火山岩岩石特征

栏目:古籍资讯发布:2023-11-04浏览:2收藏

火山岩岩石特征,第1张

晋东北地区各个断陷火山盆地中的熔岩类,可分为玄武岩、安山岩、安粗岩、流纹岩和粗面岩;火山碎屑岩包括正常火山碎屑岩、碎屑熔岩和火山-沉积碎屑岩,其中以正常火山碎屑岩为主。各类岩石特征见表2-4、2-5。

中生代火山岩可区分为喷溢相、爆发相、火山通道相和喷发-沉积相。出露较好的火山通道相除堡子湾和浑源县岔口火山颈规模较大外(图2-1),其他30余个火山颈的规模较小,主要分布在唐河浑源断陷盆地中的小窝单、羊投崖、向阳村、黄瓜梁和太白巍山与塔地断陷火山盆地中,在繁峙县义兴寨、伯强、五台县蒿地堂与代县滩上构造-岩浆活动带内也见到不少的火山颈或火山通道(岩管)的根部残留。火山颈有单发式,在一些地区(如代县滩上和五台蒿地堂)不大范围内也出现多个火山颈。

如果不要求非常专业的岩石定名只是一般的区分可参照下面标识:

一、岩浆岩(火成岩)

其主要识别标志有:

(一)、岩浆岩中喷出岩附近保存有明显的火山活动痕迹,如,火山锥、熔岩流等;侵入岩常被其它岩石所包围

(二)、侵入岩中的各种矿物结晶良好,属全晶质结构,如花岗岩等;喷出岩是隐晶质或玻璃质,用肉眼分不出其中的矿物成分

(三)、有熔岩流动的痕迹,例如,不同颜色的条纹和拉长的气孔;有由挥发成分逸散后留下的孔洞这种构造往往为喷出岩所具有

(四)、除火山碎屑外,岩浆岩不具备层理构造,不含化石

二、沉积岩

主要识别标志如下

(一)、层理构造是沉积岩最重要的构造特征之一,不同的岩层叠置在一起好像一部巨厚的“书”,是其区别于岩浆岩和变质岩的最重要的标志

(二)层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹:

1、波痕:是由风、流水和波浪作用在层面上留下的一种波状起伏痕迹

2、泥裂:又叫龟裂,指在粘土质或砂质沉积岩表面,由于干燥收缩而形成的不规则的多边形裂纹

(三)、岩层中含有古代动物和植物的遗迹,即化石,这是沉积岩的重要特征但不是所有的沉积岩都具有的特征

三、变质岩

(一)、变质岩的结构

1、变晶结构在变质过程中矿物重新结晶所形成的结构最常见的变晶结构有:①等粒变晶结构:矿物晶粒大小大致相等,多呈它形,互相镶嵌很紧,不具定向排列如大理岩、石英岩等 ②斑状变晶结构:与岩浆岩的斑状结构相似,在细粒的基质上分布着一些大的晶体——变斑晶如某些片麻岩和片岩常具有这种结构③鳞片状变晶结构:片状矿物(云母、绿泥石等)定向排列,如各种片岩

2、变余结构由于重结晶作用不彻底,原岩的矿物成分和结构特征可以被保留下来,也称残余结构

(二)、变质岩的构造

变质岩中最常见的片理构造也是鉴别某些变质岩的重要根据岩石中片状、板状和柱状矿物,在压力作用下呈平行排列的现象叫片理构造具体可分为如下几类:

1、 板状构造:岩石易剥成板状,破裂面光滑平整,肉眼难以分辨矿物颗粒

2、 千枚状构造:在岩石的破裂面上可看到强烈的丝绢光泽和皱纹

3、 片状构造:岩石中大量片状矿物和粒状矿物都呈平行排列,构成较薄而清晰的片理

 火山爆发是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。我在此整理了火山爆发形成的岩石的资料,供大家参阅,希望大家在阅读过程中有所收获!

