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(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院，湖北 武漢 430074)

0 引 言

一直以來，對(duì)火山噴發(fā)旋回沒有嚴(yán)格的定義。王德滋等(1982)提出，火山噴發(fā)旋回是指火山活動(dòng)由初噴期、高峰期、衰退期到休眠期的整個(gè)過程。一個(gè)噴發(fā)旋回往往會(huì)包括多期噴發(fā)活動(dòng)，反映火山作用在時(shí)間上的演化歷史。Jackson(1997)提出，火山旋回是指反映某火山的行為變化的一個(gè)規(guī)則層序，這一定義指出了火山旋回的3個(gè)要點(diǎn)：(1) 火山旋回是一套規(guī)則的、與火山作用有關(guān)的巖石序列，應(yīng)具有一定的疊置關(guān)系或規(guī)律性；(2) 火山旋回是一個(gè)火山內(nèi)部形狀變化的外部表象，而且這種變化有一定的規(guī)律；(3) 同一火山旋回的物質(zhì)必須源于同一巖漿源，而在2個(gè)旋回之間往往具有一定的間斷，表現(xiàn)為構(gòu)造不整合、噴發(fā)不整合或具一定厚度的沉積夾層。

實(shí)際研究中，火山噴發(fā)旋回的定義服務(wù)于研究目的。如研究區(qū)域性構(gòu)造巖漿作用，著眼于區(qū)域乃至全球尺度的構(gòu)造巖漿事件的大的宏觀規(guī)律，則火山旋回的時(shí)空尺度就很宏大，一個(gè)火山旋回可能是一個(gè)紀(jì)或更大的時(shí)限跨度(楊帝等，2011)?，F(xiàn)在有學(xué)者采用巖相來研究火山旋回劃分，1套巖相相序組合對(duì)應(yīng)1個(gè)旋回，理想的火山巖相表現(xiàn)為爆發(fā)相-噴溢相-火山通道相-侵出相-火山沉積相等，但實(shí)際中往往只表現(xiàn)其中兩三個(gè)巖相類型或是某一巖相重復(fù)、顛倒等(王璞珺等，2003,2006)。也有人據(jù)巖漿的演化規(guī)律來劃分，巖漿一般演化方向性：從基性—中性—酸性的連續(xù)變化或其中部分連續(xù)變化,每個(gè)旋回對(duì)應(yīng)某一個(gè)種類的巖性來確定火山旋回(王力圓等，2013)。本次劃分根據(jù)研究區(qū)內(nèi)荒田、龍德的鉆孔柱狀圖以及薄片等資料，依據(jù)1次噴發(fā)旋回對(duì)應(yīng)1套巖性組合來劃分峨眉山玄武巖為2個(gè)旋回。

1 區(qū)域地質(zhì)

建水縣荒田、龍德區(qū)域大地構(gòu)造位置位于楊子準(zhǔn)地臺(tái)與滇東南褶皺帶個(gè)舊斷褶束西延部位，區(qū)域內(nèi)發(fā)育NW—SE向和NE—SW向2組斷層，并以前者最為發(fā)育，也是本區(qū)域的成礦構(gòu)造與控礦構(gòu)造。后者使礦體的埋深、標(biāo)高及產(chǎn)狀發(fā)生了變化，但對(duì)礦體無明顯破壞作用。褶皺有NW向掛袍山復(fù)背斜，次一級(jí)褶皺較發(fā)育。區(qū)域地層僅缺失寒武系—泥盆系和白堊系，其他時(shí)代均有出露，礦區(qū)主要出露地層有二疊系茅口組(P1m)、二疊系峨眉山玄武巖組(P1-2β)、三疊系火把沖組(T1h)、第四系(圖1)。鉛鋅礦體賦存于二疊系峨眉山玄武巖組與茅口組接觸帶附近。巖漿活動(dòng)以華力西期基性噴發(fā)巖最為發(fā)育(周偉家等，2010；李國武等，1998)。

圖1 區(qū)域地質(zhì)概況圖

1.1 區(qū)域玄武巖特征

區(qū)內(nèi)峨眉山玄武巖主要由玄武質(zhì)熔巖類和火山碎屑巖類構(gòu)成。

1.1.1 熔巖類 熔巖產(chǎn)生于火山活動(dòng)的平穩(wěn)階段,由含揮發(fā)成分相對(duì)較少的巖漿從火山通道緩慢溢出地表冷凝而成(李昌年,2010)。研究區(qū)內(nèi)熔巖主要為基性玄武巖，該巖類主要有氣孔-杏仁狀玄武巖、斑狀結(jié)構(gòu)玄武巖。

