楊曉芳 于紅梅 趙 波 許建東 高小其 張 濤

1)新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊市 830011

2)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

0 引言

泥火山即由泥漿構(gòu)成的火山，形狀類似火山，具有噴發(fā)口，和真正的火山一樣會(huì)出現(xiàn)劇烈噴發(fā)的現(xiàn)象。然而泥火山并非真正意義上的火山，兩者具有本質(zhì)上的區(qū)別。泥火山是特定地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)環(huán)境下的一種構(gòu)造流體地質(zhì)現(xiàn)象，其主要由泥質(zhì)、黏土質(zhì)沉積物與水及氣體的混合物噴出地面后逐漸堆積所形成的。泥火山不具有巖漿通道，在物質(zhì)來源、成分、壓力、溫度、噴發(fā)規(guī)模等方面與火山都有根本的不同。泥火山噴發(fā)的物質(zhì)是地殼淺部的沉積物，而巖漿－火山作用所噴發(fā)的物質(zhì)是來自地殼深部或地幔的巖漿(王道，2000;JUI et al.，2006;萬園，2011;黃華谷，2011)。

全球泥火山的數(shù)量還是未知數(shù)，尤其是海底泥火山目前數(shù)量尚未可知(Dimitrov，2003)。陸地上有超過40個(gè)地區(qū)，海底有超過20個(gè)海域發(fā)育泥火山，每個(gè)區(qū)域有幾座至200多座不等，陸地和淺海區(qū)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2000多座泥火山，大陸斜坡和深海區(qū)可能還會(huì)有5000～10000座泥火山(Milkov，2000)。從構(gòu)造上說全球泥火山主要分布在阿爾卑斯山－特提斯縫合帶和環(huán)太平洋帶(Kopf，2002;Sun et al.，2010)。世界上著名的泥火山有美國(guó)的黃石公園、伊朗的馬克蘭、羅馬尼亞的布扎等，阿塞拜疆的巴庫地區(qū)是全球泥火山發(fā)育最多的地方，大約有220座。在中國(guó)，臺(tái)灣地區(qū)有十幾個(gè)泥火山活動(dòng)區(qū)，而在新疆地區(qū)也存在多個(gè)形態(tài)各異、規(guī)模不一的泥火山。

以往人們普遍認(rèn)為泥火山帶來的災(zāi)害無法和熔巖火山相比，災(zāi)害較輕，不會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。然而事實(shí)并非如此，據(jù)報(bào)道印度尼西亞的魯西泥火山于2006年5月開始噴發(fā)，生活在東爪哇島的大約3萬人因?yàn)樗膰姲l(fā)被迫轉(zhuǎn)移，大約1萬個(gè)家庭房屋被毀，賠償金將高達(dá)7000萬美元(4300萬英鎊)。因此，對(duì)于泥火山的研究顯得非常有意義。

目前對(duì)泥火山的系統(tǒng)研究較少，路盼盼等(2011)、李建輝等(2011)利用多種生物學(xué)方法分析研究了泥火山細(xì)菌多樣性及群落結(jié)構(gòu)。馬駿(1999)介紹了臺(tái)灣泥火山的分布;何家雄等(2012)分析了臺(tái)灣南部泥火山的地質(zhì)特征及伴生氣地球化學(xué)特點(diǎn)，認(rèn)為其具有明顯的沉積型殼源成因特點(diǎn);朱婷婷等(2009)對(duì)臺(tái)灣西南部烏山頂泥火山進(jìn)行了較為全面的分析，初步探討了該區(qū)泥火山的成因機(jī)制。新疆地區(qū)的泥火山研究也主要集中于兩方面:1)針對(duì)泥火山中細(xì)菌群落的研究(馬小龍等，2010);2)探討泥火山與油氣的關(guān)系(范衛(wèi)平等，2007;高苑等，2012;戴金星等，2012)。此外王道等(1997)、李猛等(1996)、高小其等(2008)都曾對(duì)新疆的泥火山噴發(fā)特征、與地震的關(guān)系等方面進(jìn)行了研究。但是，對(duì)新疆泥火山噴發(fā)物的特征及其反映的地質(zhì)意義、泥火山的成因機(jī)制等方面還未開展過研究。

