新疆火山岩及作用地质讲义.docx

新疆的火山岩及火山作用 新疆是我国火山岩最发育的省区之一火山岩的数量大、类型复杂、分布广泛、形成于不同的地质历史时期，是研究火山岩及火山作用的有利地区 新疆火山岩的80％以上都是海相火山岩，在剖面上以层状地质体夹于海相地层之中，横向上与海相沉积岩层相变过渡由于绝大多数皆为古生代及其以前的火山岩，经历了多次构造变动，并且遭到不同程度变质作用的影响，因而古火山机构一般保存不好各时代火山岩所占比例大体为：晚太古一早元古代占12％，中一晚元古代占5％，早古生代20％，晚古生代占48％，中一新生代占5％新疆火山岩中以安山岩类分布最广，其次为玄武岩类，英安岩和流纹岩类也有较广泛的分布大体的比例是：玄武岩占30％，安山岩占35％，英安岩占20％，流纹岩占15％，超基性和碱性火山岩类极少 新疆火山岩的发育程度与地壳运动旋回及地质构造性质密切相关据此可将火山岩的形成划分为如下四个大的阶段 1．前震旦纪阶段：火山岩主要分布于塔里木地台区及天山、昆仑地槽褶皱系为地台和地槽基底的组成岩石其中晚太古代形成了新疆迄今发现的最老火山岩，仅分布于阿尔金山断隆北缘；早一中元古代，是该阶段火山岩最发育，分布最广泛的时期，多分布在阿尔金山断隆及昆仑、天山褶皱系；晚元古代火山活动明显减弱。

2．震旦纪一早古生代阶段：震旦纪和寒武纪，仅在塔里木地台北缘形成少量火山岩；奥陶纪和志留纪，是该阶段火山岩最发育的时期，主要分布于准噶尔、天山和阿尔泰褶皱系 3．晚古生代阶段：是新疆火山岩形成的鼎盛时期，尤以泥盆纪和石炭纪更甚火山岩主要分布于准噶尔、阿尔泰、天山褶皱系及塔里木地台、其次为昆仑褶皱系 4．中新生代阶段：仅在昆仑、喀喇昆仑、松潘—甘孜及准噶尔等褶皱系，形成一些零星分布的火山岩1951年5月27日在昆仑山阿什库勒火山喷发形成新疆最新的玄武岩 新疆的火山岩，尤其是在中生代以前，主要为海相火山岩由于海相形成环境中的卤水介质作用，以及后期构造运动中岩浆侵入和变质作用的改造，使火山岩常具有碱质增高，矿物重结晶，长石钠化、铁镁矿物钠闪石黝帘石化、岩石脱玻化等特征 1975年以前新疆的火山岩研究工作，仅在区域地质调查和矿产普查中，对火山岩进行了一般性了解，基本限于岩石化学范畴1975年以后，火山岩的研究工作逐步加强，在区调和矿产普查成果中增设了火山岩章节，对火山岩的岩石学、岩石化学以及火山喷发类型、火山活动旋回、火山机构等方面提供了较丰富的资料。

由于火山成矿理论的传播，结合矿产所进行的火山岩专题研究也开展了起来其主要成果有：天津地质矿产研究所火山成矿理论研究组(1978年)的《新疆鄯善县红云滩一带石炭纪火山活动特征与富铁矿床成因研究工作报告》；新疆地矿局地质矿产研究所祁志明等(1979年)的《新疆鄯善县阿齐山地区火山一侵入岩及铁矿初步研究总结报告》；西安地质矿产研究所宋治杰等(1980年)的《新疆北天山东段南缘火山一侵入杂岩地区雅满苏、黑峰山、沙泉子铁矿床形成条件研究》；新疆地矿局区调大队丁天府、张安、张玉谦、张成和(1983年)的《新疆天山石炭纪火山岩与铁矿成矿特征》等这些专题研究对火山岩地层、岩石、岩石化学、微量元素、以及火山机构、火山作用及其矿产等方面取得了比较系统的资料另外，新疆地矿局区调大队和中心实验室于1982年合编了《新疆火山岩岩石图册》，对新疆火山岩的分类命名和结构构造进行了总结第一节 火山岩主要类型 一、火山熔岩类(一)基性火山熔岩类(简称基性熔岩)基性火山岩以熔岩为主，火山碎屑岩及潜火山岩不发育主要出现于古生代，以准噶尔、天山地区最多，阿尔泰山、昆仑山、喀喇昆仑山地区次之前震旦纪的基性熔岩仅分布于塔里木地区，以早元古代最多。