(1) 氣孔-杏仁狀玄武巖：手標(biāo)本取自龍德ZK2013-120-1孔深度471.00 m處，肉眼觀察巖石呈灰綠色，杏仁狀構(gòu)造，加5%稀鹽酸裂隙劇烈起泡。鏡下特征為：具無斑結(jié)構(gòu)，基質(zhì)具間粒間隱結(jié)構(gòu)。基質(zhì)主要由粒徑≤0.07 mm×0.30 mm的板條狀斜長(zhǎng)石和部分蝕變暗色礦物、綠泥石、黑云母、方解石及金屬礦物等組成。板條狀斜長(zhǎng)石雜亂排列搭成格架，沿其格架間充填他形粒狀蝕變暗色礦物、顯微鱗片狀綠泥石、片狀黑云母、金屬礦物等構(gòu)成間粒間隱結(jié)構(gòu)。巖石發(fā)育次圓狀或是不規(guī)則狀氣孔，部分氣孔連通，不均勻分布，多數(shù)氣孔由長(zhǎng)石、綠泥石、方解石、綠簾石等蝕變礦物所填充，呈杏仁狀構(gòu)造(圖2)。

圖2 氣孔-杏仁狀玄武巖

(2) 斑狀結(jié)構(gòu)玄武巖：取自龍德ZK2013-120-1孔深度10.00 m處，肉眼觀察巖石呈灰綠色，塊狀構(gòu)造，鏡下特征為基質(zhì)具間粒結(jié)構(gòu)。斑晶為粒徑小于0.15 mm×0.65 mm的板柱狀斜長(zhǎng)石，局部輕微絹云母化、綠泥石化，星散分布。基質(zhì)主要由粒徑小于0.03 mm×0.20 mm的細(xì)小板條狀斜長(zhǎng)石雜亂密集排列搭成格架，沿其格架間不均勻地充填他形粒狀蝕變暗色礦物構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)，其中暗色礦物已完全碳酸鹽化，僅保留晶形輪廓；斜長(zhǎng)石輕微絹云母化，少數(shù)黃褐色隱晶質(zhì)鐵泥質(zhì)不均勻充填。不透明礦物星散分布 (圖3)。

圖3 斑狀玄武巖

1.1.2 火山碎屑巖類 火山碎屑巖屬于火山爆發(fā)形成的空降堆積的產(chǎn)物,在研究區(qū)內(nèi)主要包括凝灰?guī)r和火山角礫巖2種。

(1) 凝灰?guī)r：標(biāo)本取自龍德ZK2013-120-1孔深度568.00 m處，肉眼觀察為巖石呈灰色，塊狀構(gòu)造。鏡下特征為凝灰結(jié)構(gòu)，由粒徑小于1.80 mm的巖屑(15%)和填隙物(50%)、金屬礦物(5%)組成基質(zhì)，由斜長(zhǎng)石微晶(35%～45%)、玻璃質(zhì)(15%～30%)及綠泥石化礦物構(gòu)成，碎屑狀，均勻分布,以小于2 mm的凝灰物質(zhì)為主。巖石發(fā)育不規(guī)則狀裂隙，沿裂隙由后生礦物白云石、石英、絹云母及少數(shù)金屬礦物充填構(gòu)成細(xì)脈(圖4)。

圖4 凝灰?guī)r

(2) 火山角礫巖：灰黑色火山角礫巖，取自荒田ZK2013-238-6孔深度551.04～581.78 m處，塊狀構(gòu)造。中間夾有1層灰白色凝灰?guī)r，角礫大小2.0～5.0 cm，角礫成分為灰?guī)r、玄武巖，星點(diǎn)狀黃鐵礦化強(qiáng)烈。鏡下特征為：主要由粒徑2.0～5.0 mm的火山角礫(80%)、粒徑小于1.8 mm的火山巖屑(3%～5%)組成，被玄武質(zhì)火山熔巖(15%)呈孔隙-基底式膠結(jié)。火山角礫、火山巖屑呈次圓-次棱角狀，成分為強(qiáng)碳酸鹽化玄武巖，具少斑結(jié)構(gòu)，斑晶為粒徑小于2.0 mm的板柱狀斜長(zhǎng)石，表面具輕微泥化，星散分布；基質(zhì)主要由粒徑小于0.05 mm×0.25 mm的板條狀斜長(zhǎng)石雜亂-半平行排列構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)，大部分斜長(zhǎng)石已碳酸鹽化、輕微絹云母化?；鹕饺蹘r與火山碎屑成分一致。巖石發(fā)育裂隙，沿裂隙由石英、白云石和少數(shù)綠泥石等充填構(gòu)成細(xì)脈(圖5)。