本文在對(duì)新疆北天山地區(qū)的泥火山野外考察的基礎(chǔ)上，針對(duì)前人對(duì)泥火山固體噴出物研究相對(duì)薄弱、對(duì)物源缺乏清晰認(rèn)識(shí)的狀況，從粒徑分析、顯微形貌、礦物組分等方面系統(tǒng)分析了北天山泥火山固體噴出物，初步探討泥火山的物質(zhì)來源及形成機(jī)制。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

新疆地區(qū)的泥火山主要分布在北天山一線(圖1)，其中最具有代表性的是沙灣縣南霍爾果斯、獨(dú)山子、烏蘇市白楊溝鎮(zhèn)、烏蘇市賽力克提牧場(chǎng)艾其溝等地。每處又有數(shù)個(gè)至幾十個(gè)噴溢出口，其中，烏蘇白楊溝鎮(zhèn)分布著亞洲最大的泥火山群，烏蘇賽力克提牧場(chǎng)則有亞洲最大的泥火山堆。這些泥火山都處于天山北麓烏魯木齊山前拗陷帶內(nèi)，此拗陷帶是一個(gè)山前薄皮構(gòu)造發(fā)育區(qū)，逆斷裂控制的活動(dòng)背斜和斷裂構(gòu)造發(fā)育，且活動(dòng)逆斷裂大多在背斜核部及北翼區(qū)域附近。該拗陷帶由東段的博格達(dá)推覆構(gòu)造系和西段的北天山山前斷展褶皺系構(gòu)成，本文所研究的泥火山均集中于北天山山前斷展褶皺系內(nèi)。

圖1 新疆北天山泥火山分布Fig.1 Distribution of mud volcanoes in North Tianshan Mountains，Xinjiang.

北天山山前斷展褶皺系由多排逆斷裂－背斜帶構(gòu)成，從南向北依次為南部山麓逆斷裂－背斜帶、霍爾果斯－瑪納斯－吐谷魯逆斷裂－背斜帶以及獨(dú)山子－安集海逆斷裂－背斜帶。此外，在獨(dú)山子－安集海逆斷裂－背斜帶的西北部還發(fā)育了1個(gè)最新活動(dòng)的、隆起幅度更小的西湖隆起。本文研究的4處泥火山就依次分布在前3排逆斷裂－背斜帶上。3排背斜山嶺之間表現(xiàn)為緩傾的沖洪積平原，是由下更新世地層組成的向斜谷地，核部地層幾乎水平，兩翼地層角約為14°～15°，將3排背斜山嶺隔離開，形成了擠壓型背、向斜相間排列的盆－嶺地貌組特點(diǎn)(鄧起東等，1999;趙瑞斌等，2000)。

南部山麓逆斷裂－背斜帶:西起托斯臺(tái)東至奇臺(tái)，主要包括3個(gè)背斜亞帶，形成于中生代末，地層組成為中新生界，核部由三疊系和侏羅系組成，海拔1300～2100m，在背斜核部及北翼逆斷裂發(fā)育，以南傾為主。

霍爾果斯－瑪納斯－吐谷魯逆斷裂－背斜帶:位于中部的逆斷褶皺帶，在呼圖壁河至安集海河之間，長(zhǎng)約130km，海拔1000～1500m，自西向東依次為霍爾果斯、瑪納斯、吐谷魯逆斷裂－背斜。該構(gòu)造于上新世至早更新世初形成，背斜核部為古近系，翼部由上新統(tǒng)和下更新統(tǒng)組成。背斜不對(duì)稱，表現(xiàn)為南緩北陡，局部地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