中新生代的基性熔岩主要出现于昆仑山、喀喇昆仑山地区基性熔岩类的化学成分平均值接近于中国和世界玄武岩类平均值，仅Na2O、SiO2偏高、MgO偏低除铁族元素明显偏低外，一般均接近标准基性熔岩常为深绿一灰绿色，或暗紫色，呈岩流、岩被或层状产出常见的岩石有：玄武岩、橄榄玄武岩、拉斑玄武岩、粗玄岩、球颗玄武岩、细碧岩、碱性玄武岩等 1．玄武岩 是新疆基性熔岩类分布最广的岩石，各个成岩阶段都有发育，尤以准噶尔及天山地区的古生代最多，前震旦纪尚有轻变质的玄武岩 玄武岩一般具间隐结构、交织结构、斑状结构，块状构造、杏仁状构造斑状结构者基质为间片结构斑晶常为拉长石(An50—55)，含量一般在5％左右，呈板条状、半自形板状，粒度0．1 0．4—0．21(mm)，常具绢云母化、绿帘石化，斑晶有时为辉石、橄榄石基质占90—98％，由板条状斜长石及辉石、绿帘石、绿泥石或玻璃质组成其中斜长石成分一般与斑晶相同，粒度为0．02 0．15—0．04 0．25(mm)，分布排列不规则，含量65—73％辉石占10—20％，绿帘石和绿泥石一般小于15％副矿物1％左右，为磁铁矿、白钛石等具有杏仁者，杏仁含量2—10％，一般粒度>0．2mm，呈圆形、椭圆形或不规则状，充填物多为绿泥石、次为绿帘石、石英、方解石等。

例如红柳峡地区的早石炭世杏仁状玄武岩，呈斑状结构，杏仁状构造，基质具间隐结构斑晶占7％，其中拉长石占5％(自形板条状，粒度0．15 0．7—0．3 2．5(mm)，表面具绿泥石、绢云母及次生碳酸盐矿物自形粒状辉石占2％(粒度0．5mm，全部绿泥石化)基质占83％，主要由蚀变特征同斑晶的微晶斜长石板条组成，普通辉石微晶集合体，以及由火山玻璃变来的绿泥石、磁铁矿、榍石、白钛石等微粒杂乱散布于斜长石间圆形杏仁体占10％，小者0．2mm，大者1—4mm，组成物为方解石和绿泥石，并有一放射状辉石集合体构成的冷凝外壳 2．橄榄玄武岩 玄武岩主要为晚古生代和中、新生代，以早二叠世最多其中泥盆纪的分布于赛米斯台山、萨吾尔山、萨尔布拉克、北塔山、哈尔克山南坡、额尔宾山，石炭纪的分布于萨吾尔山、博格达山、觉洛塔格、阿吾拉勒山，早二叠世的分布于阿尔泰地区的哈拉乔拉，准噶尔地区萨吾尔山、扎河坝、三塘湖，达坂城一七角井，伊宁地区的阿吾拉勒山，喀喇昆仑地区的岔路口等地，晚三叠世的分布于西昆仑山奥依塔克，中侏罗世仅在甜水海一带有少许分布；新生代的分布于托云及昆仑山泉水沟、鲸鱼湖、乌鲁克库勒湖等地橄榄玄武岩一般为斑状结构，基质具间隐结构，块状、杏仁状或气孔状构造。

斑晶以基性斜长石、橄榄石、辉石为主墓质由斜长石、辉石和火山玻璃或蚀变矿物组成例如雅满苏地区的早石炭世灰绿色杏仁状橄榄玄武岩，为斑状结构、基质间隐结构，杏仁状构造斑晶占10％，其中橄榄石占4％(粒度0．2—0．5mm，为石英及伊丁石代替的假象)，基性斜长石占6％(长板条状，粒度0．9一lmm，为拉长石)基质占85％，主要由细小板条状斜长石组成，一般长轴为0．06—0．15mm，其间为黑色玻璃质充填斑晶和基质中的长石多已绿帘石化或碳酸盐化圆形及不规则圆形的杏仁体占5％，直径0，?6—2mm，由石英集合体及碳酸盐矿物组成 3．拉斑玄武岩出现较少，主要形成于晚古生代，其次为中元古代蓟县纪其中泥盆纪的分布在萨尔布拉克，石炭纪的分布在加依尔山、双井子、博格达山和觉洛塔格，二叠纪的分布在阿吾拉勒山和北山等地岩石为拉斑(拉玄)结构，块状构造及杏仁状构造由基性斜长石、辉石、基性玻屑及少量蚀变矿物组成长板状斜长石呈错综状搭成格架，其间充填着细小辉石集合体、金属矿物及玻璃质例如阿尔金山巴什库尔干地区的蓟县纪绿色拉斑玄武岩，为拉斑结构，杏仁状构造基性斜长石占55％，粒度0．5—0．9rnm，呈细板条状自形晶，杂乱排列，已强烈绿泥石—绢云母—绿帘石化，普通辉石占22％，粒度0．6—2．2mm，呈长柱状半自形晶，常包含斜长石，玻璃质占10％，呈不规则状分布于斜长石板条间，多被葡萄石代替；杏仁体占13％，直径0．6—3．6mm，不规则状，由方解石、绿泥石，玉髓组成；副矿物有钛铁矿，粒度0．3—0．6mm。