火山爆发形成的岩石介绍

 地壳下部,由于放射性元素的集中,不断地蜕变而放出大量的热能,使物质处于高温(1000"C以上)、高压(上部岩石的重量产生的巨大压力)的过热可塑状态。成分复杂,但主要是硅酸盐,并含有大量的水汽和各种其他的气体。当地壳变动时,上部岩层压力一旦减低,过热可塑性状态的物质就立即转变为高温的熔融体,称为岩浆。岩浆内部压力很大,不断向地壳压力低的地方移动,以致冲破地壳深部的岩层,沿着裂缝上升。上升到一定高度,温度、压力都要减低。当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时,迫使岩浆停留下,冷凝成岩浆岩。

 岩浆岩也称火成岩。来自地球内部的熔融物质,在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石。当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石,称喷出岩或称火山岩。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩,按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩。花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常见的浅成岩。根据化学组分又可将火成岩分为超基性岩(SiO2,小于45%)、基性岩(SiO2,45%~52%)、中性岩(SiO2,52%~65%)、酸性岩(SiO2,大于65%)和碱性岩[6] (含有特殊碱性矿物,SiO2,52%~66%)。火成岩占地壳体积的647%。

 地球内部的温度和压力都很高,所有组成物质(指矿物质)都呈现熔融状态的流体,名为岩浆岩。火成岩即由于岩浆侵入地壳内部,或流出地表面造成熔岩,再经冷却凝固而造成,如玄武岩及花岗岩等都是。火成岩是所有岩石中最原始的岩石。变质岩原来的火成岩或沉积岩,再经过地壳运动或岩浆侵入作用所发生的高温和高压与热液的影响,可以改变其原来岩石的结构或组织,或使部分矿物消失,而产生他种新的矿物,因而成为另外一种与原岩不同的岩石,称为变质岩,如大理岩变自石灰岩;板岩变自页岩;石英岩变自砂岩等。典型的变质岩存在于前寒武纪或造山带区域,常有区域构造相关之劈理,或矿物的变化。岩石的种类很多,但并不是每一种岩石都可以使用,这里除了审美的观点之外,更重要的是石头中的化学成分是否会影响水质,从而带来负面影响。

 岩浆岩又分为两类:喷出岩和侵入岩。

火山爆发形成的岩石相关资料:岩石的三大类

 岩石为矿物的集合体,是组成地壳的主要物质。岩石可以由一种矿物所组成,如石灰岩仅由方解石一种矿物所组成;也可由多种矿物所组成,如花岗岩则由石英、长石、云母等多种矿物集合而成。组成岩石的物质大部分都是无机物质。岩石可以按照其成因分为三大类,但由于自然界是连续体,很难真正依据我们的分类分成三种岩性,因此会存在一些过渡性的岩石,好比说凝灰岩(火山灰尘与岩块落入地表或水中堆积胶结而成)就可能被归于沉积岩或火成岩,但大抵我们还是可以分为主要的三大类:沉积岩占地表的66%,为地表的主要岩类。由原来已形成的岩石,受到风化作用后变为碎屑,或由生物的遗迹等,再经过侵蚀、沉积、及石化等作用而造成的岩石。这类岩石都成层状,最先沉积者在下部,时代较老,层次愈上者,则时代愈新,这叫做叠置层法则。当岩石沉积的时候往往含有生物的遗骸埋没后常可以完好保存历久就变成化石;在火成岩中则多无化石存在。

玄武岩,只有玄武岩是从火山喷发出来的

花岗岩是侵入岩,不是喷出岩一般是在地壳内部高温熔融形成的

石灰岩是沉积岩或者变质岩(大理岩)很少呈喷发相的(除了一些人提出的火成碳酸盐,这个是极少数特例,可忽略)

秦岭山地是古老的褶皱断层山地,秦岭北部早在4亿年前就已上升为陆地,遭受剥蚀;秦岭南部却淹于海水之中,接受了古生时期的沉积。在距今375亿年的加里东运动中,秦岭南部隆起,露出海面。23亿年前晚古生代的海西运动时,秦岭北部也崛起上升,至三叠纪时,因距今195亿年的印支运动的影响,秦岭与海完全隔绝,雄伟的身姿基本成型。进入中生代以后,秦岭林区以剥蚀为主,是周围低洼地区的供给地。距今约8千万年的燕山运动使秦岭在形成以断块活动为主的南北褶皱带构造格架后,秦岭又在喜马拉雅山运动的强烈改造下,经大幅度的块断式垂直升降运动而最终形成了现今秦岭的地貌格局。