獨(dú)山子－安集海逆斷裂－背斜帶:長(zhǎng)約80km，在烏蘇至沙灣之間，海拔600～1200m。包括獨(dú)山子、哈拉安德和安集海等3個(gè)逆斷裂－背斜，主要形成于中、下更新統(tǒng)時(shí)期，由新近系和第四系組成。變形最為強(qiáng)烈的是獨(dú)山子背斜。其核部出露的最老地層為中新統(tǒng)塔西河組。

2 泥火山噴發(fā)特征及取樣點(diǎn)位置

泥火山的噴發(fā)類型跟泥漿的黏稠度有關(guān)(高小其等，2009)，主要分為5類，包括噴泥錐、噴泥盾、噴泥盆、噴泥池和噴泥洞(表1)。新疆北天山的泥火山噴發(fā)類型十分豐富，幾乎包括了上述所有類型，但是噴泥盆及噴泥池所占數(shù)量最多。本次對(duì)該區(qū)的4處泥火山進(jìn)行詳細(xì)的野外考察和噴發(fā)類型分類，包括白楊溝泥火山群、艾其溝泥火山、獨(dú)山子泥火山、霍爾果斯泥火山，并采集9個(gè)泥火山固體噴發(fā)物樣品(表2)。

表1 泥火山類型和參數(shù)表Table1 The types and parameters of mud volcano

白楊溝泥火山群:位于新疆烏蘇市西南的白楊溝鎮(zhèn)，距該鎮(zhèn)2.5km，是亞洲最大的泥火山群，構(gòu)造上處于托斯臺(tái)背斜軸部。自2002年后該區(qū)的泥火山噴口逐漸減少，從200多個(gè)減少至20多個(gè)，較大噴口的直徑為2.5m，小的有10cm左右。由于泥漿稠度較稀，周邊沒有形成噴泥堆，大多為噴泥池和噴泥洞，也有個(gè)別噴泥盾。彼此間距離不一，松散處相距幾百m，密集處數(shù)十m的區(qū)域分布著數(shù)個(gè)噴泥口，活動(dòng)較弱，有部分噴泥口出現(xiàn)鼓泡等現(xiàn)象。噴發(fā)物的顏色主要以灰綠色和紅褐色為主，在多數(shù)的噴口液面上可以看到漂浮的褐色的油狀物質(zhì)，近距離觀察時(shí)，還可以聞到石油味。野外考察時(shí)有1個(gè)大小約為10cm的噴口下方布滿了新鮮的溢出泥漿(圖2a)，在此流動(dòng)單元的上中下游各取了1個(gè)樣品(編號(hào)為 BYG－1、BYG－2、BYG－3)。另外又在2處泥漿顏色差別較大的噴泥池內(nèi)各取了1個(gè)樣品(圖2b，c)(編號(hào)為BYG－4、BYG－5)。

表2 新疆北天山泥火山基本情況(據(jù)王道，2000修改)Table2 Basic information of mud volcanoes in North Tianshan Mountains，Xinjiang(modified from Wang，2000)

艾其溝泥火山錐:位于新疆烏蘇賽力克提牧場(chǎng)艾其溝山前階地上，構(gòu)造上位于托斯臺(tái)背斜軸部，是亞洲最大的泥火山錐。由2座泥火山噴泥錐構(gòu)成(圖2d)，相距10m左右，SN向分布，錐底至錐頂高差為10～15m，坡度自上而下由陡變緩，泥錐表面布滿密集的流痕和沖跡，在泥錐底部形成放射性的泥壟。北邊的泥火山噴口較大，直徑約2m，底座大約為5m，不時(shí)有銀灰色的泥漿溢出火口順著錐體緩慢流下，液面上漂浮著黃褐色的油狀物。南邊的泥火山口較小，大約有1.2m左右，但是已經(jīng)干涸，露出底部的干泥，靠近時(shí)可以聞到石油味。在北邊的泥火山噴口內(nèi)取一泥漿樣品(圖2e)(編號(hào)AQG－1)。

