曹遠(yuǎn)遠(yuǎn) 陳飛

摘 ? 要：準(zhǔn)噶爾盆地中晚侏羅世火山事件在齊古組、頭屯河組形成凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖夾層，橫向上不穩(wěn)定，在東北緣西山窯組內(nèi)形成玄武巖、凝灰?guī)r?；鹕交顒?dòng)具多期次特征，噴發(fā)中心位于五彩灣一帶。五彩灣地區(qū)中晚侏羅世火山巖經(jīng)蝕變、水解、脫玻化作用形成大型沸石、膨潤(rùn)土礦床，該火山事件與本區(qū)硅化木的形成在時(shí)空上具有高度相關(guān)性，可能提供硅質(zhì)來(lái)源。五彩灣一帶火山噴發(fā)事件與盆地中新生代砂巖中分布中晚侏羅世巖漿鋯石有較好的對(duì)應(yīng)，可能提供部分物源。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)噶爾盆地;侏羅紀(jì);沸石;膨潤(rùn)土;硅化木

準(zhǔn)噶爾盆地是中國(guó)中晚侏羅世陸相地層最為發(fā)育地區(qū)之一，地層記錄以河湖相沉積為主，未報(bào)道大規(guī)模火山作用[1-2]。前人在盆地周緣頭屯河組、齊古組、石樹溝組識(shí)別出凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖，形成過(guò)以凝灰?guī)r為界線，劃分齊古組、頭屯河組[3-5]，認(rèn)為火山活動(dòng)規(guī)模較小，火山物質(zhì)分布范圍局限，火山活動(dòng)未能影響整個(gè)盆地[5]。部分學(xué)者通過(guò)盆地內(nèi)中新生代砂巖中巖漿鋯石年齡、物源研究，顯示盆地存在中晚侏羅世火山巖漿活動(dòng)[6-9]，關(guān)于火山活動(dòng)中心，未形成一定共識(shí)。本文嘗試通過(guò)南緣、東北緣等地火山沉積記錄探討盆地中晚侏羅世火山噴發(fā)事件（圖1）。

1 ?中晚侏羅世火山事件在地層中的 ? ? ? ? 記錄

紅溝剖面 ?齊古組上部發(fā)育灰白色凝灰?guī)r，粉紅色凝灰質(zhì)砂巖，夾褐色泥巖，厚3.95 m，齊古組下部發(fā)育粉紅色薄層凝灰質(zhì)砂巖，厚2.72 m[10]。種羊場(chǎng)以西齊古組不含凝灰質(zhì)砂巖，在瑪納斯河及以東地區(qū)齊古組常見凝灰質(zhì)砂巖[4]。另有學(xué)者測(cè)得紅溝剖面齊古組凝灰?guī)r厚11.74 m，凝灰?guī)r的年齡約限于160～157 Ma[7]。

頭屯河剖面 ?齊古組厚度782 m，由底至頂在100 m處發(fā)育灰白色凝灰?guī)r，致密，硅化強(qiáng)，厚為1.42 m，在87 m處發(fā)育灰白色薄層凝灰質(zhì)砂巖，砂巖致密，脆硬，厚6.1 m[10]。喀拉扎山南向斜南翼齊古組底部灰白色晶屑凝灰?guī)r，厚度0.4 m。

大紅溝剖面 ?齊古組下段底部、上段底部均發(fā)育一層灰白色凝灰質(zhì)砂巖[10]，厚約10 m，橫向上不穩(wěn)定，向東到相距不足6 km的水磨溝剖面上變?yōu)楸幽規(guī)r、凝灰質(zhì)砂巖。

水磨河剖面 ?齊古組發(fā)育凝灰?guī)r1層，凝灰質(zhì)砂巖2層，凝灰?guī)r垂向跨度近300 m[5]。

南緣齊古組凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖分布較普遍，頂、底均有分布，呈多夾層產(chǎn)出，凝灰?guī)r層橫向穩(wěn)定性較差。

西大溝剖面 ?石樹溝組上亞組，相當(dāng)于齊古組，含肉紅色凝灰質(zhì)砂巖[10]。

沙丘河西翼剖面 ?齊古組見到1層中厚層凝灰?guī)r，準(zhǔn)東井下在齊古組曾發(fā)現(xiàn)凝灰?guī)r[5]。

五彩灣剖面 ?五彩灣礦區(qū)沸石礦鉆孔顯示，含礦層石樹組上亞組發(fā)育酸性火山碎屑巖，其玻屑及火山灰物質(zhì)經(jīng)蝕變、水解、脫?；褟?qiáng)烈沸石化形成沸石礦床，礦層系白-灰白-淡黃白-淡紫紅色，塊狀構(gòu)造，具變余凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，由玻屑、基質(zhì)和少量晶屑組成。礦體呈層狀或似層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定。玻屑凝灰質(zhì)沸石礦，厚5.4～6.4 m，具變余凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)，玻屑、晶屑凝灰質(zhì)沸石礦，厚1.8～2.5 m，外觀似細(xì)砂 巖[12，13]，石樹溝組上亞組底部發(fā)育凝灰質(zhì)砂礫巖。