至于主要岩石不太清楚,不过某些资料上讲有火山岩、花岗岩。

而且秦岭岩浆活动比较频繁,曾经应当有火山。

当然了,温泉也不一定是火山造成。前面我说岩浆活动频繁,这也能形成温泉。雨水渗透形成地下水,(砂岩、砾岩、火山岩这些良好的含水层)。再受地热成为热水,多数含有气体。当温度升高,上面若有岩层阻挡,压力增大,一有裂缝即涌上。接近地表,压力减少,气体膨胀,热水密度减小,蒸气利于热水上升。热水再与下沉较迟的冷水因密度不同所产生的压力反复循环产生对流,在开放性裂隙阻力较小的情况下,循裂隙上升涌出地表,热水即可源源不绝涌升,终至流出地面,形成温泉。

望采纳

火山岩对人没有功效,火山岩是指来自地球深部炽热的岩浆经火山口喷出到地表冷凝而成的岩石,分为狭义上的火山岩和广义上的火山岩。

1,狭义上的火山岩指火山熔岩,是一些低粘度、低挥发分的岩浆(如基性岩浆)以熔体形式溢流出火山口,一些高粘度的酸性岩浆在火山喷发晚期,由于岩浆房中的挥发分大量逃逸以后而侵出地表,也可以形成熔岩;

岩浆的成分不同,冷却凝固后所形成的岩石也不同。基性的喷出岩为玄武岩,中性的喷出岩为安山岩,酸性的喷出岩为流纹岩,半碱性和碱性喷出岩为粗面岩和响岩。喷出岩多具气孔、杏仁和流纹等构造,多呈玻璃质、隐晶质或斑状结构。玻璃质的黑曜岩、珍珠岩、松脂岩、浮岩等喷出岩称为火山玻璃岩。

2,广义上的火山岩,除了熔岩外还包括火山碎屑岩。火山碎屑岩主要是一些高粘度、高挥发分含量的酸性岩将经由爆发式喷发,喷发至地表而形成的,往往混有一定数量的正常沉积物或熔岩物质。

扩展资料

火山岩的应用:与其他天然石材相比,火山岩性能优越,除具有普通石材的一般特点外,还具有自身独特风格和特殊功能。拿玄武岩来说,与大理石等石材相比,玄武岩石材的低放射性,使之可以安全用于人类生活居住场所,不会让选用石材作室内装饰的消费者不适应;

火山岩石质坚硬,可用以生产出超薄型石板材,经表面精磨后光泽度可达85度以上,色泽光亮纯正,外观典雅庄重,广泛用于各种建筑外墙装饰及市政道路广场、住宅小区的地面铺装,更是各类仿古建筑、欧式建筑、园林建筑的首选石材,深受国内外广大客户的喜爱和欢迎;

火山岩石材抗风化、耐气候、经久耐用;吸声降噪有利于改善听觉环境;古朴自然避免眩光,有益于改善视觉环境;吸水防滑阻热有益于改善体感环境:独特的“呼吸”功能能够调节空气湿度,改善生态环境。种种独特优点,可以满足当今时代人们在建筑装修上追求古朴自然、崇尚绿色环保的新时尚;

火山岩石铸石管材具耐磨损、抗腐蚀性能。它可以替代有害的石棉和玻璃制品,替代金属材料,而且不失玻璃、金属等材料的优点。它与金属相比,重量轻,耐腐蚀,寿命长。火山岩石铸石管材寿命可达百年,弹性、韧性均比钢材高出许多;

