……火山巖地區(qū)研究與填圖方法

1、火山巖地區(qū)研究與填圖方法南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所陶奎元一、火山地層一巖相一構(gòu)造一體化研究思路鑒于火山作用的物性，火山巖地區(qū)研究的核心問題、研究的模式思路途徑，理應(yīng)與火山巖地區(qū)特點(diǎn)適應(yīng)。地質(zhì)界對近代火山噴發(fā)的研究及在新生代、中生代乃至古生代火山巖區(qū)地質(zhì)實(shí)踐，已逐步形成了火山巖相構(gòu)造學(xué)研究的趨勢，即：火山地層一巖相一構(gòu)造的綜合的或系列的研究。這一研究方向的基本點(diǎn)為：以遙感地質(zhì)為先導(dǎo)，以測制火山巖相構(gòu)造圖、恢復(fù)火山（古火山）面目與歷史為主體，并與地球物理方法相結(jié)合，最終解決火山（火山構(gòu)造）的模式、空間格局、演化及火山根部構(gòu)造形成或火山深部構(gòu)造。這一方向的基本任務(wù)和思路是：1 .以火山構(gòu)造單元為范圍，建立火

2、山巖系地層層序和相應(yīng)的侵入活動時(shí)序研究思路已突破傳統(tǒng)地層學(xué)（生物和巖石地層）方法，而采用以地質(zhì)一巖相地層法為主體，并與生物地層、同位素年代地層、古地磁等結(jié)合的四統(tǒng)一”的綜合方法。在解決火山巖系地層問題中，這些方法各具自身的功能。（1）地質(zhì)一巖相地層法：為了有別于以往雖于以往單純以分層的巖性描述巖石而稱之為地質(zhì)一巖相地層法。其要求是查明火山巖系中的層、層次、標(biāo)志性對比層（例如破火山口外流相）；相類型、組合；冷卻與侵位單元的巖石、礦物、化學(xué)特征的變異；層與層之間和侵出、侵入體之間相互接觸關(guān)系，綜合各方面特征以合理劃分火山活動旋回，為研究火山構(gòu)造、火山發(fā)展歷史提供基礎(chǔ)。（2）生物地層法：其功能是查明

3、火山巖系沉積夾層中生物群的組合面目，以確定時(shí)代和大區(qū)域地層對比的古生物準(zhǔn)則，并提供判別沉積巖相的生物標(biāo)志。（3）同位素年代地層法：其功能是在地質(zhì)研究所確定時(shí)序的基礎(chǔ)上，測定可靠的年代數(shù)據(jù)，建立火山巖年代學(xué)地層剖面，包括火山活動時(shí)代、各旋回時(shí)限和時(shí)差、并為大區(qū)域地層對比提出年代依據(jù)。（4）古地磁法：測定地層磁場的變化和熱剩磁方向作為地層對的依據(jù)，同時(shí)可以助證侵位過程熱狀態(tài)和和冷卻單元?jiǎng)澐值暮侠硇浴Ｒ虼?，對火山巖對層研究，特別是具有基準(zhǔn)性剖面的研究應(yīng)該采用綜合方法。2 .對火山巖的研究與其他巖類一樣，已經(jīng)形成一個(gè)分支學(xué)科即火山巖相學(xué)一般將環(huán)境”與相”理解為因果關(guān)系，環(huán)境”在火山學(xué)中的內(nèi)涵更為廣泛與

4、復(fù)雜。各種環(huán)境（陸上、水下、近源與遠(yuǎn)源、地表與近地表）直接影響火山活動產(chǎn)物特征的差異。火山巖相學(xué)的基本任務(wù)是從火山產(chǎn)物的特征入手確定火山噴發(fā)類型，堆積機(jī)理和恢復(fù)古火山。當(dāng)今研究的問題是相的類型、含義和識別標(biāo)志，相的模式和相形成相理。后者包括相的物理性質(zhì)如搬運(yùn)過程的流動力學(xué)及由它派生的各種結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和熱冷卻史，也包括化學(xué)性質(zhì)均一和不均一性?；鹕綆r相研究方面，前蘇聯(lián)學(xué)者提出相、亞相分類（或成因類型），并普遍用于古火山巖地區(qū)。美國學(xué)者對近代火山噴發(fā)產(chǎn)物的研究提出了火山碎屑流相模式。這里應(yīng)特別指出，古火山巖相研究的深化無疑需用借鑒于近代火山產(chǎn)物研究的成果。近代火山學(xué)的研究大大推動火山巖相的研究。一些新

5、的概念對于古火山巖相的研究是很有意義的。相分類原則與類型從廣義上講，環(huán)境與相為因果關(guān)系，故一個(gè)系統(tǒng)的相分類的原則應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：(1)火山噴發(fā)基本形式一一爆發(fā)、噴溢、侵出；(2)火山噴發(fā)環(huán)境一一陸上、水下；(3)火山產(chǎn)物在地表堆積環(huán)境陸上、水體；(4)火山爆發(fā)機(jī)制與火山碎屑物搬運(yùn)方式、堆積機(jī)理一一空落、火山碎屑流、火山涌流、火山泥流；(5)火山巖漿在地表以下一定深度侵位與侵位機(jī)制一一次火山巖、隱爆發(fā)角礫巖、火山深成侵入巖；(6)在火山機(jī)構(gòu)中特定的位置一一火山頸、火山口以及近源與遠(yuǎn)源等。據(jù)以上原則，并考慮到中國東部中生代陸相火山巖地區(qū)具體情況和工作的實(shí)踐，提出以下相分類的基本分類。1噴溢相e

