新疆阿什库勒火山群野外地质科学考察

许建东 赵 波 张柳毅 陈正全

1)中国地震局地质研究所，北京 100029

2)首都师范大学资源环境与旅游学院，北京 100048

新疆阿什库勒火山群野外地质科学考察

许建东1)赵 波1)张柳毅1)陈正全2)

1)中国地震局地质研究所，北京 100029

2)首都师范大学资源环境与旅游学院，北京 100048

2011年5月4日至5月30日，由中国地震局地质研究所和新疆维吾尔自治区地震局组成的科考队，完成了2010年度地震行业专项“新疆于田7.3级地震与阿什库勒火山综合科学考察”的野外综合科学考察。火山地质组通过对阿什库勒火山群的野外地质、地貌实地考察，初步查明了阿什库勒盆地新生代火山类型、数量、结构参数和火山活动历史，并且对该地区存在的一些有争议的问题，如阿什火山1951年5月27日喷发事件的报道、大黑山火山的喷发方式、高台山火山的存在与否等问题提供了野外证据。

阿什库勒火山群 现代喷发 火山锥体 熔岩

0 引言

阿什库勒盆地位于阿尔金断裂带、东昆仑断裂带西端与康西瓦断裂带交会处(图1a)，是一个剪切拉张性质的构造盆地，其区域构造位置特殊，新构造活动强烈。由10余座主火山和数十个子火山组成的阿什库勒火山群分布在盆地的南部，是世界上海拔最高的火山区之一。这些火山几乎均为中心式喷发，形成圆锥状或截顶圆锥状火山锥，熔岩面积约200km2(图1b)，绝大多数是第四纪形成的(刘嘉麒等，1990;邓万明，1998)，是青藏高原内也是中国大陆可能有过最新喷发活动的火山。据报道阿什库勒火山1951年5月27日爆发过(新疆日报，1951)，但前人考察未见最新熔岩，因此当时是否喷发过一直存在争议(邓万明，1989;刘嘉麒等，1990;李栓科，1991;刘若新等，2000)。20世纪80年代末中国科学院青藏综合队曾派出两个小分队对火山区进行过短期实地考察，2008年于田地震发生后，中国地质科学院地质研究所在组织地震应急科考的同时，也对阿什库勒盆地新生代火山岩进行了野外调查和地质填图。但由于该地区人迹罕至，工作环境十分恶劣，研究程度较低，到目前为止，人们对阿什库勒火山群的了解还主要集中在一些火山岩的地质描述和部分火山岩的年龄上，而对于岩浆的深部起源、演化以及岩浆囊的现今活动状态、动力学背景等核心问题还没有系统的研究成果。

在地震行业专项“新疆于田7.3级地震与阿什库勒火山综合科学考察”项目的支持下，我们首次针对阿什库勒火山群的野外地质、地貌特征进行了系统的实地考察，初步查明了阿什库勒盆地新生代火山类型、数量、结构参数和火山活动历史(表1)，并获得了一些最新喷发活动和喷发方式的新认识。

图1 阿什库勒盆地的区域构造位置(a)及盆地内的火山分布情况(b)Fig.1 The tectonic location of Arshikule Basin(a)and volcano distribution inside the basin(b).

1 阿什库勒火山群地质地貌特征

从地貌上来看，阿什库勒火山群主要由火山锥体、火山熔岩台地、熔岩谷组成。火山喷发活动过程中，受NE向构造的影响，发育数条沿NE向展布的火山链。阿什库勒火山群主要岩性为富钾粗安岩、粗玄岩和碱玄岩(刘嘉麒，1999)。刘嘉麒等(1990)根据野外调查和K－Ar测年结果，将阿什库勒盆地内的火山活动分为6期，持续时间从上新世末(2.8Ma)至全新世，并且认为最近的一次活动就是媒体报道的1951年5月27日的阿什火山喷发。