另外,火山岩石铸石棒材塑性高于塑料,其板材强度高于轻金属合金,可承受坦克的辗压,耐腐蚀性也远远高于玻璃。曾有科学家认证了这点。

-火山岩

对西天山北段吐拉苏地区晚古生代火山岩带及其相邻构造单元形成的古构造环境一直存在着分歧和疑义,至今仍悬而未决。以往,较多的学者把火山岩带所处位置归并为与俯冲带相关的岛弧带,主要是指形成于志留纪与北部的玛依拉山洋盆向南俯冲作用有关的婆罗科努山早古生代晚期岛弧带。基于上面的认识,有人提出了其南邻区——伊犁盆地区的弧后盆地地位。但自肖序常等(1992)在论述北疆大地构造时提出伊犁石炭-二叠纪裂谷的概念以后,松弛-拉张的区域构造背景和作用过程观点,已经开始广为接受。特别是该区以西的吉尔吉斯斯坦境内的纳伦盆地是地幔隆起触发的石炭纪大陆裂谷(Юдахин,1981)观点的提出,佐证了这一认识。但对于吐拉苏一带广泛分布的下石炭统大哈拉军山组火山活动为主体的构造-岩浆事件形成的构造背景和构造归属,基本没有确定的认识。笔者从火山岩带基底性质、古地理状况、火山岩时空分布及其火山岩岩石地球化学特征等方面分析,认为吐拉苏地区早石炭世火山活动形成于松弛-拉张的构造背景,与其以南的石炭-二叠纪火山构造带产生于相似的古构造背景和演化过程,是肖序常所称伊犁裂谷的有机组成部分,从而将伊犁裂谷北界扩至科古尔琴山南坡断裂。也就是说,宏观控制西天山北段浅成低温热液型金矿床产出的吐拉苏火山岩带其实就是伊犁晚古生代裂谷带的组成部分,是伊犁石炭-二叠纪裂谷带的早期阶段的产物。

我们将从西天山(北段)地区晚古生代火山岩的分布和迁移、岩石学和地球化学特征来探讨吐拉苏地区火山岩带形成的古构造背景。

1研究区及其南部邻区晚古生代火山岩分布、火山岩带划分

吐拉苏火山岩带南、北边界分别为伊犁盆地北缘断裂和科古尔琴山南坡断裂,南界断裂形成时间可能较晚,并未限制晚古生代火山作用活动范围。也就是说,以伊犁盆地北缘断裂为界,北侧的火山岩基底婆罗科努早古生代晚期岛弧带和以南的伊犁地块于早石炭世以后可能处于相近的构造环境,两者是在统一构造框架和统一动力系统下形成的晚古生代火山作用的不同时期产物。因此,将这一范围内的早石炭世-二叠纪火山活动统一考虑更为合适。故本书将科古尔琴山南坡断裂和那拉提断裂之间的晚古生代火山岩分布区称之为伊犁晚古生代火山岩区(图2-2)。从整体而言,该火山岩区呈一东窄西宽的楔形体,东西长200 km,向西进入哈萨克斯坦境内。

伊犁火山岩区以石炭-二叠系火山岩系的发育为特征,遍布伊犁盆地中央-阿吾拉勒山及其南北边缘,发育厚度达万余米的以火山岩为主体的石炭-二叠纪火山-沉积岩系。

伊犁火山岩区内早石炭世火山岩广布于科古尔琴山南坡断裂以南的吐拉苏地区和那拉提断裂以北察布查尔山地区,称下石炭统大哈拉军山组(C1d),以中酸性岩类为主,基性和酸性岩类甚少,为安山岩 英安岩组合,最厚达3580 m,属钙碱 碱性系列火山岩,均为陆相(早期少量为海陆交互相)裂隙 中心式喷发相,与浅成低温热液系统金矿关系极为密切;中石炭世火山岩分布于阿吾拉勒山和察布查尔山,称之为东图津河组(C2d),为玄武岩 安山岩 英安岩组合,总厚1430 m,属钙碱 碱性系列火山岩,裂隙式喷发,与铜(铁)矿产关系十分密切;早二叠世火山岩分布于阿吾拉勒山,称之为乌郎组(P1w)和塔尔得套组(P1t),下部为英安岩夹安山岩及熔结凝灰岩,中、上部为玄武岩、橄榄玄武岩、安山岩、火山碎屑岩,总厚4211 m,为钙碱系列 碱性系列火山岩,形成于陆相裂谷环境,与铜矿化关系密切;晚二叠世火山岩主要分布于阿吾拉勒山,称之为铁里木克组(P2t),底部为凝灰岩、凝灰质砾岩、流纹岩、火山碎屑岩,中部为拉斑玄武岩,上部为安山质凝灰岩、火山集块岩,总厚约400 m,属陆相裂谷环境,与铜矿化关系密切。