6、ffusionfacies(FOF)2降落(空落)相fallout(airfall)facies(FOF)3火山碎屑流相pyroclasticflowfacies(PLF)地面涌流(干涌流)groundsurges(GSF)基底涌流(濕涌流)basesurges(BSF)5火山泥流相l(xiāng)aharfacies(LHF)6火山爆發(fā)崩塌相volcanicexplosioncollapsefacies(VECF)7侵出相extrusionfacies(ETF)8火口、火山頸相volcanicneckfacies(VNF)9次火山巖相subvolcanicrock(intrusion)facies(SIF

7、)10隱爆發(fā)角礫巖相subexplosivebrecciafacies(SBF)11山噴發(fā)沉積相eruption-sedimentaryfacies(ESF)對以上述相類型作如下說明：(1)理論與實(shí)踐已證實(shí)火山噴發(fā)不僅僅起因巖漿發(fā)泡沸騰機(jī)制的巖漿爆發(fā)(magmaexplosions),還起因于巖漿與外部水互相作用的蒸汽爆發(fā)(hydroexplosions)。從而擴(kuò)大了火山爆發(fā)的概念，由巖將爆發(fā)到蒸汽爆發(fā)構(gòu)成火山爆發(fā)的系列。由此，補(bǔ)充完善了火山噴發(fā)類型、火山形態(tài)以及火山碎屑流相類型(如basesurgedeposit的研究。(2)費(fèi)希爾(R.V.Fisher)等對火山碎屑物噴發(fā)、搬運(yùn)、堆積的環(huán)境

8、和過程區(qū)分為四大類：即陸上噴發(fā)(巖漿噴發(fā))陸上蒸汽噴發(fā)陸上堆積； 陸上噴發(fā)水下堆積和水下噴發(fā)水下堆積。 這給火山巖相的分類提供了重要的基礎(chǔ)。(3)對近代中新生代火山碎屑流的研究被認(rèn)為是火山巖石學(xué)研究取得突破性進(jìn)展有表現(xiàn)。這主要指將流體動力學(xué)原理引入到碎屑流搬運(yùn)、堆積過程機(jī)理的研究。運(yùn)用近代地球化學(xué)方法研究火山碎屑流侵位時(shí)T、p、fo2和延伸到巖漿心的梯度。(4)此外，海底火山噴發(fā)、熔巖流與巖穹侵出的真接觀察以及火山噴氣與蝕變，噴泉與地?zé)岬难芯恳泊蟠蟠龠M(jìn)火山巖相學(xué)的發(fā)展和火山成因礦床學(xué)的研究。3.火山構(gòu)造類型、格局與火山根部、深部構(gòu)造的研究正在逐步深化火山或火山構(gòu)造的研究大體有以下課題：（1）代

9、表性單個(gè)火山或火山構(gòu)造剖析（例如破火山口），建立演化模式。20世紀(jì)70年代對破火山口研究有較大的進(jìn)展，特別是沉陷和隆起機(jī)理方面有新的概念。（2）較大范圍內(nèi)（相當(dāng)于一個(gè)火山噴發(fā)區(qū)）研究多種火山構(gòu)造先后疊置切割或基本同期火山構(gòu)造疊置和鑲嵌以探討一個(gè)火山噴發(fā)區(qū)的演化歷史。（3）相當(dāng)于一個(gè)火山帶內(nèi)火山或火山構(gòu)造排列組合形成與基底構(gòu)造的關(guān)系。（4）火山構(gòu)造的探礦性，如含礦破火山構(gòu)造研究”火山與不同類型礦麻煩賦存位置的相關(guān)性的研究”。（5）火山根部構(gòu)造，一般研究剝蝕程度較大地區(qū)火山殘留部分。如環(huán)狀雜巖的研究，對于識別古火山和了解火山根部的構(gòu)造極為重要。（6）火山深部構(gòu)造，聯(lián)系到巖漿房形態(tài)、大小與火山構(gòu)造之

10、間的關(guān)系的研究。測制火山巖相構(gòu)造圖，是查明火山巖區(qū)地質(zhì)構(gòu)造最重要的任務(wù)和有效的工作途徑，也是火山巖區(qū)大、中比例尺成礦預(yù)測和建立的地質(zhì)找礦模式的基礎(chǔ)，這方面工作急需普及與提高，探索一套適合中國中生代火山巖區(qū)的工作程序和方法性規(guī)范具有重要的實(shí)際意義?；鹕綐?gòu)造分類系統(tǒng)W W 級， 火山構(gòu)造， 火山構(gòu)造基本類型 （火山）口級，火山機(jī)構(gòu)組合群體I I 級，更大型的火山構(gòu)造組合群體盾火山La.La.夏威夷型Lb.Lb.冰島型泛流玄武巖火山渣錐層火山低平火口凝灰?guī)r環(huán)凝灰?guī)r錐破火山口6a6a 簡單型6b.6b.復(fù)活型火山穹隆7a.7a.噴發(fā)一侵出（巖流一巖穹）7b.7b.噴發(fā)一侵入火山構(gòu)造洼地La.La.V

11、V 型（火山巖為主）火山構(gòu)造洼地Lb.SLb.S 型（沉積巖為主）火山構(gòu)造洼地火山構(gòu)造隆起火山噴發(fā)帶（線型）火山噴發(fā)區(qū)（面型）巨型環(huán)形火山構(gòu)造4.遙感地質(zhì)與地球物理方法是深化火山地質(zhì)研究必需采用的有效手段20世紀(jì)80年代4號和5號陸地衛(wèi)星（landsat）,采用專題制圖儀（TM）,具30m等級的地面分辨力。法國SPOT（Satellitepositioningandtracking,人造衛(wèi)星定位及跟蹤）衛(wèi)星應(yīng)用的可見光掃描儀（HRV）地面分辨可達(dá)10m等級。解釋方法由目測判讀進(jìn)入計(jì)算機(jī)自動識別和定量統(tǒng)計(jì)處下的階段。遙感地質(zhì)在火山巖區(qū)具有以下功能和任務(wù)：（1）識別環(huán)形構(gòu)造。包括所有構(gòu)造一一巖漿活