圖5 火山角礫巖

1.2 巖相特征

區(qū)內(nèi)的二疊系玄武巖縱向上表現(xiàn)為旋回性巖相?；究煞譃閲姲l(fā)相和溢流相2類，以溢流相為主，可能由于火山作用間歇期較短，無明顯沉積相。區(qū)內(nèi)第一噴發(fā)旋回初期火山活動(dòng)比較強(qiáng)烈，表現(xiàn)為荒田鉆孔底部火山集塊巖和火山角礫巖以及中厚層的灰色、灰白色凝灰?guī)r；第二噴發(fā)旋回火山活動(dòng)相對(duì)平靜，以裂隙式溢流為主，表現(xiàn)為厚層狀、致密塊狀玄武巖。

2 旋回劃分

2.1 噴發(fā)方式

區(qū)域內(nèi)北西走向的區(qū)域褶皺構(gòu)造控制了該區(qū)域的峨眉山玄武巖火山活動(dòng)的分布，該褶皺由于受南部區(qū)域紅河大斷裂的影響，北西端相對(duì)開闊，向南東方向越來越緊閉，所以北西端的荒田礦段可能存在3個(gè)火山裂隙噴發(fā)帶，龍德可能相對(duì)較少。與褶皺構(gòu)造相伴隨的平行褶皺軸面斷裂的發(fā)育也是北西端舒展，南東端緊閉。峨眉山玄武巖主要沿著褶皺軸部及次一級(jí)構(gòu)造裂隙呈裂隙-中心式噴發(fā)(圖6)。

圖6 噴發(fā)方式

2.2 旋回劃分

(1) 根據(jù)荒田0102坑道ZK2013-238-6孔的巖性柱狀圖，將峨眉山玄武巖劃分為Ⅰ、Ⅱ 2個(gè)旋回，分界點(diǎn)為孔深249.51 m處(圖7)。旋回Ⅰ底部為火山角礫巖→玄武巖與凝灰?guī)r互層→氣孔構(gòu)造發(fā)育玄武巖→凝灰?guī)r。旋回Ⅱ下部為致密塊狀玄武巖→凝灰?guī)r→氣孔構(gòu)造發(fā)育玄武巖。每個(gè)旋回近頂部以凝灰?guī)r示頂，其間見不同程度的星點(diǎn)狀黃鐵礦化。而互層層數(shù)多的特點(diǎn)正是由于“峨眉山玄武巖”巖漿多期次噴發(fā)韻律作用所致。

圖7 荒田鉆孔柱狀圖

(2) 根據(jù)龍德ZK2013-120-1孔的巖性柱狀圖，將研究區(qū)的火山噴發(fā)旋回劃分為Ⅰ、Ⅱ2個(gè)旋回，分界點(diǎn)為孔深249.00 m處(圖8)。旋回Ⅰ底部自下而上為氣孔、杏仁狀蝕變玄武巖→致密塊狀玄武巖→氣孔、杏仁狀構(gòu)造玄武巖→棕紅色凝灰?guī)r。旋回Ⅱ自下而上為致密塊狀玄武→致密塊狀凝灰?guī)r→杏仁狀玄武巖。其間也有不同程度的褐鐵礦化、黃鐵礦化。

圖8 龍德鉆孔柱狀圖

2.3 旋回特征

據(jù)以上2個(gè)區(qū)域的旋回劃分，可將建水縣的峨眉山玄武巖每個(gè)旋回特征描述如下：底部為火山角礫巖厚度變化較大，有的區(qū)域甚至缺失(如龍德)，這可能是由于區(qū)域離噴發(fā)口較遠(yuǎn)所致。中部的上段一般為氣孔、杏仁、斑狀玄武巖，下段為致密塊狀玄武(熔)巖(厚度比較大)，頂部為凝灰?guī)r示頂,可見每個(gè)旋回的巖性組合相似(每個(gè)旋回近頂部凝灰?guī)r的缺失可能因風(fēng)化剝蝕所致),如表1所示。

表1 旋回特征

3 與鉛鋅礦化關(guān)系

區(qū)域內(nèi)主要產(chǎn)出鉛鋅礦，據(jù)目前所打的鉆孔以及坑道資料可知，該區(qū)的礦體主要產(chǎn)于峨眉山玄武巖組底部與茅口組接觸面上及其附近玄武質(zhì)-灰質(zhì)角礫巖層中，似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，表現(xiàn)為層控礦，角礫巖為找礦標(biāo)志，玄武巖層偶見一定的礦化，但品位偏低(圖9)。

圖9 荒田地區(qū)23號(hào)勘探線剖面圖

前人研究認(rèn)為該地區(qū)為巖漿期后熱液成礦(李國武等，1998；周偉家等，2010)，但是從以上2個(gè)鉆孔柱狀圖旋回特征觀察，可初步推斷區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦應(yīng)在巖漿期前成礦，也就是噴發(fā)開始前或是噴發(fā)初期，其理由如下。

