翟建平 張星垣

摘 要：北大巴山造山帶南華系龍?zhí)逗咏M火山碎屑巖分布于城口至高觀一帶。它與一般正?；鹕剿樾紟r如空降火山碎屑巖、沉凝灰?guī)r等有很大區(qū)別，通過(guò)野外觀察及系統(tǒng)薄片鑒定，認(rèn)為它具有典型的普里尼式三相火山碎屑流堆積模式特征，這對(duì)于進(jìn)一步合理劃分地層具有重要意義及分析古火山口構(gòu)造環(huán)境具有重要意義。

關(guān)鍵詞：火山碎屑流；冷卻單元；涌流相；灰云相

中圖分類號(hào)：P317 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）25-0095-02

Abstract： Pyroclastic rocks of Nanhua series Longtanhe formation in Northern Daba Mountains orogenic belt are mainly distributed in the area of Chengkou and Gaoguan. It is a big difference from ordinary pyroclastic rock， such as the airborne pyroclastic rock and sedimentary tuff. By field observation and system chip identification， the authors think that Longtanhe formation has the accumulation mode of typical Plinian type eruption three-phase pyroclastic flow. This has a great significance for appropriately dividing strata and analyzing tectonic environment of the ancient crater.

Keywords： pyroclastic flow； cooling unit； flow phase； dust cloud phase

1 區(qū)域地質(zhì)背景

北大巴山造山帶位于城巴斷裂及商丹斷裂之間，是南秦嶺造山帶南緣的活動(dòng)地帶。主要由一套新元古代和早古生代火山碎屑巖及深水碳酸鹽沉積。區(qū)域地質(zhì)資料表明，該區(qū)印支期上地殼蓋層均發(fā)生了輕微變質(zhì)作用，使原巖變質(zhì)成大理巖、板巖、千枚巖及變余砂礫巖為主，變質(zhì)蓋層中常發(fā)育一套基性侵入巖。

區(qū)內(nèi)出露最老地層為南華系龍?zhí)逗咏M，是一套中酸性火山碎屑巖系，厚數(shù)百米至兩千余米，大致呈北西向沿城巴斷層北緣分布，由西而東經(jīng)過(guò)城口龍?zhí)逗?、高觀、黃溪、東安等地，出露長(zhǎng)>60公里。

2 實(shí)測(cè)剖面

龍?zhí)逗咏M在重慶市城口縣龍?zhí)逗映雎侗容^全，故以龍?zhí)逗悠拭鏋榇?，其?shí)測(cè)剖面柱狀圖見圖1。

3 火山碎屑流堆積特征

所謂火山碎屑流是指以普里尼式火山噴發(fā)的由氣體和火山碎屑物混合而成的一種高密度流體[1-2]?；鹕剿樾剂鞫逊e從下到上包括有涌流-火山碎屑流-火山灰云這三個(gè)堆積亞相，它們冷卻成巖后組成一個(gè)冷卻單元[3]。

火山碎屑流在環(huán)大平洋中、新生代火山巖中研究甚廣。自上個(gè)世紀(jì)中葉以來(lái)，國(guó)外學(xué)者就對(duì)火山碎屑流的堆積特征及其成因提出了許多觀點(diǎn)[4]。特別是1973年R.S.J.Sparks等提出了“標(biāo)準(zhǔn)熔結(jié)凝灰?guī)r單元流層”模式，為研究火山碎屑流形成機(jī)制及堆積特征的研究提供了重要的理論基礎(chǔ)。

本區(qū)的火山碎屑流主要分布在新元古代南華紀(jì)龍?zhí)逗咏M中，通過(guò)分析龍?zhí)逗咏M龍?zhí)逗悠拭娴刭|(zhì)特征，可將龍?zhí)逗咏M劃分為一個(gè)冷卻單元，如表1所示。

3.1 涌流亞相

涌流堆積形成于普里尼式噴發(fā)柱的邊緣，通常出現(xiàn)在熔結(jié)凝灰?guī)r層的底部，即冷卻單元下部，常發(fā)育明顯的層理構(gòu)造或低角度的交錯(cuò)層理構(gòu)造。本亞相厚度薄，成份較為復(fù)雜，除有火山碎屑巖外，還夾有陸源碎屑物。如龍?zhí)逗咏M龍 潭河剖面1-3層中的沉凝灰?guī)r就屬該亞相典型巖石類型，這種沉凝灰?guī)r由巖屑、玻屑、火山塵基質(zhì)和泥質(zhì)沉積物組成，具條帶狀構(gòu)造。它們的出現(xiàn)往往標(biāo)志著一個(gè)冷卻單元的開始。