12、動有關(guān)的環(huán)形構(gòu)造：火山機(jī)構(gòu)所顯示的環(huán)形構(gòu)造中，中、淺成侵入體上侵形成的環(huán)形構(gòu)造，侵入體內(nèi)部的環(huán)形構(gòu)造，推測巖漿房上升的環(huán)形構(gòu)造和地幔隆起所形成的環(huán)形構(gòu)造，也包括判別正向與負(fù)向環(huán)形構(gòu)造以及各種環(huán)形構(gòu)造的組合、排列形式。（2）線性構(gòu)造判別。定量統(tǒng)計(jì)其密度分布，揭示線性體分布規(guī)律。線性區(qū)域構(gòu)造與火山構(gòu)造（放射狀構(gòu)造）之間的關(guān)系。（3）圈定熱液蝕變區(qū)和氧化物帽。TM的7波段又含OH-的粘土礦物特別有效。（4）遙感地質(zhì)圖的編制并結(jié)合地面地質(zhì)圖、深部地質(zhì)圖和化探異常圖進(jìn)行成礦物質(zhì)預(yù)測。中國地面衛(wèi)星接收站所制的衛(wèi)片能清晰地顯示中生代火山巖地區(qū)的線性構(gòu)造與環(huán)形構(gòu)造。在工作中應(yīng)充分利用衛(wèi)片、TM磁帶，以發(fā)掘更多

13、的信息。地球物理方法的應(yīng)用。在國際上已采用建立微重力網(wǎng)研究火山區(qū)和地?zé)釁^(qū)的地面下沉和抬升；用質(zhì)子旋進(jìn)磁力儀進(jìn)行磁測，研究火山、火山穹隆與地下的隱伏構(gòu)造；用地?zé)釡y定火山巖區(qū)下伏巖漿體的深度。這些方法同樣適用于研究中新生代火山巖地質(zhì)。國外發(fā)表的火山構(gòu)造，特別是破火山口研究文獻(xiàn)大多附有遙感解釋圖和重力異常圖。重力異常圖對于研究火山構(gòu)造的功能是：圈定破火山品或破火山口組合體的邊界；利用地震法和重力場推斷巖漿房的范圍與深度，如伯格(KndotoBerg)對阿拉斯加火山帶下巖漿房的研究；分析火山活動期或以后地面隆起和下沉；布格異常結(jié)合破火山口類型，研究破火山口模式，如瓦列斯型破火山口深源低重力場預(yù)示存在花

14、崗巖質(zhì)侵入體，證實(shí)圓筒狀塊體的沉陷與復(fù)活隆起。又如狹義克拉克托型破火山口由低密度沉積物引起低重力場。因此提出各種破火山口深部構(gòu)造的模式?？傊?，上述四個(gè)方面的內(nèi)容大體上反映了火山巖相構(gòu)造學(xué)研究的趨勢或主要任務(wù)。二、編圖的原則與合理程序旋回一巖相一火山構(gòu)造一體化研究思路，或者說旋回一巖相一火山構(gòu)造綜合制圖法是符合火山巖地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)的，實(shí)踐表明，這也是行之有效的。這是基于以下原因：(1)火山構(gòu)造是火山巖區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的主要骨架，如果采用單一的地層學(xué)方法，建立地層組、巖性段并逐層巖石(巖類)命名，那么填圖的結(jié)果即使能反映一個(gè)圖幅的地層系統(tǒng)(往往是有問題的)，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足恢復(fù)古火山的宗旨，更不能確定

15、火山構(gòu)造的類型與特點(diǎn)。(2)火山巖系地層或一個(gè)火山一侵入雜巖的物質(zhì)是多源的、多形式的。一般而言，火山巖系往往包括三個(gè)組成部分：來自噴發(fā)中心的熔巖與火山碎屑巖，在空間與時(shí)間上圍繞火山中心自成系統(tǒng)的布局；來自火山周圍的火山噴發(fā)同時(shí)或間歇期的陸源物質(zhì)，它們與古地理環(huán)境有前，有時(shí)往往構(gòu)成夾層，如砂層、礫巖、(陸源碎屑巖)，若從單一巖類描述就極易誤認(rèn)為一個(gè)地層組；作為火山一侵入雜巖還包括巖穹、隱爆角礫巖、次火山巖和侵入巖等，如不進(jìn)行巖相的研究，在以往單純地層學(xué)剖面中往往將巖穹或隱爆角礫巖作為一層熔巖或火山角礫巖。上述三部分產(chǎn)物在時(shí)間與空間上構(gòu)成獨(dú)特的構(gòu)造與地層關(guān)系。因此，研究地層如不與巖相、火山構(gòu)造結(jié)合

16、，所建立的層序不能真實(shí)地反映地質(zhì)構(gòu)造的演化歷史。(3)火山產(chǎn)物堆積快速性與巖相多變性。由于火山噴發(fā)與堆積速度快，因此無論在走向上還是在傾向上巖石成分與巖相均可呈現(xiàn)明顯的變化。距火山中心遠(yuǎn)近的橫向變化，如中心式火山一般分為三個(gè)相帶：近火山口噴溢的熔巖與爆發(fā)的火山碎屑巖帶；火山斜坡火山碎屑巖與沉積巖帶(中間帶)；遠(yuǎn)火口火山一沉積巖帶。這三個(gè)帶為同期異相，若不從火山特性角度去研究它們，則很容易誤認(rèn)為有上下關(guān)系的三個(gè)地層組。隨著火山噴發(fā)的進(jìn)程，巖漿房內(nèi)的巖漿成分和火山噴發(fā)類型會發(fā)生變化，這就可使火山奪的化學(xué)成分與巖相發(fā)生變化。火山產(chǎn)物堆積時(shí)古地理、氣候環(huán)境以及地形高低的差異也會導(dǎo)致巖相、巖石類型、巖層