图2-2 伊犁晚古生代火山岩区火山岩分布简图

根据岩区内火山岩的时空分布特征,将伊犁火山岩区进一步划分为北、中、南3个火山岩带,即北部的吐拉苏火山岩带(北带)、中部的阿吾拉勒山火山岩带(中带)和南部的察布查尔山火山岩带(南带)。本文研究对象是伊犁火山岩区北部的吐拉苏火山岩带。

2火山岩带形成的古构造背景

上节已提到,吐拉苏火山岩带及其邻区古构造背景的认识,目前尚不统一。本书总括以下几点研究内容,以阐述我们的观点和认识。

(1)从火山岩的空间分布特点来看,研究区及邻区晚古生代火山岩不只分布在吐拉苏地区,而以伊犁裂谷带为中心展布,即北以科古尔琴山南坡断裂为界,南以那拉提断裂为界,此期火山岩在空间分布上从不越过这些断裂,且其分布具有侧向对称水平分带特征:即在伊犁晚古生代火山岩区内,早石炭世火山岩分布于岩区南、北边缘,向内出现中石炭世火山岩,而二叠纪火山岩则分布于岩区中部的阿吾拉勒山一带。上述火山岩的分布特征显示,其形成与演化表现为两侧分别向中心推移,反映了晚古生代伊犁裂谷带的拉张机制及演化规律。

(2)从火山岩自身组成上蕴含的地质信息来看,火山岩的岩石学和地球化学特征在火山岩形成的构造环境研究中具有十分重要意义。为了进行全区性的对比和深入研究,作者在自己工作的基础上,广泛收集了前人的火山岩地球化学分析资料(表2-1、2-2),进行了综合分析和研究,并在此基础上进行了归纳和总结。

早石炭世火山岩主要分布于伊犁火山岩区南、北两个火山岩带内,层位相当于下石炭统大哈拉军山组(C1d),主体为陆相中酸性火山熔岩、火山碎屑岩及石英角闪安山玢岩、石英长石斑岩(次火山岩)。岩石化学成分点主要落于高铝玄武岩系列岩区,部分落于碱性玄武岩系列岩区内(图2-3);在w(K2O+Na2O)-w(SiO2)图解(图2-4)上,其岩石类型主要属于安山岩-英安岩-流纹岩系列,一部分落于玄武粗安岩-粗面安山岩-粗面岩系列;在w(K2O)-w(SiO2)图解(图2-5)上,火山岩成分点主要落于高钾区和钙碱区;从火山岩里特曼指数σ(表2-1)来看,大哈拉军山组第2岩性段(C1d2)σ值为059,属于钙性火山岩,第3岩性段(C1d3)σ值为188~238,平均为201,属钙性-钙碱性之间,第4岩性段(C1d4)σ值为130~340,平均为218,属于钙性-钙碱性,第5岩性段(C1d5)σ值为103~383,平均为271,属于钙碱性 碱性系列,表明随火山活动进程而碱度逐渐增高;在里特曼指数图解(图2 6)上,投影点主要集中于钙质和弱碱质之间;在久野(1965)的碱硅图解(图2 7)上,大哈拉军山组火山岩成分点主要落于高铝玄武岩区(B区)和碱性玄武岩区(A区);火山岩自然组合图解(图2 8)上,清醒地看到多数成分点落在2~6线区间内,示造山带钙碱性岩和内陆碱性岩特征,可以理解为大哈拉军山组火山岩演化系由造山带钙碱性向大陆内部稳定区碱性岩过渡;在里特曼 戈蒂里图解(图2 9)上火山岩成分点分布在岛弧成分线的右侧,部分成分点落入A、B派生之偏碱性火山岩区(C区)。

