学习任务喷出岩体(火山岩)构造的野外观察与分析
2020-01-20 · 技术研发知识服务融合发展。
一、火山机构的组成部分的识别
火山机构是指在一定时空范围内形成的火山活动产物的总和。火山机构由以下部分组成。
(1)火山锥:前已叙及,火山锥是由火山喷发物质堆积在火山口周围或旁侧构成的锥状体(图8-23)。其主要特征是近火山口,火山碎屑粗大,堆积厚度大;远离火山口,火山碎屑细小,堆积厚度变薄。
图8-23 火山锥形态
(据Rittmann,稍有修改)
1—正锥;2—侧锥
(2)火山口:是火山物质向外喷发的地面出口。在野外保持完好的火山口在地表易于识别,若遭侵蚀和破坏的火山,则根据火山喷发物的角砾大小、分布及平面形态来推测火山口的位置。火山口一般位于火山机构的中心,寄生的火山口往往偏于火山锥(正锥)的上坡方方向,火山口的形态有等轴状或椭圆状等,保持完好的火山口常形成火山口湖,如长白山天池。破火山口是早期火山喷发以后,由于后期地质构造破坏或崩塌破坏了原有的形状。
(3)火山通道:火山通道是地下岩浆房与地表火山口之间的连接通道,也称火山颈、火山管道、火山筒等。它多为熔岩填充,若充填的物质是火山爆发(隐爆)破碎产物,则称爆破(隐爆)角砾岩筒。
(4)次火山侵入体:次火山侵入体是指与火山作用同时间(可以有先后,但属于一次火山作用连续过程)、同空间、同岩浆源的超浅成侵入体。它距地表0.5~3km;次火山岩常呈岩脉、岩床、小岩株。一个完整的火山作用过程应包括次火山侵入体。
二、古火山机构恢复的分析
查明恢复古火山机构,要充分利用遥感图像的解译和野外实地查明火山机构各个组成部分的位置、特征及其相互关系,从而恢复出古火山的整体形态。查明分析火山机构恢复其形态从以下方面着手:
(1)充分利用高清遥感图像反映的地形地貌特征来确立古火山机构的位置。
(2)实地调查分析火山喷发类型、物质成分及各火山岩产物的先后顺序。
(3)划分火山岩相:火山岩相是不同火山构造部位的岩石组合,它应能反映其形成方式及产出状态。由于各个火山机构特点不一,因此火山岩相也有不同的划分方法及相应的名称。一般以形成方式、产出状态以及产出部位,再结合岩石组合类型予以命名。如宁芜地区娘娘山、大山火山机构划分的火山岩相有:近火口爆发碎屑相、近火口喷发沉积相、近火口喷溢熔岩相、火山口-火山颈火山灰流相、火山口-火山颈侵出熔岩相、侵出-溢流熔岩相(包括火山颈侵出熔岩相及近火口喷溢熔岩相)、次火山相、侵入岩筒相等,归纳起来不外火山颈侵出熔岩相(包括火山灰流相)、近火口喷发碎屑相(包括爆发碎屑及喷发沉积物质)、近火口溢流相及次火山相(包括侵入岩筒相)等四种。各岩相名称均反映了所在火山机构的部位,形成方式或产出状态及岩石组合名称。
(4)火山岩产状分析:火山岩产状指火山岩层的走向、倾向,还包括火山岩体的产出状态(如喷出、超浅成侵入)。在成层性明显的火山岩中,容易确定其走向、倾向,但要确定岩石性质相近的两个地质体(如次火山岩与喷溢的熔岩)之间的产出状态关系却较困难。在野外常借助原生流动构造确定各个地质体之间的产出状态,如宁芜地区娘娘山古火山机构就是利用熔结角砾岩中的浆屑形成的面状流动构造来恢复近火口岩石向火山口中心倾斜的产状;如图8-24同一地区大山古火山机构则根据粗安岩中的角闪石流线产状,将火山颈的熔岩与近火山口溢出熔岩区别开来,从而找出了侵入前火山口的可能位置。图8-24是该地区大山古火山机构剖面图,图中d、h两点角闪石流线为陡倾斜,系火山颈侵出熔岩所在,g、k两点角闪石流线为缓倾状,应系近火口溢出熔岩所在,图上方虚线示根据原生流动构造勾绘出来的剖面形态。
图8-24 宁芜地区大山古火山机构剖面图
(转引自冯明,2007)
1—角闪粗安(斑)岩;2—火山角砾岩;3—晶屑凝灰岩;4—沉凝灰岩;5—凝灰质粉砂岩;
6—陡倾状流线测点;7—缓倾状流线测点
(5)原生断裂构造的观察分析:放射状断裂及环状断裂经常是筒状火山喷发的火山机构的伴生构造,而且它们的分布也能间接地或部分地反映火山机构平面形态,因此研究放射状断裂与环状断裂对于恢复古火山机构具有一定的意义。
学习指导
岩浆岩是组成地壳及岩石圈的三大岩类之一,在自然界有着较为广泛的分布。岩浆岩的分布、岩体类型和构造特征都是地壳岩石圈运动的一种反映。因此,岩浆岩区构造研究不仅可以阐述岩浆岩发育区的构造特征、发展历史和地壳深部状态,从而揭示地壳运动性质;而且能够为寻找和勘探内生矿床指明方向。
本学习情境重点是掌握岩体的原生构造、次生构造、与围岩的接触关系、产出的相对时代。
练习与思考
1.名词解释:协调侵入岩体、不协调侵入岩体、岩基、岩株、岩鞍、岩脉、岩墙、流面、流线、侵入(热)接触、沉积(冷)接触、次火山侵入体。
2.试述侵入岩体中原生流动构造的类型与特点。
3.试述侵入岩体中原生破裂构造的类型与特点。
4.侵入岩体的岩相带如何划分?各有何特征?
5.熔岩被、熔岩流和火山锥各有何特点?
6.试述喷出岩可划分出哪些岩相带。
7.叙述侵入岩体与围岩的侵入接触,断层接触和沉积接触的含义及其标志。
8.侵入岩体间的接触关系类型有哪些?有何特征?
9.侵入岩体的次生构造如何形成?有何特点?
10.侵入岩体形成时代如何确定?侵入岩体形成顺序如何确定?
11.简述火山岩的原生流动构造和原生破裂构造的类型与特点。
12.试述枕状构造的发现有何地质意义。
13.何谓火山机构?火山机构由几部分组成?