17、厚度的變化。對待這種地層相變結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，很難采用單純的沉積地層學(xué)方法進(jìn)行橫向剖面的連接與對比。(4)火山巖地區(qū)的巖層“不整合”具有多種形式與意義?；鹕綆r區(qū)不整合至少有兩大類成因形式。一類為區(qū)域性地層不整合或角度不整合，它代表區(qū)域構(gòu)造一沉積事件，往往可以作為劃分一個(gè)大的時(shí)期火山巖的標(biāo)志；另一類可稱為火山噴發(fā)不整合，其中包括以下的不同形式：一次巖流、火山碎屑流或空落堆積均可以呈現(xiàn)整合或不整合地覆蓋在早期巖層不平整的地形之上；酸性或中酸性火山噴發(fā)往往伴隨著斷塊位移、破火山口沉陷和或是烈剝蝕，因此一次短時(shí)間的火山噴發(fā)，也會在火山巖層之間出現(xiàn)角度不整合疊置；老的火山構(gòu)造經(jīng)過抬升剝蝕，火山的上部已經(jīng)破壞

18、，若有新的火山構(gòu)造形成，就出現(xiàn)一套地層與另一套地層之間不整合的關(guān)系；火山噴發(fā)期間或噴發(fā)以后常有巖漿侵入，伴隨著地層穹起，也可以造成火山巖層局部產(chǎn)狀的變化，而造成不整合的關(guān)系?；鹕絿姲l(fā)不整合總的特點(diǎn)是分布局限，它的上覆或下伏地層在構(gòu)造上或變質(zhì)程度方面沒有明顯的差別，沒有區(qū)域性對比意義?；鹕絿姲l(fā)不整合，有的具有劃分火山活動旋回、階段的意義，而有的甚至不反映時(shí)間意義。(5)火山巖地層具有火山巖相的獨(dú)特含義。單純的巖類定名與描述，而不作巖相分析，會出現(xiàn)許多誤解。曾遇到這種情況：應(yīng)用傳統(tǒng)方法逐層描述，將一個(gè)巖相，如火山碎屑流或巖穹內(nèi)巖類不同的相帶，逐一劃分為層而作用巖性段甚至“組”的界線。當(dāng)然，不作巖相

19、分析，填圖單位的選擇也會出現(xiàn)不合理性，不能正確地恢復(fù)古火山?；鹕綆r相構(gòu)造制圖就是一個(gè)火山巖區(qū)旋回(層序)一巖相一火山構(gòu)造研究的過程，單個(gè)或組合成群火山構(gòu)造研究與正確表達(dá)的過程。制圖的程序不就完全照搬沉積巖區(qū)的制圖程序。合理的程序是：全面踏勘調(diào)查一巖相一地層剖面研究與測制一填圖一巖相一地層剖面復(fù)查一繼續(xù)填圖一圖件的編制與報(bào)告編寫。這一程序的核心是剖面不能在不了解基本火山構(gòu)造輪廓的情況下匆忙進(jìn)行實(shí)測。許多情況表明，在這種情況下測制的剖面往往效果不好。全面踏勘調(diào)查的基本要求是，運(yùn)用不同方法對區(qū)內(nèi)火山構(gòu)造作用初步的分析與判斷，色畫出反映火山構(gòu)造可的輪廓，識別火山構(gòu)造巖相主要的標(biāo)志。全面踏勘調(diào)查應(yīng)該完成

20、以下工作項(xiàng)目：(1)對衛(wèi)片作出解釋，包括圖像目視解譯，可能情況下應(yīng)用衛(wèi)片TM磁帶處理，獲得某些有效波段、相對較大比例尺的圖像。重點(diǎn)辨別環(huán)形或線性影像的分布、環(huán)形影像的相互關(guān)系、某些巖層在圖像上的紋理與角調(diào)方面的差異，以及蝕變帶、鐵帽、氧化帶。(2)對環(huán)形影像要結(jié)合已有的地質(zhì)圖件、資料作進(jìn)一步的判斷，以初步研究環(huán)形影像范圍內(nèi)的主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)。(3)實(shí)地作輻射狀路線穿越和對重點(diǎn)露頭界線作適當(dāng)追索，特別要注意環(huán)形影像部位的巖石與構(gòu)造，集塊巖、火山角礫巖的分布，次火山巖、侵入巖的特點(diǎn)，以及層狀與非層狀地質(zhì)體的可能歸屬的巖相。(4)采集一套具代表性的或難于認(rèn)別的巖石標(biāo)本以制備薄片，并作出鑒定，掌握巖石微觀