1.1 阿什火山

阿什火山(前人工作中的1号火山(赵铭钰，1976)，图1b，图2a)位于阿什库勒南部，赵铭钰(1976)、刘嘉麒等(1990)认为阿什火山就是1951年报道喷发过的火山。火山锥体保存基本完好，外表面无冲沟发育，火口北高南低，南侧有一缺口。阿什火山火口深48m。火口底部无积水，近似一个圆形平台，直径20m。火口南侧缺口与北侧最高处高差约为26m。缺口底部长20m，上部长80m。本次科考在北侧火口沿发现多个喷气孔(图2b)，推测可能是1951年喷发遗留的产物。由于本区风成黄土发育，有些火山地貌被风成黄土覆盖。阿什火山的熔岩流北到阿什库勒湖边，南到盆地山脉的山脚，分布面积广泛，形成熔岩湖和胀裂脊等地貌。从锥体地貌上看，阿什火山至少存在3个喷发阶段:早期造锥阶段，基本奠定了阿什火山锥体，表面为黑色和红褐色火山渣、岩屑的混合堆积，在地貌上主要表现为坡度相对平缓;晚期的溅落堆积，形成了火口附近的阶梯状红褐色溅落堆积物，内壁坡度陡峭;末期喷气孔形成阶段。

1.2 大黑山火山

大黑山火山(前人工作中的2号火山(赵铭钰，1976)，图1b，图2c)位于盆地的中北部，前人测定的K－Ar年龄为0.5Ma和0.6Ma(刘嘉麒等，1990)。大黑山是阿什库勒地区最大最高的火山，东南侧火口沿为本区最高峰，海拔约5 090m，火山锥体形态依稀尚存，锥体外侧发育羊尾巴冲沟。大黑山存在多期喷发，导致锥体被切开，锥体地貌支离破碎，形成多处缺口。在大黑山北侧火口沿可见直径长达1m的火山弹，南侧缺口发育火山集块岩，这些现象反映了大黑山火山曾经有过强爆破式喷发，它的爆发规模要远远大于区内其他火山。本区大黑山熔岩流分布面积广泛，北到盆地山脉边缘，洪积扇覆盖于熔岩流上，南到阿什库勒湖边。总体来看，大黑山火山的喷发方式主要以溢流式和爆破式为主。

1.3 乌鲁克火山

乌鲁克火山(前人工作中的3号火山(赵铭钰，1976)，图1b，图2d)位于乌鲁克湖的东北800m处，前人测定的K－Ar年龄为0.2Ma(刘嘉麒等，1990)。乌鲁克火山锥体形态基本保存完好，锥体外侧发育羊尾巴冲沟。火口近似圆形，直径约220m，火口北高南低，在南侧有一缺口，与最高处的高差30m。从锥体地貌上看，乌鲁克火山至少存在3个喷发阶段:早期造锥阶段，基本奠定了乌鲁克火山锥体形态，表面为黑色和红褐色火山渣、岩屑的混合堆积，在地貌上主要表现为坡度相对平缓，冲沟发育;晚期的溅落堆积，形成了火口附近红褐色溅落堆积物，火口内壁坡面平滑，与阿什火山内壁陡峭明显不同，反映了经过较长时间风化改造;末期熔岩流溢出阶段，火口南侧缺口壁上有黑色致密熔岩，部分表面玻璃质化，流动构造特征明显。乌鲁克熔岩流向西南流入乌鲁克库勒，向北与阿什火山熔岩流相遇。

图2 阿什库勒火山群典型火山锥体及熔岩地貌Fig.2 Some typical volcano cones and lava plateau of Ashikule volcano group.

1.4 椅子山火山

椅子山位于乌鲁克库勒西侧山脉的半山坡上 (图1b，2e)，前人测定的K－Ar年龄为0.58Ma(刘嘉麒，1990)。椅子山火山锥体呈簸箕状，火口边缘内侧EW长150m，SN长约210m，在NE方向有一缺口，缺口处发育一套熔岩舌，遥感影像清晰。椅子山火口内侧垮塌严重，熔岩饼等溅落堆积物发育，很少见火山渣。椅子山火山位于半山腰，这与本区大部分火山的位置不相同，很可能受到本区断裂的控制。

1.5 迷宫山火山

迷宫山火山位于乌鲁克火山东侧500m处 (图1b，图2f)，前人测定的K－Ar年龄为0.44Ma(刘嘉麒等，1990)。迷宫山火山锥体与椅子山相似，火口东高西低，在西侧发育较大的缺口，缺口宽130m，有熔岩流流出，南侧发育一个小缺口。迷宫山火山口边缘主要堆积是红褐色熔岩饼等，南侧内壁垮塌严重。迷宫山熔岩流主要向北流动，少量向西南流出。