獨(dú)山子泥火山:位于新疆克拉瑪依市獨(dú)山子區(qū)西南約1km處的黃土山上，構(gòu)造上位于獨(dú)山子背斜軸部。據(jù)文獻(xiàn)(李錳，1996;王道等，1997)記載該區(qū)曾有5個(gè)泥火山噴口，但目前只剩2個(gè)，一個(gè)噴口(橢圓狀)為2×5cm的泥洞，活動(dòng)較強(qiáng)，間歇地向外噴射泥漿，泥漿較黏稠，顏色為灰綠色，略帶油味，溢出的泥漿在地面形成了泥火山堆，底座直徑大約10m，坡度為24.5°，溢出的泥漿流動(dòng)距離大約6.5m。另一泥火山口呈坑狀，東側(cè)有一缺口，1.6×1.1m，泥漿較稀，上層液體較多，表面有油花，近距離能聞到石油味，無明顯活動(dòng)，冒泡間隔時(shí)間長(zhǎng)，深1.1m。在2個(gè)噴口內(nèi)各取1個(gè)泥漿樣品(編號(hào)為DSZ－1、DSZ－2)。

霍爾果斯泥火山:位于新疆沙灣縣南霍爾果斯金溝河水管處，構(gòu)造上處于霍爾果斯背斜軸部。該區(qū)有2個(gè)泥火山口出露，一個(gè)于1990年改造后，使用紅旗－1型水位儀進(jìn)行液面連續(xù)觀測(cè)。另一噴口直徑大約為1m，活動(dòng)較弱，有冒泡，但無泥漿溢出，液面上漂浮著綠色及紅褐色的油花，氣味較濃，泥漿較稀。在噴口內(nèi)取一泥漿樣品(編號(hào)為HEGS－1)。

3 粒度分析

使用德國(guó)Retsch的激光粒度儀對(duì)泥火山噴出物進(jìn)行粒度分析，測(cè)得的各樣品參數(shù)列入表3。描述粒度的重要參數(shù)有平均粒徑(Mz/μm)、中值粒徑(Md/μm)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(σф)、偏度(SK1)以及峰度(KG)(Inman，1952;Folk et al.，1957)。

圖2 泥火山噴發(fā)類型及采樣點(diǎn)圖片F(xiàn)ig.2 Photos showing types of mud volcanoes and sampling locations.

由表3可以看出，各樣品的粒度參數(shù)較為接近，除了白楊溝BYG－3樣品外，其他樣品的平均粒徑都集中在6.87～12.73μm，中值粒徑集中在4.93～10.01μm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.81～14.76，偏度為0.425～0.665，峰度為0.978～1.679。白楊溝BYG－3樣品的平均粒徑、中值粒徑以及標(biāo)準(zhǔn)偏差明顯大于其他樣品，幾乎為其他樣品的2倍。圖3為樣品直方圖和質(zhì)量累積曲線圖的復(fù)合圖，采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為粒徑大小，左側(cè)縱坐標(biāo)代表質(zhì)量累積百分含量，右側(cè)縱坐標(biāo)代表質(zhì)量百分含量。由圖3可以看出:1)樣品粒徑主要集中在0.3～100μm，中值基本在10μm左右，標(biāo)準(zhǔn)偏差較大，分選差;2)白楊溝 BYG－1、BYG－2、BYG－4、BYG－5樣品粒度分布極為相似，直方圖均呈單峰態(tài)分布且基本居中，唯有BYG－3樣品呈雙峰態(tài)分布，最大粒徑超過100μm;3)不同泥火山噴口內(nèi)的樣品在粒度分布形態(tài)上略有差異，主要表現(xiàn)在峰度上。全部樣品根據(jù)其偏度數(shù)據(jù)認(rèn)為其粒度分布對(duì)稱性為極正偏，以粗粒為主。