21、特點(diǎn)在宏觀上的反映，提出測區(qū)內(nèi)巖石命外的初步方案。(5)在這些工作的基礎(chǔ)理論上勾畫出測區(qū)內(nèi)火山構(gòu)造的輪廓圖(草圖)，并確定測制剖面的位置與工作計(jì)劃。1、基準(zhǔn)性巖相一地層剖面的建立所謂基準(zhǔn)性巖相一地層剖面是指具有代表性，能反映測區(qū)火山產(chǎn)物堆積層序與火山構(gòu)造歷史，并可作為填圖的對比性剖面。這種剖面的測制與建立要注意以下幾點(diǎn)：(1)要在全面踏勘調(diào)查，圈定火山構(gòu)造輪廓的基礎(chǔ)上進(jìn)行。剖面位置的布置應(yīng)限于一個(gè)火山構(gòu)造范圍內(nèi)，避免作貫通全區(qū)的長剖面圖。如果測區(qū)范圍(比例尺1:50001:2000)主要反映一個(gè)火山構(gòu)造，那么剖面應(yīng)該通過火山構(gòu)造的可能中心部位；如果在測區(qū)范圍內(nèi)(如1: 5萬一幅圖)包括若干個(gè)火

22、山構(gòu)造，那么對大型火山構(gòu)造應(yīng)分別布置剖面，當(dāng)?shù)貙咏Y(jié)構(gòu)大體類同時(shí)，可選12個(gè)火山構(gòu)造作重點(diǎn)測制與研究。剖面的布置還要考慮到代表性與巖石出露情況，因此，往往要通過平移(按標(biāo)志層為準(zhǔn))，利用幾個(gè)短剖面相接，以達(dá)到所測部面具有代表性。(2)要在剖面通過區(qū)200300m范圍內(nèi)以三度空間去觀察各類地質(zhì)體。對層狀和非層狀兩類地質(zhì)體作地質(zhì)構(gòu)造、巖相與巖石的綜合觀察與研究，避免采用沿線單一層序或單純巖類描述。對關(guān)鍵地段或可疑的某些地質(zhì)體的重要露頭，要作適當(dāng)追索，仔細(xì)研究露頭，以確證其產(chǎn)狀等重要現(xiàn)象，避免平均使用力量，單純追求進(jìn)度。(3)在酸性火山巖區(qū)，特別是重視建立一個(gè)大型火山構(gòu)造的剖面，如一個(gè)破火山口，一個(gè)火

23、山構(gòu)造洼地的巖相一地層剖面。同一火山噴發(fā)區(qū)、同一旋回的相鄰破火山口其噴發(fā)特點(diǎn)、巖相組合、構(gòu)造演化大同小異，所以一個(gè)破火山口巖相地層剖面的建立往往可以作為同區(qū)、同旋回破火山口地層的對比。如果不同旋回破火山口的巖相組合變化較大時(shí)，是應(yīng)分別建立基準(zhǔn)性剖面，一個(gè)破火山口巖相一地層剖面作為這個(gè)破火山填圖的基準(zhǔn)。建立破火山口巖相一地層剖面時(shí)還應(yīng)注意破火山口在時(shí)間空間上的遷移所造成的新老破火山口的切割疊置。(4)要編寫剖面測制的詳細(xì)的提綱。剖面測制的觀察研究提綱對提高剖面質(zhì)量是很重要的問題。在測制剖面之前，對于觀察一些什么現(xiàn)象，可能遇到一些什么問題，各種工作量的具體布置等要有全面的考慮。制定剖面觀察提綱，并

24、要使全體工作人員對提綱的要求心中有數(shù)。這里列出一個(gè)重點(diǎn)剖面觀察研究的一般性綱要，但各個(gè)地區(qū)、每條剖面的要求不完全相同，應(yīng)從具體情況和具體要求出發(fā)。(1)觀察研究層狀火山巖系的層序一旋回。層的劃分、層的界面、層的內(nèi)部變化、層的產(chǎn)狀標(biāo)志和它的可靠性；層序上下變化和沿走向的穩(wěn)定性；某些層的韻律性和互層性；標(biāo)志層的選擇和特征；不整合、火山噴發(fā)不整合、假整合、沉積間斷、沖刷面、風(fēng)化殼以及漸變、突變等各種地質(zhì)界線的鑒別。(2)巖相類型和巖流單元的劃分。按地層的次序劃分火山巖相，對火山碎屑流、熔巖流、空落凝灰?guī)r等巖相應(yīng)確定單元。(3)觀察研究“侵入狀”的各類地質(zhì)體。這里所說的侵入狀的地質(zhì)體，包括火山頸、火山

25、穹丘、次火山巖體、侵入體?；鹕綐?gòu)造內(nèi)要注意一些呈假侵入狀的脈狀、漏斗狀凝灰?guī)r體。(4)觀察研究各種角礫巖體。火山構(gòu)造內(nèi)常見有各種角礫或角礫狀巖石，這些角礫巖的鑒別具有重要的地質(zhì)意義。一般有以下成因類型：與火山爆發(fā)作用有關(guān)的角礫巖一一火山角礫巖、熔結(jié)角礫巖、角礫熔結(jié)；與火山一侵入作用有關(guān)的角礫巖一一爆發(fā)角礫巖、侵入體邊緣冷縮角礫巖；與火山作用間接有關(guān)的角礫巖一一崩塌角礫巖、震碎角礫巖；與構(gòu)造或熱液交代作用有關(guān)的角礫巖一一構(gòu)造角礫巖、熱液交代(礦化)角礫巖。測制剖面時(shí)，要注意收集“角礫巖”的一些基本資料，以便為制圖和專門觀察角礫巖體時(shí)提供線索。觀察角礫巖應(yīng)從以下四方面進(jìn)行：角礫的成分、大小、形態(tài)、