4．粗玄岩 出现较少，生成时代主要为晚古生代，阿尔金山硝尔库里有少许蓟县纪的粗玄岩其中，泥盆纪的出露于赛米斯台山和北山，石炭纪的出露于博格达山和觉洛塔格，二叠纪的出露于三塘湖、北山、西昆仑山麻扎北，喀喇昆仑山盆路口等地岩石一般为粗玄结构，块状构造，由基性斜长石、辉石、橄榄石及少量蚀变矿物组成板条状斜长石呈不规则排列，其角形孔隙为辉石或磁铁矿小颗粒充填例如天山库勒的晚志留世深灰绿色粗玄岩，具粗玄结构，块状构造，由斜长石和辉石组成斜长石占58％，呈自形板条状，一般粒度0．1 0．5mm，长宽比为3：1—5：1，均已不同程度地绢云母化，双晶解理不明显，不规则排列构成许多棱角状孔隙，绝大多数孔隙由粒状辉石充填，少数由绿泥石、磁铁矿充填；辉石为普通辉石，占40％，呈粒状或短柱状，粒度0．05—0．2mm另有绿泥石(1％)，磁铁矿(<1％) 5．细碧岩 新疆的细碧岩常与石英角斑岩和角斑岩共生，形成时代主要为古生代，尤以早，中石炭世最多已知的有西昆仑山阿尕孜达坂一带的长城纪和蓟县纪细碧岩，西准噶尔唐巴勒的中、晚奥陶世细碧岩，玛依勒山的中、晚志留世细碧岩，哈尔力克山的早泥盆世细碧岩，达尔布特河、喀拉麦里山、博格达山、觉洛塔格，天山西部式可布台和北山等地的石炭纪细碧岩。

细碧岩一般为细碧结构，杏仁状构造(图版Ⅱ—5)、块状构造，主要由钠长石、辉石及其蚀变矿物组成红柳峡的早石炭世灰绿色细碧岩呈斑状结构，基质细碧结构，杏仁状构造斑晶占5％，其中钠长石呈板条状自形一半自形晶，粒度0．2 0．7—0．52mm，普通辉石呈短柱状，基质占95％，由钠长石、火山玻璃及暗色矿物组成，其钠长石呈半自形细板条状，粒度0．01 0．15—0．02 0．2mm斑晶和基质中的钠长石均具绿泥石、绿帘石、碳酸盐化火山玻璃呈团块状，已蚀变为绿泥石暗色矿物多蚀变为绿泥石、绿帘石、次闪石等杏仁体呈圆形、椭圆形或不规则状，一般粒度1—5mm，由绿泥石、碳酸盐类矿物、石英、玉髓组成 6．碱性玄武岩出露很少，多形成于新生代，分布于托云、泉水沟、黑石北湖、普鲁、鲸鱼湖等地另外还有木孜塔格北的侏罗纪和克拉玛依附近井下的三叠纪碱性玄武岩，以及唐巴勒的中，晚奥陶世变质碱性玄武岩碱性玄武岩常具斑状结构，基质有间粒结构和交织结构，气孔状或杏仁状构造斑晶有橄榄石，辉石和斜长石基质中浅色矿物有斜长石，钾长石或透长石，有时可见白榴石，暗色矿物以辉石为主，金属矿物较少，橄榄石偶有出现基质中常有气孔或杏仁分布。

例如黑石北湖上新世黑色气孔状橄榄玄武岩，呈斑状结构，基质间粒结构，气孔状构造斑晶占10％，其中橄榄石占4％， 自形程度高，常见双锥状，具暗化边和皂石蚀变，一般粒度0．05 0．1—0．15 0．3mm，普通辉石占6％，自形柱状，粒度0．1 0．2—0．2 0．35mm基质占90％，组成矿物为斜长石(60—65％)、钾长石(<5％)及暗色矿物(<5％)，有较多气孔(25—30％)其斜长石粒度0．01 0．04—0．03 0lmm，呈结晶较好的细板条状杂乱分布，钾长石不规则状分布，暗色矿物有粒状辉石及少量结晶较好的橄榄石和铁质物气孔呈椭圆状或不规则状出现于基质中，大小0.5—10mm，多数气孔边缘有少量碳酸盐矿物及石英充填 (二)中性火山熔岩类(简称中性熔岩) 中性熔岩从前震旦纪到中新生代均有，以古生代最发育新疆各地均有分布，但以准噶尔、天山地区最多中性熔岩类平均化学成分与中国和世界安山岩类平均值比较，Na20、K20、Ti02偏高，A1203、CaO偏低中性熔岩类的微量元素平均值与标准值比较，除铁族元素偏高外，其他元素一般偏低中性熔岩常呈灰绿色、紫。