图2-3 确定火山岩名称、酸度、碱度、系列组合图解

表2-1 伊犁火山岩区晚古生代中、晚期火山岩岩石化学成分分析结果及特征值

表2-2 伊犁火山岩区晚古生代中、晚期火山岩稀土元素含量(wB/10-6)及特征值

续表

图2-4 火山岩w(K2O+Na2O)-w(SiO2)分类图解

中石炭世火山岩分布较早石炭世火山岩明显缩小,层位相当于中石炭统东图津河组(C2d),主要分布于伊犁岩区中部阿吾拉勒山、察布查尔山一带,主要岩性为玄武岩、安山岩、英安岩及其火山角砾岩、凝灰岩等,为浅海相裂隙式喷发,岩石化学成分点主要落于高铝玄武岩系列和碱性玄武岩系列岩区(图 2-3)内;在 w(K2O+Na2O)w(SiO2)图解(图2-4)上,其岩石类型主要属于玄武粗安岩 粗面岩系列和流纹岩系列;火山岩里特曼指数(表2-1),玄武岩类平均σ为731,英安岩类平均σ为50,均属碱性系列,流纹岩类σ平均为183,属钙碱性系列火山岩;在里特曼指数图解(图2-6)上投影点在L—美国拉森峰(钙质)和S—英国苏格兰(弱碱质)区内;在久野碱 硅关系图解(图2-7)上,东图津河组火山岩成分点落于碱性玄武岩区(A区)和高铝玄武岩区(B区)内;在火山岩自然组合图解(图2 8)上,成分点落于②~④线和④~⑤线间,示内陆碱性玄武岩和钙碱性玄武岩特征;在里特曼 戈蒂里图解(图2 9)上,东图津河组火山岩成分点落于造山带火山岩区(B区)和A、B区派生之偏碱性火山岩区(C区)。

图2-5 火山岩w(K2O)-w(SiO2)关系图

下二叠统乌郎组(P1w)和塔尔得套组(P1t)为陆相中酸性火山岩,下部为凝灰质砂岩夹中酸性熔岩,中部为安山玢岩、玄武玢岩夹火山角砾岩,上部为玄武岩、安山岩夹火山角砾岩及凝灰砂岩,火山喷发为陆相环境。岩石化学成分点主要落于碱性玄武岩系列岩区内(图2 3),少数落于高铝玄武岩系列岩区内;里特曼指数:安山玢岩平均σ值为537,玄武岩平均σ值为733,均属碱性系列,流纹岩σ值为188,属钙碱性系列(表2 1);在w(K2O+Na2O)w(SiO2)图解(图2 4)上,下二叠统火山岩属于玄武粗安岩 粗面安山岩系列和流纹岩系列;在w(K2O)w(SiO2)图解(图2 5)上,火山岩成分点落于高钾区;在里特曼指数图解(图2 6)上投影点落于I—意大利伊斯基亚岛弱碱质和S—英国苏格兰弱碱质之间;在久野(1965)碱 硅关系图解(图2 7)上,成分点落于碱性玄武岩区(A区);在火山岩自然组合图解(图2 8)上,成分点落在②~③线(示造山带钙碱性岩)和④~⑥线(示内陆玄武岩)区间;在里特曼 戈蒂里图解(图2 9)上,玄武岩、安山岩成分点落于 C区(A、B区派生之偏碱性火山岩区)。上二叠统铁木里克组(P2t)为陆相玄武 安山岩 流纹岩组合,陆相中心式喷发,化学成分点落于碱性玄武岩系列岩区内(图2 3);在w(K2O+Na2O)w(SiO2)图解(图2 4)上,其岩石类型属粗安岩 粗面安山岩系列;在w(K2O)w(SiO2)图解(图2 5)上,成分点均落于高钾区;安山岩的平均σ值为334,玄武玢岩平均σ值为810,以碱性系列岩石为主。

图2-6 火山岩里特曼指数图解

图2-7 火山岩碱-硅关系图解

总之,伊犁晚古生代火山岩区内火山岩主体应为玄武粗安岩-粗面安山岩-粗面岩和钙碱性安山岩英安岩 流纹岩组合,显示板内双峰式火山岩的组合特征,反映区内晚古生代(C1—P2)火山岩形成于拉张环境。

图2-8 火山岩自然组合图解

图2-9 火山岩里特曼-戈蒂里图解

伊犁火山岩区内晚古生代火山岩稀土元素含量见表2 2,采用WVBoynton(1983)球粒陨石标准化稀土元素配分模式,见图2 10、2 11、表2 3。

吐拉苏火山岩带(北带)稀土元素总量(ΣREE)为3207×10 -6 ~8490×10 -6 ,其中轻稀土(LREE)含量变化范围为2191×10 -6 ~7285×10 -6 ,重稀土(HREE)含量则在215×10 -6 ~3010×10 -6之间,为轻稀土富集型。