26、不同粒級或不同成分角礫在巖石中的含量(采用線距法或面積法統(tǒng)計(jì))；角礫在巖石中的分布(雜亂性、方向性、可拼性)；膠結(jié)物的成分、比例及結(jié)構(gòu)構(gòu)造；膠結(jié)物與角礫的比例及膠結(jié)的類型，角礫巖體與周圍巖石的關(guān)系、產(chǎn)狀、構(gòu)造等。(5)觀察研究各種斷裂、裂隙、節(jié)理等構(gòu)造，查明其方向、性質(zhì)與成因類型。(6)觀察研究與各種火山作用有關(guān)的烘烤、褪色和熱液作用有關(guān)的現(xiàn)象。(7)各種樣品采集的計(jì)劃。(8)測制剖面之后要進(jìn)行野外小結(jié)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)作補(bǔ)充觀察，室內(nèi)工作之后，修編剖面圖，并作用總結(jié)和布置進(jìn)一步的填圖計(jì)劃。這里需要強(qiáng)調(diào)提出關(guān)于室內(nèi)巖石鑒定問題。巖礦鑒定與剖面測制如為兩套人員，這會給正確定名造成許多問題。剖面測制

27、人員應(yīng)掌握火山巖室內(nèi)鑒定方法，直接進(jìn)行巖石鑒定,或巖礦鑒定人員參加到剖面測制工作之中，對采集標(biāo)本的地質(zhì)位置、宏觀特點(diǎn)以及切片具體位置都應(yīng)該有直接的了解或明確。在巖相一地層剖面圖上除一般剖面應(yīng)表示的內(nèi)容之外，還應(yīng)該包括以下內(nèi)容：（1）名種層或非地層地質(zhì)體的界線及其性質(zhì)，如：漸變一一巖相或巖流單元突變一一巖相或巖流單元界線j j 區(qū)域性不整合一一旋回或更大時(shí)期的界線突火山噴發(fā)不整合一一有時(shí)間或無時(shí)間意義的界線L 切割式接觸一一次火山巖巖體以及火山頸界線超覆式接觸一一巖穹上部的界線L 區(qū)域性斷層放射狀、環(huán)狀斷層（2）巖相與巖流單元的劃分及其內(nèi)部相帶的構(gòu)成、巖石名稱。經(jīng)過全面踏勘調(diào)查與基準(zhǔn)性巖相一一地

28、層剖面的測制，主要技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)總結(jié)，并明確以下幾點(diǎn)：巖相類型、內(nèi)部相帶變化與相應(yīng)巖石名稱；旋回與亞旋回（或階段）劃分；巖石統(tǒng)一命名方案與識別標(biāo)準(zhǔn)；火山巖層產(chǎn)狀的可靠性標(biāo)志或參考性標(biāo)志；填圖單元與標(biāo)志層。2、旋回劃分的原則與方法火山活動具有時(shí)間的階段性與構(gòu)造一巖漿演化的方向性，一般使用旋回來表達(dá)火山活動的階段性與方向性。一個(gè)火山往往要經(jīng)過噴發(fā)、靜止、剝蝕、沉積幾次反復(fù)的過程，形成一套火山一沉積巖系或一套火山一侵入雜巖。一個(gè)火山活動旋回應(yīng)該包括一個(gè)火山的活動起始到熄滅的全過程，而一個(gè)火山形成過程中的間斷可視為一個(gè)小階段或亞旋回。例如，破火山口一般包括破火山前、破火山口大規(guī)模噴發(fā)與塌陷和塌陷后三個(gè)

29、主要階段，這三個(gè)階段構(gòu)成一個(gè)破火山口的旋回。關(guān)于地層學(xué)上的術(shù)語與火山活動旋回如何對應(yīng)問題，這里提出的方案是：群相當(dāng)于火山活動期；組（可能包括相鄰幾個(gè)組）相當(dāng)于旋回；巖性段可能相當(dāng)于單一巖相或幾個(gè)巖相組合。火山活動旋回劃分的原則是：區(qū)域火山活動有較長時(shí)間的間斷，并能從區(qū)域性沉積事件、不整合、古生物組合面貌和同位素們代反映出這種間斷性；一個(gè)旋回的火山構(gòu)造與另一旋回的火山構(gòu)造有切割、疊置的關(guān)系；火山活動產(chǎn)物在某些巖相、巖相組合、巖石成分、巖石系別（組合）方面可能存在的有規(guī)律可循的差異。在中國東南沿?；鹕綆r區(qū)經(jīng)1:20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，各省均以省界為限建立了地層組或群。已建立的組、群總體上反映出了火山一

30、沉積巖系地層的上下關(guān)系，為后繼地質(zhì)工作經(jīng)及更大比例尺的地質(zhì)填圖提供了重要的地層學(xué)基礎(chǔ)。但是，全區(qū)1:20萬區(qū)調(diào)工作是在20年左右較長時(shí)期內(nèi)完成的，其間人員變動及采用的填圖方法不完全一致，同時(shí)隨著火山地質(zhì)研究逐步深入，填圖比例尺增大，也難免有些地區(qū)的地層上下關(guān)系須要更正。福建省南園組（J3）地層有部分或少數(shù)地區(qū)應(yīng)為石帽山組（Ki）,如上杭火山構(gòu)造洼地現(xiàn)已更正為石帽山組；浙江省上張火山構(gòu)造洼地原定為西山頭組應(yīng)更正為朝川、館頭組。還有一些地層組分解為兩個(gè)地層組，如福建省云山一石牛山地區(qū)的石帽組，經(jīng)工作證實(shí)石牛山地區(qū)的“石帽山組”是疊置在石帽山組之上的更晚旋回的火山巖，并建立石牛山組，其時(shí)代為（據(jù)福建