1.6 月牙山火山

月牙山位于乌鲁克火山东北约3km处(图1b，图2g)，前人测定的K－Ar测年0.31Ma(刘嘉麒等，1990)。月牙山锥体火口沿SN长约70m，EW长90m。火山口剥蚀作用较强，火山口边缘已经被剥蚀平坦。锥体北侧有一缺口，晚期熔岩流溢出。月牙山大部分熔岩流被洪积扇所覆盖。

1.7 牦牛山火山

牦牛山位于月牙山东北约720m处 (图1b，图2h)，活动时代不清楚。火山锥体EW长约410m，SN长约310m。牦牛山火山口风化强烈，火口呈蝶状，地形平坦。锥体堆积物主要为黑色和红褐色溅落堆积物。牦牛山熔岩流主要向北流动，绕过山脉后向西流动。

易非想不明白。老妈的短信又来了，她又一次拯救了纠结的易非。老妈说，向南又找人借钱了，她不知他每月的钱都干什么去了？没见他交女朋友，没见他大吃大喝，衣服也没两件，每一件T恤他都是洗到发黄变形，他为什么要那么多钱？他的钱干什么去了？他不会变坏吧？

1.8 马蹄山火山

马蹄山位于盆地东北侧(图1b，图2i)，火山机构大部分被洪积扇掩埋，出露的主要为锥体上部，火口内沿EW长约360m，SN长约350m。前人测定的马蹄山K－Ar年龄为1.63Ma(刘嘉麒等，1990)。马蹄山火山口北高南低，最高海拔4 778m，南侧缺口海拔4 752m，整个火山锥相对高度在10～30m之间。在锥体东北侧火口沿上，寄生一小火口。马蹄山南侧缺口处有一天然形成的火山剖面，整个剖面大致分为3层，底部为2m厚的黑色、红褐色岩浆团块;中部为1m厚的火山渣层，气孔发育;上部为黑色、红褐色岩浆团块。整个底层剖面反映了火山爆发强度由弱变强再变弱的一个喷发过程。

1.9 东山熔岩台地

东山位于盆地的东侧(图1b，图2j)。野外调查中未发现火口，地貌上主要表现为波状起伏的熔岩台地地貌，熔岩陇发育，前人测定的K－Ar年龄为0.52Ma(刘嘉麒等，1990)。有熔岩通道形成的塌陷谷(卫星影像清楚)，北高南低，海拔在4 640～4 680m之间，分布面积约为6km2。“阿克白”河穿越了东山熔岩台地，野外实地测量熔岩台地厚度约37m左右。地表与西山类似，表面风化严重，发育黑色熔岩碎屑颗粒，有气孔，粒径一般在1～5cm。东山熔岩台地的发育表明东山火山喷发主要以溢流式为主。

1.10 西山熔岩台地

西山位于盆地的西北侧 (图1b，图2k)，距离最近的大黑山为18km，海拔在4 969～4 996m之间，前人测定的K－Ar年龄为2.8Ma(刘嘉麒等，1990)。野外调查中未发现火口，地貌上主要表现为熔岩台地，北高南低，地面平坦，分布面积约0.3km2，南侧厚度约20m。表面风化严重，发育黑色熔岩碎屑颗粒，有气孔，粒径一般在1～5cm，个别达20cm。西山熔岩台地的发育表明西山火山喷发主要以溢流式为主。

1.11 滨湖山火山链

滨湖山火山链位于乌鲁克库勒湖西南岸，总体可见6个圆形山丘呈NE向串珠状排列(图1b)，其中最大的圆形山丘(刘嘉麒(2000)称之为高台山)位于链体的最北端，链体的西南方向则是穹隆状的隐山火山丘(图1b)。这一地区由于交通条件所限，以前鲜有实地考察成果。刘嘉麒(2000，见刘若新主编的《中国的活火山》第二章第八节)曾根据遥感影像解译该处火山岩性为流纹斑岩。本次实地考察发现，高台山主体岩性为具有层理结构的沉积岩，而非火山成因;其他呈“似火山锥体”展布的山丘，岩性为具有显晶质的中酸性火山岩，斑晶发育，直径达2cm，此外还发育大气囊构造。滨湖山火山链成因还有待进一步工作。