3.2 火山碎屑流亞相

火山碎屑流亞相堆積為冷卻單元的主體單元流層，其代表巖石為熔結(jié)凝灰?guī)r。在龍?zhí)逗咏M龍?zhí)逗悠拭嫔?，該單元流層自下而上層序?yàn)楹鹕浇堑[凝灰?guī)r-弱熔結(jié)凝灰?guī)r-強(qiáng)熔結(jié)凝灰?guī)r-弱熔結(jié)凝灰?guī)r。本文將以上單元流層層序劃分為弱熔結(jié)凝灰?guī)r層和強(qiáng)熔結(jié)凝灰?guī)r主體層（見表1），現(xiàn)分述如下。

（1）弱熔結(jié)凝灰?guī)r層

龍?zhí)逗拥貐^(qū)，龍?zhí)逗咏M以含火山角礫凝灰?guī)r的始現(xiàn)作為冷卻單元流層弱熔結(jié)凝灰?guī)r層的開始。本層主要由火山角礫凝灰?guī)r、巖屑凝灰?guī)r組成，間夾少量玻屑凝灰?guī)r。本層碎屑顆粒較粗，部分達(dá)4mm以上。

（2）強(qiáng)熔結(jié)凝灰?guī)r主體層

強(qiáng)熔結(jié)凝灰?guī)r主體層中熔結(jié)凝灰?guī)r呈綠灰色或青灰色，其碎屑具定向性，顯示出清楚的假流紋構(gòu)造。碎屑成份由塑性巖屑、塑性玻屑、巖屑、晶屑及火山基質(zhì)組成。

主體層的熔結(jié)凝灰?guī)r碎屑成份以塑性巖屑和塑性玻屑為主。在龍?zhí)逗悠拭嫔?，塑性巖屑主要富集在主體層的中部，高達(dá)90%，主體層的下部和上部含量均有所減少，約為15%～30%。

3.3 火山灰云亞相

灰云堆積發(fā)生在普里尼式噴發(fā)的頂部，其堆積產(chǎn)物由大量熱氣所夾帶的細(xì)塵狀碎屑物質(zhì)組成?；以贫逊e物一般附于火山碎屑流亞相堆積之上，即位于冷卻單元上部，但其層位較不穩(wěn)定。在龍?zhí)逗悠拭嫔?，本亞相巖性為黑灰色未熔結(jié)的晶屑巖屑凝灰?guī)r、含火山塵玻屑凝灰?guī)r等。其中玻屑、巖屑呈剛性狀態(tài)，碎屑粒度下粗上細(xì)；玻屑凝灰?guī)r中玻屑為隱晶質(zhì)形狀，且大多被絹云母、綠泥石及長(zhǎng)英質(zhì)取代，具有明顯的脫?；Y(jié)構(gòu)。

4 結(jié)束語(yǔ)

北大巴山地區(qū)南華系龍?zhí)逗咏M是一套火山碎屑巖，巖性自下而上為條帶狀沉凝灰?guī)r→含火山角礫凝灰?guī)r→熔結(jié)凝灰?guī)r→含火山塵晶屑玻屑凝灰?guī)r。

綜合分析剖面資料及巖礦鑒定成果，初步認(rèn)為該套火山碎屑巖屬陸上火山碎屑流成因模式，具有涌流-火山碎屑流-火山灰云三個(gè)亞相堆積特征，并構(gòu)成一個(gè)冷卻單元，且涌流堆積總是位于冷卻單元的底部。在野外，火山碎屑流成因模式將有助于理清巖石層序及建立合理的巖石地層單位。

經(jīng)研究表明，火山碎屑涌流亞相為一套能量較小且衰減較快的巖石堆積，火山碎屑流亞相底部含較多粗粒級(jí)的火山角礫巖及凝灰?guī)r，重量較大，運(yùn)移比較困難。因此本文認(rèn)為龍?zhí)逗咏M火山碎屑流涌流層、火山角礫凝灰?guī)r及熔結(jié)凝灰?guī)r層依次堆積火山口的邊緣，而灰云堆積均超過(guò)以上分布范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜楊松.火山碎屑涌浪堆積的特征、鑒別標(biāo)志及其地質(zhì)意義[J].中國(guó)科學(xué)，1989，12：1294-1300.

[2]徐夕生，邱檢生，等.火成巖巖石學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2010：276-277.

[3]謝家瑩.火山碎屑流與火山碎屑流堆積[J].火山地質(zhì)與礦產(chǎn)，1994，15（3）：53-54.

[4]陳克榮，杜楊松，陳小明.論火山碎屑流和涌浪堆積的特征和成因模式——以浙東南沿海地區(qū)為例[J].巖石學(xué)報(bào)，1990：66-74.