白楊溝 BYG－1、BYG－2、BYG－3號(hào)樣品是同一噴泥口噴出的泥漿的上、中、下游不同位置采集的，顆粒在搬運(yùn)過程中受到水流搬運(yùn)和重力分選作用，理論上應(yīng)該隨著搬運(yùn)距離的增大粒度呈減小的趨勢(shì)，然而實(shí)際得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示前2個(gè)樣品基本符合，但下游樣品的粒徑均值卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前2個(gè)樣品。分析認(rèn)為由于樣品取自泥漿單元的最下游，厚度遠(yuǎn)不及上、中游，極有可能在采樣過程中夾雜了外部環(huán)境中的顆粒，該樣品的直方圖顯示為雙峰態(tài)也恰好證明了這一點(diǎn)。

表3 樣品粒度參數(shù)表Table3 Parameters of sample particle size

圖3 泥火山樣品懸浮液粒度分布圖Fig.3 Particle size distribution of suspension liquid of mud volcano samples.

4 顯微形貌特征及成分分析

4.1 偏光顯微鏡

在室內(nèi)將采集的樣品磨制成薄片，以便在顯微鏡下進(jìn)行詳細(xì)觀察。由于所采集的為濕的黏土物質(zhì)，因此需要先將樣品烘干，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行膠結(jié)，然后磨制成薄片。使用德國(guó)蔡司(Zeiss)Axioskop40偏光顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行顯微形貌觀察。

顯微鏡下顯示樣品基質(zhì)均以泥質(zhì)為主，主要為黏土礦物，顏色灰綠色居多，少量呈褐色(圖4)。礦物碎屑顆粒為石英及長(zhǎng)石晶體顆粒，主要為它形，部分發(fā)生了蝕變，晶體顆粒含量較少，最多的可以達(dá)到15%，如獨(dú)山子地區(qū)的樣品，少的為2%，如霍爾果斯地區(qū)樣品。石英晶體粒徑150～300μm，長(zhǎng)石晶體顆粒30～250μm，但霍爾果斯地區(qū)樣品中晶體顆粒明顯小于其他區(qū)域。另外含有較多黑色的顆粒狀物質(zhì)，不透明，在單偏光和正交偏光下均呈黑色，根據(jù)X射線粉晶衍射分析結(jié)果可能為鐵礦物。

圖4 泥火山固體噴出物顯微照片(Pl為長(zhǎng)石Q為石英)Fig.4 Microphotographs of solid products of mud volcanoes.

4.2 成分分析

使用X射線粉晶衍射儀對(duì)泥火山噴口處物質(zhì)進(jìn)行物相鑒定，結(jié)果顯示泥漿樣品中石英所占比例最大，接近50%，次之為長(zhǎng)石、方解石和白云石，其余為黏土礦物。在白楊溝和艾其溝的泥漿樣品中發(fā)現(xiàn)有鐵礦物存在，其他2個(gè)地點(diǎn)沒有發(fā)現(xiàn)。X射線粉晶衍射結(jié)果與顯微鏡下觀察的結(jié)果非常吻合。

表4 X射線粉晶衍射結(jié)果Table4 Results from X－ray powder diffraction analysis

4.3 掃描電鏡分析

將樣品放置在真空噴鍍儀上鍍上炭膜，對(duì)處理過的樣品進(jìn)行掃描電鏡(SEM)觀察和能譜成分測(cè)試。在中國(guó)地震局地質(zhì)研究所活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，所使用的掃描電鏡為日本電子JSM－6701F型，能譜儀為美國(guó)熱電NS7能譜儀。掃描電鏡下顯示樣品內(nèi)部主要為石英、長(zhǎng)石、方解石晶體顆粒及黏土礦物，晶體顆粒較小，粒徑一般＜100μm(圖5a，b)。白楊溝樣品(樣品號(hào):BYF－1)和艾其溝樣(樣品號(hào):AQG－1)內(nèi)可見較多的鐵礦物顆粒，根據(jù)其能譜成分推測(cè)為黃鐵礦和菱鐵礦，粒徑在幾個(gè)μm至幾十個(gè)μm之間(圖5c—f)。其他泥火山樣品中鐵礦物極少，僅見一處粒徑＜1μm的鐵礦物集合體，這些均與X－射線衍射成分測(cè)試結(jié)果一致。