31、省區(qū)調(diào)隊(duì)馮宗幟等）。整合界線 T角度不整合界線侵入接觸界線斷層接觸界線的群、組，如何對比的問題，有些已經(jīng)取得了比較一致的意見或有一個(gè)主要的傾向陽花，有的則各家意見不一。中國東南沿?；鹕降刭|(zhì)與礦產(chǎn)研究項(xiàng)目的有關(guān)課題、專題在全區(qū)有關(guān)地質(zhì)隊(duì)對火山活動旋回共同研究后，提出了一個(gè)劃分二期、四旋回的方案，即晚中生代早期（n、出旋回）與晚中生代晚期（出、W旋回）。對這一方案現(xiàn)作如下三點(diǎn)說明：（1）劃分早、晚兩期的依據(jù)將磨石山群（浙東）、勞村組、黃尖組（浙西）、南園組（福建?。⒏呋喝海◤V東?。┝袨樵缙诨鹕交顒赢a(chǎn)物，將這些地層組以上層位，包括朝川組、館頭組、塘上組、賴家組（浙東）、壽昌組、橫山組（浙西）、石

32、帽山組（福建?。?、官草湖組、南雄組（廣東省）歸屬為晚期火山活動產(chǎn)物。依據(jù)是：歸屬為晚期地層組的下部普遍存在以紅色為基調(diào)的砂礫巖、砂巖、粉砂巖，底部往往能見到底礫巖，它們的分布具有一定的廣泛性，可作區(qū)域性對比，代表區(qū)域性沉積事件，也表明火山活動有全區(qū)意義的重要間斷；早晚兩期火山巖地層組之間的存在風(fēng)化剝蝕面，兩者分布、產(chǎn)狀具不協(xié)調(diào)性，控制火山巖分布的構(gòu)造方向也有差異；晚期火山活動所形成的各類火山構(gòu)造常常疊置、切割早期火山活動所形成的各類火山構(gòu)造；晚期火山巖產(chǎn)狀通常較平緩，形成類喀斯特地貌，在衛(wèi)片上極為醒目，自成景觀；早期火山巖由安巖一英安巖一流紋巖組成連續(xù)高鉀鈣堿性系列，而晚期火山巖則往往為不連續(xù)

33、的由偏堿玄武巖或粗面玄武巖一高鉀流紋巖組成的雙峰式組合，或者為單一的玄武巖和單一的流紋巖；古生物組合有重要的差別，早期為建德生物群，晚期為永康生物群；同位素年齡有明顯的關(guān)異，不同地區(qū)大體以130、120（或117）Ma為界；兩期火山巖所經(jīng)歷的熱動力變質(zhì)事件不同一一早期火山巖在某些地區(qū)遭受熱動力變質(zhì)，出現(xiàn)明顯的片理化帶，而疊置其上的晚期火山巖則沒有經(jīng)受動力變質(zhì)作用；侵入于早、晚兩期火山巖中的巖體不僅年代不同，而且各自構(gòu)成火山一侵入雜巖。早期侵入巖為I型，同時(shí)又有S-1過渡型，晚期侵入巖有I型和A型；早、晚兩期火山巖各具有從下到上的地球化學(xué)變異，均向富硅、鉀、鋤方向演化，在堿度演化中，早期向更富鉀

34、的方向演化，而晚期則向更富鈉的方向演化；（11）在早、晚兩期火山巖形成時(shí)，古氣候有差異，總本上晚期炎熱、氧化環(huán)境，而早期偏溫濕、還原的環(huán)境。（2）劃分I、n旋回的依據(jù)將磨石山群a段（大爽組）、b段（高塢組）列為I旋回，而 g（西山頭組）、C2（茶灣組）、d（九里坪組）列為n旋回，其理由是：磨石山群C2段（即茶灣組）地層就其巖相與分布狀況而言，不是區(qū)域性沉積作用的產(chǎn)物，而為破火山口沉陷期內(nèi)破火口沉積相或火山噴發(fā)一沉積相。以火山機(jī)構(gòu)為單元進(jìn)行地層的相分析后，不難發(fā)現(xiàn)CPC2與d段巖層是與破火山口的演化階段相關(guān)聯(lián)，即G為大規(guī)模的火山碎屑流，C2為破火山口沉陷的沉積或火山噴發(fā)沉積層，d為破火山口后巖漿

35、再次活動形成溢流或侵出的產(chǎn)物。將一個(gè)破火山口不同階段的產(chǎn)物歸屬為同一旋回是比較合理的。磨石山群a、b段，特別是b段分布廣泛，其巖相多數(shù)屬于低壓超沸騰爆發(fā)性溢流，常見熔離成因“熔巖凝灰?guī)r”、凝灰熔巖、碎班熔巖。這些特征性巖石和巖相與上述。、C2、d段有較大的差異。經(jīng)衛(wèi)片解譯與實(shí)地填圖，a、b段（I旋回）和C1、C2、d段（n旋回）組成的火山構(gòu)造上疊和切割關(guān)系，宏觀上可以確定它們形成的先后次序。I、n旋回之間沒有普遍見到區(qū)域性沉積事件的產(chǎn)物，這可以由于I旋回噴發(fā)期間區(qū)域處于隆起剝蝕的狀態(tài)。裸露的寧波大榭島見到b段與。段代表性巖層之間存在凹凸不平的剝蝕面，G段底部礫巖中含有大量b段巖石的角礫。方案中