图2-10 伊犁地区北岩带(吐拉苏)火山岩稀土元素配分模式图

图2-11 伊犁地区中、南带火山岩稀土配分模式图

阿吾拉勒山岩带(中带)稀土元素总量(ΣREE)为5691×10-6~20348×10-6,其中轻稀土(LREE)含量变化范围为3643×10-6~14879×10-6,重稀土(HREE)含量则在2048×10-6~7550×10-6之间,亦为轻稀土富集型。

察布查尔山岩带(南带)晚古生代火山岩稀土总量(ΣREE)为8018×10-6~18309×10-6,其中轻稀土(LREE)含量变化于7471×10-6~17122×10-6之间,重稀土(HREE)含量则在547×10-6~1187×10-6之间,显见LREE明显高于HREE,均为轻稀土富集型。

采用WVBoynton(1983)球粒陨石标准化稀土配分模式曲线形态接近,均为向右倾斜,表明区内晚古生代火山岩岩浆源区原始物质具有近似性,其差异主要在于分馏程度的不同;轻重稀土含量比值(LREE/HREE)皆大于1,其中北带下石炭统大哈拉军山组火山岩LREE/HREE值主要集中于167~311之间,而火山作用晚期次火山岩相-安山玢岩(与阿希金矿关系密切)LREE/HREE值则可达3388,表明,岩浆演化过程中次火山岩(安山玢岩)显示出较高的稀土分馏和轻稀土富集,中带的中石炭统东图津河组和二叠纪火山岩LREE/HREE值为148~341,南带下石炭统大哈拉军山组火山岩LREE/HREE值为939~1442,明显高于其它火山岩带,表明,南带大哈拉军山组火山岩较其它岩带火山岩显示出较高的稀土分馏和轻稀土富集;岩区内火山岩球粒陨石标准化的(La/Sm)N值变化于206~495,平均为301,较(Gd/Yb)N值(变化于079~214,平均为148)为高,表明,轻稀土分馏程度远高于重稀土,这一结论在稀土配分模式图(图2-10、2-11)上直观地表现出来。

Sm/Nd值是反映REE分馏程度的重要参数之一,也是反映物质来源的一个参数,伊犁岩区内火山岩Sm/Nd值变化范围为016~0255,均小于03(REE未发生分馏的球粒陨石的Sm/Nd值为0333),表明伊犁火山岩区火山岩带的形成是在陆壳基础上发展起来的(据赫尔曼,1970);δEu是稀土元素的主要参数,从图2 10、2 11中可以看出,伊犁岩区晚古生代火山岩稀土组成以负Eu异常为主,表明在岩浆演化过程中Eu分异作用是明显的,但在北带下石炭统大哈拉军山组第5 岩性段中的安山岩和安山玢岩(次火山岩)具有δEu轻微的正异常,表明在部分熔融过程中残余相中有一定量的斜长石存在。