5 討論

5.1 成因機(jī)制

泥火山一般出現(xiàn)在構(gòu)造擠壓環(huán)境下，其形成的地質(zhì)條件包括:1)深部具有豐富的泥巖層，以提供泥漿來源;2)具有較高的孔隙流體壓力;3)具有泥漿通道;4)需要一定的誘發(fā)條件(Milkov，2000;高小其等，2009;朱婷等，2009;萬園等，2011;何家雄，2012)。

圖5 樣品背散射圖像及能譜測(cè)試結(jié)果Fig.5 Backscattered images of samples and results from energy spectrum analysis.

根據(jù)粒度分析、顯微形貌、成分分析等結(jié)果初步認(rèn)為，北天山4處泥火山具有相似的動(dòng)力學(xué)環(huán)境，極有可能是同源的。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查及文獻(xiàn)記載(許春明，1992;馮先岳，1993;鄧起東等，2000;黃彥慶，2008)，在北天山山前推覆構(gòu)造帶的托斯臺(tái)背斜、獨(dú)山子背斜以及霍爾果斯背斜主要由侏羅、白堊和古近紀(jì)等地層組成。由表5可知，在侏羅系八道灣組和三工河組中均有鐵礦物質(zhì)，根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果①新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)局，1974，烏蘇幅(L－45－XXXⅠ)地質(zhì)圖及說明書。，在研究區(qū)內(nèi)菱鐵礦為產(chǎn)在下－中侏羅統(tǒng)八道灣組的中上部及西山煤窯組的中下部地層中的沉積礦床，前者為主，后者次之，呈不連續(xù)層狀、結(jié)核狀及扁平的透鏡體狀，由西向東變?yōu)楹F的砂巖。X射線及掃描電鏡分析結(jié)果顯示，在白楊溝(編號(hào)BYG－1)和艾其溝(AQG－1)樣品中均有鐵礦物質(zhì)，其他樣品中含鐵量甚微或者不含，因此認(rèn)為泥漿來源最深應(yīng)該為下－中侏羅統(tǒng)的泥巖。此外，戴金星等(2012)通過1991年6月和2010年8月2次對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地南緣泥火山(本文研究區(qū)內(nèi)泥火山)進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)泥火山天然氣具有相似的地球化學(xué)特征，表明其具有同源性或同因性。泥火山天然氣主要組分是烷烴氣，含量為91.15%～97.49%，其中甲烷含量最高;天然氣n13Cl值為－49.1‰～－40.6‰，與世界范圍內(nèi)泥火山氣n13Cl頻率高峰段一致，且烷烴氣碳同位素系列具有n13Cl＜n13C2＜n13C3特征，是典型熱成因氣;研究區(qū)泥火山氣具有較低的3He/4He值，R/Ra為0.011～0.054，屬典型殼源氦;泥火山天然氣的n13C2值均＞－28‰，是典型煤成氣，且C1/C1－4和n13Cl值兩指標(biāo)與該盆地下中侏羅統(tǒng)源巖形成的煤成氣特征一致，因此認(rèn)為準(zhǔn)噶爾盆地南緣泥火山烷烴氣的氣源主要是下中侏羅統(tǒng)煤系源巖。這樣從地球化學(xué)的角度也印證了物質(zhì)來源的可靠性。

表5 北天山山前斷展褶皺系中生代部分地層特征(根據(jù)地質(zhì)圖總結(jié))Table5 Characteristics of parts of Mesozoic strata in fault propagation fold system in front of the North Tianshan Mountains(summarized from the geological map)