36、將高基坪群角體為I、n兩個(gè)旋回，依據(jù)是：高基坪群內(nèi)部具有一定區(qū)域?qū)Ρ纫饬x的，以灰角為基調(diào)的沉積巖層，主要為砂巖、粉砂巖、泥巖和硅質(zhì)巖組成。廣東省區(qū)調(diào)隊(duì)在海豐地區(qū)將高基坪群劃分為七個(gè)亞旋回，如以火山構(gòu)造為單元分析其相互關(guān)系，則不難看出，其中1、2、3亞旋回在地層上連續(xù)分布，是協(xié)調(diào)的，并構(gòu)成一個(gè)破火山口:而4、5亞旋回范圍明顯縮小，并構(gòu)成另一個(gè)火山機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)火山機(jī)構(gòu)有先后切割關(guān)系。因此，將1、2、3亞旋回歸屬I旋回，而4、5亞旋回歸屬為H旋回比較合理。 群家衡、 黃光昭等在剖析鵝面遼火山構(gòu)造洼地時(shí)證實(shí)高基坪群內(nèi)沉積層上下的火山巖在各省已建立火山巖地層組、群（晚侏羅世一晚白堊世）,如何劃分出旋回以

37、及各省之間分布上有明顯的差別。已知同位素年齡區(qū)間人169122Ma,存在新、老兩個(gè)年齡組。（3）晚期火山巖中劃分出、IV旋回的依據(jù)將塘上組、賴家組、橫山組、南雄組歸屬為IV旋回，而其中的朝川組、館頭組、官司草湖組歸屬為出旋回，其依據(jù)是：IV旋回地層組下部普遍存在紅色砂礫巖層、底礫巖，它以超覆不整合沉積在I、n和出旋回地層組之上。IV旋回火山噴發(fā)微弱，地層中沉積巖所戰(zhàn)果比例明顯大于其他各旋回。因而，大多數(shù)構(gòu)成火山沉積洼地，并疊置、切割早旋回的各類火山構(gòu)造。出旋回為不邊疆的雙峰式系列，而IV旋回除少數(shù)地區(qū)為雙峰式火山巖之外，往往是單一的玄武巖或單一的流紋巖。3、標(biāo)志層的選擇和產(chǎn)狀測定標(biāo)志層是指沿走

38、向、傾向穩(wěn)定，且有特殊標(biāo)志，在野外易于鑒別的地層。它的作用就在于填圖時(shí)可據(jù)此確定相當(dāng)?shù)奶顖D單位或確定巖相的產(chǎn)狀。火山巖區(qū)哪些地層可作為標(biāo)志層？概括起來有下列幾種：(1)火山巖區(qū)往往存在區(qū)域性分布廣泛、橫向穩(wěn)定的沉積巖層，如底礫巖、古風(fēng)化殼及冰積層。(2)酸性火山巖區(qū)熔結(jié)凝灰?guī)r層，特別是所謂破火山口外流相的火山碎屑流，由于其橫向分布廣、巖性比較穩(wěn)定，在美國西部常常用作破火山口之間的地層對比的標(biāo)志層。(3)在破火山口范圍內(nèi)，只要具有某些易識別的特珠層，均可作為破火山口內(nèi)地層的對比標(biāo)志，如雙峰式火山巖的玄武巖層、火山碎屑流復(fù)合流動單元中某些具有特征的單元(如晶屑組合，特殊的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造，等等)。破火山

39、口沉陷后的沉積層有時(shí)也可以作為標(biāo)志層。(4)在以熔巖為主的盾火山、泛流玄武巖，可選擇某些火山碎屑巖層、含火山彈的特殊層、具有風(fēng)化剝蝕面的熔巖層和淬碎玄武巖層，等等。(5)對于安山巖或粗面安山巖區(qū)，除上述可供選擇的層之外，還常常利用具有某些斑晶礦物組合特征的安山巖層作為標(biāo)志層?；鹕綆r層產(chǎn)狀的正確測定是填圖過程中的關(guān)鍵性問題之一，產(chǎn)狀測定有誤就會導(dǎo)致一系列問題的難解，甚至?xí)绊懙綄鹕綐?gòu)造類型的正確確定。以往工作中曾見到一個(gè)地區(qū)剖面，其圖上產(chǎn)狀反映為單斜層。經(jīng)實(shí)地觀察，所測產(chǎn)狀是熔結(jié)凝灰?guī)r的板柱狀節(jié)理的緩傾面，而且是沿山脊布置在一個(gè)層面上。經(jīng)重新測定熔結(jié)凝灰?guī)r的流動面，作出的剖面呈向中心傾斜的格局

40、，這為恢復(fù)火山構(gòu)造提供了地層產(chǎn)狀依據(jù)。4、填圖單位、路線與圖面表面內(nèi)容填圖單位要視圖幅面積、比例尺與不同類型火山巖或火山構(gòu)造而定，原則上以巖相作為基本單位。如果某些巖相厚度甚小，在一定比例尺的圖面上無法表示，那么可以適當(dāng)放大或與相鄰巖相歸納為一個(gè)單位。假如某些巖相厚度特別大，其中又可分出流動單元、冷卻單元或相帶，則可將流動(冷卻)單元或相帶作為填圖的單位。歐美國家在酸性火山巖區(qū)，往往把火山灰流或幾個(gè)火山灰流單元作為填圖的基本單位，并習(xí)慣上以代表性出露地區(qū)的地名命名。此外，熔巖、某些沉積巖以組命名。表43列出了美國錫弗爾頓萊克城火山巖區(qū)填圖單位。從中可以看出，共分為11個(gè)填圖單位，它明解地表示了火山巖地層、侵入巖與破火山口演化的關(guān)系以及相鄰的三個(gè)破火山口之間的先后關(guān)系。填圖路線的布置，從實(shí)踐來看，不能完全采用沉積巖區(qū)等距路線、均勻布點(diǎn)的路線網(wǎng)法，而應(yīng)采用火山構(gòu)造可能中心的穿越，填圖單位界線與標(biāo)志層的追索和重要地質(zhì)體全面露頭觀察相結(jié)合的方法。這里須著重強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，關(guān)鍵界線和地質(zhì)體的追索極為重要。火山構(gòu)造一巖相