表2-3 伊犁火山岩区晚古生代中、晚期火山岩稀土元素球粒陨石标准化(wB/10-6)及特征值

总之,该区晚古生代火山岩均为轻稀土富集型,轻稀土分馏程度明显高于重稀土,且Sm/Nd值均小于03,表明伊犁岩区火山岩的形成是在陆壳基础上发展起来的。

(3)从伊犁火山岩区内与晚古生代中、晚期火山作用相伴生的侵入岩成分特征来看,吐拉苏一带出露的海西中期侵入岩主要为岩基状二长花岗岩序列,沿婆罗科努深断裂南侧分布,其中,二长花岗岩占612%(出露面积比,下同),钾长花岗岩占279%,花岗闪长岩49%,花岗斑岩39%,以二长花岗岩为主导岩性。从岩石化学成分及特征值(表2-4)来看,里特曼指数σ值为206~215,铝饱和系数A/NKC=101~106,钠富集系数N1=095~097,钾富集系数K1=097~112,岩体87Sr/86Sr初始比值为07076,总体属钙碱系富碱型,具有同熔型成因特点;察布查尔山地区出露的海西中期侵入岩,呈岩基、岩株状,岩体侵入于中、下石炭统陆相火山建造中,其中二长花岗岩占145%,钾长花岗岩707%,碱长花岗岩11%,花岗斑岩65%,花岗闪长岩72%,闪长岩、辉长岩占38%,主导岩性为二长花岗岩和钾长花岗岩。从岩石化学成分及特征值(表2-4)来看,里特曼指数σ为225~291,酸性岩类铝饱和系数A/NKC=096~105,钠富集系数N1=105~137,钾富集系数K1=093~110,为钙碱系富碱型;阿吾拉勒山地区的海西晚期侵入岩与早二叠世陆相火山活动同时发育,为一套辉长辉绿岩-花岗闪长岩-正常花岗岩系列小侵入体,岩石化学成分及特征值(表2-4):里特曼指数σ为135~391,铝饱和系数A/NKC=092~100,钠富集系数N1=123~146,钾富集系数K1=044~130,为钙碱系富碱型,属陆壳拉张(裂谷)阶段产物。

表2-4 伊犁火山岩区晚古生代中、晚期花岗岩类岩石化学成分及特征值

在A/NK-A/CNK图解上(图2-12),与火山岩相伴生的海西中、晚期侵入岩成分点均落于Maniar等(1989)所圈定的与裂谷有关的花岗岩区(RRG)、大陆抬升花岗岩区(CEUG)和造山后花岗岩区(POG),少量落于大陆弧花岗岩区(CAG),表明伊犁岩区内海西中、晚期花岗岩生成于拉张环境。

图2-12 伊犁地区晚古生代花岗岩类Shand指数图

稀土元素分析样品主要采自阿吾拉勒山(中带)的海西中、晚期侵入岩,其稀土元素含量见表2-5,采用 Leedy球粒陨石标准化稀土元素配分模式如图2-13 所示。从图2-13、表2-5 中可以看出,阿吾拉勒山地区海西中期侵入岩稀土总量(ΣREE)主要为 5542×10 -6 ~6501×10 -6 ,个别为16544×10 -6 (钠长花岗岩);钠长花岗岩LREE/HREE值为 135~219,闪长岩、辉绿岩的LREE/HREE值为135~180,均属于轻稀土富集型,而石英钠长斑岩LREE/HREE值为077,则表现为富集重稀土;δEu 值在酸性侵入岩中为明显的负异常,而在中基性侵入岩中具微弱的Eu正异常;(La/Sm)N值变化于166~285 之间,平均为212,较(Gd/Yb)N (变化于108~150 之间,平均为130)为高,表明,轻稀土分馏程度远高于重稀土;Sm/Nd比值为020~028,均小于球粒陨石的Sm/Nd比值(0333),说明岩浆岩的侵入作用是在陆壳基础上进行的。阿吾拉勒山(中带)海西晚期侵入岩稀土总量(ΣREE)为6655×10 -6 ~17730×10 -6 ,不同类型侵入岩的稀土元素特征与岩性关系不十分明显,表明侵入岩的形成受到壳源物质的混染而在成分上显示趋于一致;LREE/HREE值为194~620,均为轻稀土富集型;(La/Sm)N值变化为257~437,平均为329,较(Gd/Yb)N(为111~222,平均为165)为高,表明轻稀土分馏程度远高于重稀土;Sm/Nd比值为016~027,均小于0333,示壳源特征。

表2-5 伊犁地区海西中、晚期侵入岩稀土元素含量(wB/10-6)、球粒陨石标准化及特征值

续表

图2-13 伊犁岩区内晚古生代侵入岩稀土元素配分模式图

可见,伊犁岩区内侵入岩以二长花岗岩、钾长花岗岩为主,与世界其他地区(如环太平洋带)造山带花岗岩以花岗闪长岩为主的有所不同,这可能反映了区内岩浆侵入作用与典型板块构造模式中岛弧或活动陆缘不同,更接近为拉张作用的活动模式。

总之,从伊犁岩区内晚古生代火山岩分布及岩石化学、稀土元素特征、与晚古生代中、晚期火山作用相伴生的侵入岩岩石类型、岩石化学及稀土元素特征等分析,伊犁岩区内火山岩形成的古构造背景为拉张环境。

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