帳篷溝剖面 ?西山窯組上段發(fā)育大型膨潤(rùn)土礦床，由火山碎屑巖和熔巖經(jīng)脫?；纬杉跋虏坑尚鋷r蝕變水解而成。呈變余凝灰結(jié)構(gòu)，角礫狀和塊狀構(gòu)造，礦層中上段為角礫狀礦石，角礫為棱角狀，塊度5×3cm～15×8 cm，最大40×20 cm，角礫孔隙充填物為蒙脫石和粘土化火山物質(zhì)，礦層下段為塊狀膨潤(rùn)土礦石，位于西山窯組巨厚煤層頂板之上，與煤層接觸面不平整，由含鎂較高的玄武巖蝕變而成，見殘留的玄武巖巖塊，為黃綠色、灰綠色、黃白色。礦物除蒙脫石外，有方英石、石英、火山碎 ? ? ?屑等[11，12]。

綜上，上侏羅統(tǒng)齊古組頂、底均普遍見凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖，在紅層中呈夾層分布，在紅溝、大紅溝、水磨河剖面，東北緣沙丘河、五彩灣均發(fā)育厚層凝灰?guī)r，中侏羅統(tǒng)西山窯組上段在東北緣帳篷溝一帶發(fā)育火山碎屑巖、玄武巖（圖2）[10，14]。

2 ?討論

前人在盆地東北緣DB1井晚侏羅世地層獲得185～150 Ma，峰值年齡162 Ma，最低年齡為150 Ma的巖漿成因鋯石[14];在盆地北緣英1井鉆井巖心和德倫山露頭剖面下白堊統(tǒng)砂巖樣品所獲得的單顆粒鋯石測(cè)年數(shù)據(jù)中獲得170 Ma和140 Ma峰值年齡，認(rèn)為存在燕山期巖漿活動(dòng)[15];在盆地南緣下白堊統(tǒng)呼圖壁組獲得170 Ma巖漿鋯石年齡[16]，可明確準(zhǔn)噶爾盆地中晚侏羅世存在火山巖漿事件。盆地南緣未見噴發(fā)中心產(chǎn)物，五彩灣帳篷溝一帶存在噴發(fā)中心相產(chǎn)物，該區(qū)火山事件可能為盆地內(nèi)晚侏羅世—新生代地層中巖漿鋯石提供物源。

陸相河湖水盆地內(nèi)部分火山碎屑巖、熔巖經(jīng)蝕變、水解、脫玻化形成2.5～13.8 m厚沸石、16 m厚膨潤(rùn)土礦化，僅保留變余凝灰質(zhì)結(jié)構(gòu)、殘留玄武巖塊體，增加了火山碎屑巖、熔巖識(shí)別難度，造成井下凝灰?guī)r電性特征不明顯，且東北緣中上侏羅統(tǒng)緩傾，剖面觀察困難，準(zhǔn)東五彩灣-北山一帶大型露采煤礦，地層緩傾，最大剝離深度超200 m，形成中晚侏羅世人工剖面，為研究中晚侏羅世火山沉積事件提供了新路徑。

準(zhǔn)噶爾東北緣五彩灣-北山一帶石樹溝組上亞組上段廣泛分布硅化木，硅化木時(shí)空分布與凝灰?guī)r （已蝕變、水解為沸石）具高度相關(guān)性，火山事件可能為硅化木的形成提供了硅質(zhì)來(lái)源。

五彩灣-北山一帶西山窯組厚煤層頂板常見膨潤(rùn)土礦層，膨潤(rùn)土由火山巖蝕變、水解、脫?；纬?，該期火山事件，改變盆地沉積格局，造成本區(qū)成煤作用的停止。

3 ?結(jié)論

準(zhǔn)噶爾盆地存在中晚侏羅世火山事件，具備多期性，五彩灣一帶為噴發(fā)中心之一，該火山事件可能為廣泛分布的硅化木的形成提供了硅質(zhì)，改變了準(zhǔn)東沉積格局，火山產(chǎn)物在五彩灣-北山一帶經(jīng)蝕變、水解形成沸石、膨潤(rùn)土等非金屬礦床。

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A Pilot Research on the Volcanic Event Deposits in the Junggar Basin in the Middle and Later Jurassic

Cao Yuanyuan，Chen Fei，Paerhati·Zunu，Cao Xiaohong，Meng He

（Xinjiang Institute of Engineering，Urumqi，Xinjiang，830023，China）

Abstraet：The volcanic event deposits in the Qigu Formation and Toutunhe Formation of middle-late Jurassic are widely distributed in Junggar Basin.The volcanic deposits，such as tuff，tuffite and similar sediments，are interbedded in the terrestrial clastic rocks.The distribution and thickness of the volcanic event layers varies，Basalt and tuff are found in the middle Jurassic Xishanyao Formation in the northeastern margin of the Junggar Basin.The eruptive center is located in the Wucaiwan.The volcanic eruptions has the characteristics of multi-stages.The volcanic ejecta of middle-late Jurassic is altered into zeolite and bentonite by devitrification and hydration in Wucaiwan.There is a spatial-temporal relation between the volcanic event of late Jurassic and silicified woods formation，the source of silicon may be supplied by volcanism.It appears that magmatogenic zircons in late Jurassic-Cenozoic sandstone in Junggar Basin are related to the volcanic event in Wucaiwan.

Key words：Junggar Basin;Jurassic;Zeolite;Bentonite;Silicified woods