1.12 子火山锥与火山链

除上述的主要火山机构之外，本区还发育数以百计的子火山锥和火山链，锥体底部直径在10～20m之间，出露高度高在几m到几十m不等，地貌上一般表现为线性排列关系，走向主要为NE向(图2m)，火山产物为红褐色或黑色溅落堆积物，活动方式主要为弱爆破式，主要分布在牦牛山峡谷两侧、乌鲁克火山东北侧熔岩流单元、高台山峡谷南坡等地。值得一提的是，在牦牛山峡谷西南壁上发育典型的子火山锥体，被后期构造作用破坏，露出完整的锥体剖面，上部为红褐色的熔岩饼等溅落堆积物，下部为呈丘状的熔岩颈(图2l)，反映出后期强烈的构造活动。

2 初步结论

阿什库勒火山群火山喷发方式在不同的活动阶段和不同的火山机构各有变化，但主要喷发方式可概括为2种，即造锥阶段的爆破式喷发和岩浆溢流式喷发。

阿什库勒盆地构造活动与火山之间存在密切联系，部分火山分布受NE向阿尔金断裂和近EW向康西瓦断裂构造控制，呈线性展布，火山产物受到后期构造活动改变的现象明显。

野外火山地质地貌调查结果初步表明，阿什库勒火山群相对活动时代从早到晚分为3期:第1期活动时代从上新世至早更新世，以西山、东山和马蹄山为代表，火山机构特征表现为熔岩台地和火山锥体残余，熔岩流单元遭受强烈的风化作用;第2期活动时代主要为中更新世，以大黑山、迷宫山、椅子山、牦牛山、月牙山为代表，表现为不完整的火山锥体和具有一定风化程度的熔岩流单元;第3期活动时代为晚更新世至全新世，以乌鲁克山和阿什山为代表，表现为完美的火山锥体和风化程度很弱的熔岩流单元。

致谢 野外工作得到了中国地震局地质研究所徐锡伟研究员、新疆维吾尔自治区地震局宋和平和沈军研究员、中国地质大学(北京)白志达教授等许多同行们的大力协助，特此感谢。

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FIELD GEOLOGICAL EXPLORATION OF ASHIKULE VOLCANO GROUP IN WESTERN KUNLUN MOUNTAINS

XU Jian-dong1)ZHAO Bo1)ZHANG Liu-yi1)CHEN Zheng-quan2)
1)Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China 2)College of Resource Environment and Tourism，Capital Normal University，Beijing 100048，China

From May 4 to May 30，2011，a field exploration on Ashikule Basin in Western Kunlunmountain area was conducted by the research team from Institute of Geology，China Earthquake Administration and Xinjiang Earthquake Administration.This work is financially supported by the special fund for China earthquake research project“The comprehensive scientific exploration of Yutian MS7.3 earthquake in 2008 and Ashikule volcano group”.Through detailed field survey on geological and geomopholoical features of Ashikule volcano group，which is one of the volcanic plateaus at the highest altitude(about5，000m)in the world，we found out the total number of volcanoes，the eruption type and structural parameters，and the active history of the volcano group.Our studies have provided field evidences for resolving the controversies existing in the past，such as the authenticity of the news reportabout the eruption event on May 27，1951，the eruption pattern of Daheishan volcano，and the reality of Gaotaishan volcano and etc.

Ashikule volcano group，recent eruption，volcano cone，lava

P317.5

A

0253－4967(2011)03－0499－07

10.3969/j.issn.0253 － 4967.2011.03.001

2011－08－21收稿，2011－09－13改回。

地震行业专项“新疆于田7.3级地震与阿什库勒火山综合科学考察”(201008004)和中国地震局地质研究所基本科研业务专项“新疆阿什库勒火山喷发序列”(IGCEA1101)共同资助。

许建东，男，1962年生，1983年毕业于北京大学地质系，1998年获美国纽约州立大学布法罗分校地质系博士学位，现任中国地震局地质研究所研究员，主要从事火山地质与灾害研究，电话:010－62009155，E －mail:jdx321@sina.com。