泥火山的形成說明有超壓泥巖層的存在，朱婷婷(2009)等通過對(duì)臺(tái)灣烏山頂泥火山的研究認(rèn)為深部地層的壓力可能來自3個(gè)方面:快速沉積超壓、生烴作用增壓和構(gòu)造應(yīng)力加壓。根據(jù)Nordgard等(2004)計(jì)算，沉積速率高于160m/Ma是會(huì)導(dǎo)致地層出現(xiàn)異常高壓，而北天山泥火山地層的平均沉積速率達(dá)不到這一指標(biāo)，由此推斷快速沉積超壓并非該區(qū)壓力的主要來源。野外考察時(shí)發(fā)現(xiàn)，泥火山噴口有油氣顯示，因此泥漿源區(qū)地層的生烴作用導(dǎo)致的膨脹增壓應(yīng)該會(huì)導(dǎo)致較高的地層壓力。天山橫亙亞洲大陸腹地，是全球新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和地震活動(dòng)最為強(qiáng)烈的板內(nèi)造山帶。長(zhǎng)期以來，北天山山前推覆構(gòu)造帶受到印度板塊向北擠壓，該區(qū)的構(gòu)造應(yīng)力對(duì)于地層壓力的積聚起著決定性作用。

北天山泥火山均處于背斜軸部，背斜軸部巖層常常較為破碎，產(chǎn)生許多裂隙或斷層，這就為泥漿的上涌提供了通道。

構(gòu)造活動(dòng)和人為干擾被認(rèn)為是引起泥火山噴發(fā)的誘因。從查閱的文獻(xiàn)來看，引起北天山泥火山噴發(fā)的原因主要是構(gòu)造活動(dòng)。王道(2000)認(rèn)為泥火山活動(dòng)和地震具有同源關(guān)系，當(dāng)構(gòu)造應(yīng)力增強(qiáng)時(shí)，封閉環(huán)境中的巖石孔隙壓力也隨之增大，達(dá)到噴發(fā)條件時(shí)，泥火山就開始活動(dòng)。同樣，構(gòu)造應(yīng)力的增強(qiáng)也會(huì)導(dǎo)致地震孕育和發(fā)生。

5.2 災(zāi)害

泥火山作為一種奇特的自然景觀，具有一定的觀賞價(jià)值，同時(shí)由于其和構(gòu)造活動(dòng)及生油氣帶之間的密切聯(lián)系，使得它還具有重大的研究?jī)r(jià)值。但是，泥火山也會(huì)給人們帶來巨大的災(zāi)害。泥火山的災(zāi)害種類具有多樣性，噴出的泥漿會(huì)掩埋周邊的建筑物，漿囊內(nèi)天然氣水合物分解會(huì)導(dǎo)致滑塌災(zāi)害對(duì)工程造成影響，溢出的高礦化水對(duì)周邊環(huán)境會(huì)造成污染，噴出的氣體可能會(huì)污染空氣等。而根據(jù)粒度分析、顯微形貌及成分分析，北天山泥火山樣品粒度分布集中，分選較差，磨圓度較低，同時(shí)根據(jù)野外觀察，該區(qū)域的泥火山口較以往有所減少，液面平靜，冒泡頻率極低，活動(dòng)不劇烈，據(jù)此可推斷其噴發(fā)強(qiáng)度較弱，所造成的災(zāi)害效應(yīng)不強(qiáng)烈。

6 結(jié)論

通過對(duì)泥漿樣品進(jìn)行粒度、顯微形貌及成分分析，認(rèn)為北天山泥火山具有相同的物源，結(jié)合地質(zhì)資料推斷泥漿來源最深為下－中侏羅統(tǒng)的泥巖。泥火山的形成受構(gòu)造活動(dòng)的制約，其地層深部的壓力主要來自于SN向的擠壓應(yīng)力。背斜軸部的破碎帶為泥漿提供了通道。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果及野外觀測(cè)情況，認(rèn)為目前北天山泥火山處于平靜期，活動(dòng)狀態(tài)較弱，但由于其和構(gòu)造活動(dòng)的密切關(guān)系，仍需對(duì)泥火山進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，并有針對(duì)性的逐步加深對(duì)泥火山的研究工作，以便得到更深入的研究成果。

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