双晶清楚，多数晶体具环带构造，部分晶体具钙化，表面有碳酸盐分布，并有被基质熔蚀边角闪石呈自形柱状，暗化边极强黑云母呈片状，具强暗化边辉石可见两种，单斜辉呈半自形，直交解理清楚，可见聚片双晶，边部被绿。