(1) 整個(gè)柱狀圖為峨眉山玄武巖層，從空間上來看,無論是縱向(玄武巖層柱狀圖)還是橫向(荒田、龍德)都未見鉛鋅礦化，只見弱黃鐵礦化，說明峨眉山玄武巖成巖時(shí)期與鉛鋅成礦時(shí)期并非同時(shí)或是有一定間隔期(排除同時(shí)期)。

(2) 整個(gè)柱狀圖玄武巖層每個(gè)旋回近頂部均出現(xiàn)強(qiáng)烈蝕變(碳酸鹽化、硅化等)可能是巖漿期后以富硅和二氧化碳為特征的氣液活動(dòng)所致，如果巖漿巖期后的氣液活動(dòng)帶入了成礦元素，玄武巖層間應(yīng)有相當(dāng)?shù)牡V化，而與鉛鋅礦的產(chǎn)出特點(diǎn)主要為玄武巖層與灰?guī)r層界面成礦，玄武巖層中礦化品位較低且離界面較近相矛盾(排除后期)，可以推斷成礦流體應(yīng)在巖漿期前，同時(shí)礦化部位離界面較近也可推斷在成巖初期。綜上可初步推斷成礦流體應(yīng)當(dāng)是巖漿期前，在噴發(fā)開始前或是剛開始噴發(fā)。那么，峨眉山玄武巖第一噴發(fā)旋回的早期火山角礫巖是鉛鋅礦主礦體的成礦時(shí)期，沿褶皺軸面及裂隙噴發(fā)中心是尋找主礦體最有利的部位。

4 結(jié) 論

(1) 峨眉山玄武巖的主噴發(fā)期時(shí)限并不長(zhǎng)(約為1～2 Ma)(宋謝炎等，2001)，在該區(qū)域內(nèi)可分為2個(gè)旋回，早期旋回初期噴發(fā)強(qiáng)烈，后期旋回以溢流為主，每個(gè)旋回對(duì)應(yīng)一套巖性特征，反應(yīng)了峨眉山玄武巖的演化規(guī)律。

(2) 該區(qū)域內(nèi)鉛鋅礦的成礦與玄武巖噴發(fā)關(guān)系密切，通過噴發(fā)方式以及旋回的劃分，初步推斷成礦流體為巖漿期前侵入，褶皺軸面及裂隙噴發(fā)中心是找礦有利部位。

(3) 由于峨眉山玄武巖是沿深大斷裂呈多期次、多中心裂隙式間歇性噴發(fā)、噴溢(張?jiān)葡娴龋?988)，不同地段噴發(fā)特征不同，不同巖區(qū)的玄武巖噴出環(huán)境和巖石組合也具有一定差異，其噴發(fā)旋回劃分具有一定的區(qū)域性，但本區(qū)域劃分對(duì)于全巖區(qū)火山噴發(fā)旋回劃分具有相當(dāng)?shù)慕梃b意義。

李國武,楊廣斌,楊學(xué)廣,等.1998.云南建水荒田—蝦洞火山巖型銀多金屬礦帶的硫、鉛同位素特征及其地質(zhì)意義[J].地質(zhì)地球化學(xué),75(4):21-25.

李昌年.2010.簡(jiǎn)明巖石學(xué)[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社.

宋謝炎,侯增謙,曹志敏,等.2001.峨眉大火成巖省的巖石地球化學(xué)特征及時(shí)限[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),32(8):499-505.

王德滋,周新民.1982.火山巖巖石學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社.

王璞珺,遲元林,劉萬洙,等.2003.松遼盆地火山巖相:類型、特征和儲(chǔ)層意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,33(4):317-325.

王璞珺,吳河勇,龐顏明,等.2006.松遼盆地火山巖相:相序、相模式與儲(chǔ)層物性的定量關(guān)系[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,36(5):805-812.

王力圓,高順寶,李偉良,等.2013. 西藏林周盆地林子宗群火山巖噴發(fā)旋回期次劃分[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,32(8):1028-1033.

楊帝,王璞珺,梁江平,等.2011.松遼盆地白堊系營城組火山巖噴發(fā)旋回劃分[J].地層學(xué)雜志，35(2):123-127.

張?jiān)葡?，袁學(xué)誠.1988.中國攀西裂谷文集(3)[C].北京:地質(zhì)出版社.

周偉家,陳鳳艷,譚兆波,等.2010.云南建水荒田鉛鋅礦控礦因素[J].云南地質(zhì),29(1):41-44.

JACKSON J A.1997.Glossary of Geology [M].Alexandria:American Geological Institute Press.