云南墨江地区羊八寨组火山岩岩相分析及火山喷发环境探讨

2021-09-17黄文俊跃连红杜少江

西部探矿工程 2021年7期

黄文俊，跃连红，杜少江

（贵州省地质调查院，贵州贵阳550000）

研究区地处著名的西南三江造山带成矿区南段，隶属华南地层大区中羌北—昌都—思茅地层区，并大致以阿墨江断裂带最西侧边界断层为界（图1）。

笔者在进行云南1∶5万墨江、雅邑等六幅区调项目过程中发现，在墨江县草皮坝出露一套赋存于上二叠统羊八寨组中的安山岩—安山质火山碎屑岩组合。该期火山岩由于夹于上二叠统羊八寨组中，与地层呈整合接触关系，其时代一直无异议。本次在草皮坝一带的火山集块岩的灰岩角砾中采获腕足类化石：Oldhamina jiaozishanensis Liao（轿子山欧姆贝）（图2），同时在紧邻该套火山岩的地层中也采集到相同的轿子山欧姆贝化石（图3），并见Semibrachythyrina cf.anshunensis Liao[安顺半准腕孔贝（比较种）]，进一步证明了该套火山岩地质时代为晚二叠世无疑。

图2 草皮坝火山集块中欧姆贝

图3 羊八寨组地层中欧姆贝

1 火山岩相

依据该套火山岩的各种岩石在空间分布的位置、相互间的关系、岩石的特征等，研究区的这套火山岩可划分出：①爆发相、②溢流相、③火山通道相以及④喷发沉积相四种岩相类型，其面积分布以爆发相为主体，溢流相与次火山岩相次之，少见喷发沉积相（见图4、表1）。

表1 晚二叠世中性火山岩岩相特征简表

（1）爆发相。爆发相的组成岩性几乎全为火山碎屑岩类，岩石类型有①安山质火山集块岩、②安山质火山角砾岩、③安山质凝灰角砾岩、④安山质角砾凝灰岩以及⑤安山质凝灰岩等，而火山角砾岩是分布最为广泛的，其单层堆积厚度50～130m。火山碎屑岩有围绕喷发中心呈带状分布的特征，从粒度上看，火山喷发中心向外，碎屑粒度整体由粗变细。火山碎屑（主要指角砾级和集块级）的颜色主要为灰绿、浅灰绿色，紫红、浅紫红色次之，后者常在某一层位较为集中并多过前者。

（2）溢流相。该类型的岩石仅见于安山岩，其多呈层状、条带状在火山机构的周围分布。安山岩单层厚度大者有56m，但一般都在20m以内，规模较爆发相明显偏小。岩石多呈灰绿色，有时也可见紫红色的。

（3）次火山岩相。它是由岩浆滞留在地表较浅部位，后经冷凝固结形成的地质体，岩石类型主要为次火山岩的安山岩、安山玢岩，分布局限，呈岩瘤、岩盖以及脉状产出，岩石呈灰绿色，与溢流相安山岩相比结晶粒度未见明显差异，两者不易区分，反映了该类岩石形成深度较浅。

（4）喷发沉积相。在火山活动的几乎全过程中，都可出现。其出露反映的是火山活动的间隙期或是低潮期，是火山作用与正常沉积作用相互掺和的产物，该期火山岩中主要见安山质沉凝灰岩，出露极为有限。

2 火山喷发韵律特征

依据岩性、岩相的纵向变化和空间分布，该期火山岩可划分出四种类型火山喷发韵律，由不同类型的喷发韵律组合，形成了该期火山岩较为完整的五个火山喷发旋回。四种类型的韵律分别是单一溢出式韵律、单一爆发式韵律、爆发—溢流式韵律以及溢流—爆发式韵律，不同的火山活动特征则体现了不同的韵律。

（1）单一溢流式韵律。该类型韵律主要见于该套火山岩下部，分布极少。组成岩性单一，为中性熔岩即安山岩，层厚一般在几米至十几米，向上为沉积夹层，共形成3～4层为沉积夹层所隔的单一熔岩层，反映了火山活动还相对平静。

（2）单一爆发式韵律。该期火山岩中分布最为广泛，根据组成该韵律的火山碎屑粒级的不同，又可将其分为三种基本类型：一种由火山集块岩—火山岩角砾岩-火山岩凝灰岩组成即abc型；一种由火山集块岩—火山岩角砾岩组成即ab型，该型韵律中集块级与角砾级火山碎屑岩间一般不存在明显的界线，总体显示向上变细的变化特征；一种由火山角砾岩-火山凝灰岩组成即bc型（图5）。以ab型韵律最为发育，单一韵律的厚度可达百余米，其余两种明显次之，其中的凝灰级火山碎屑岩层一般只有几十公分至几米，反映了火山爆发强度较大的特征。

图5 单一爆发式韵律

（3）溢流—爆发式韵律。这一韵律所反映的是火山活动由强到弱变化的特征，如图6所示，据岩石组合类型的不同又可分为两种基本类型，分别为:一种由安山岩—安山质火山角砾岩—安山质凝灰岩组成即abc型，另一种由安山岩-安山质火山角砾岩组成即ab型。单一韵律厚度一般厚度为20～50m，主体为爆发相，溢流相次之，其中的凝灰级火山碎屑岩出露比较有限。

图6 溢流—爆发式韵律

（4）爆发—溢流式韵律。与溢流—爆发式韵律相反，它反映的则是火山活动由强到弱的变化，根据岩石组合类型的不同也可分为两种基本类型（图7），一种是由安山质火山角砾岩—安山岩—安山质凝灰岩组成即abc型，一种是由安山质火山角砾岩—安山岩组成即ab型。单一韵律最大厚度可达上百米，主体为爆发相，溢流相明显次之。