河北省测鱼-临城一带南寺组火山旋回分析

（河北地质大学 河北石家庄050000）

（河北地质大学 河北石家庄050000）

通过对河北省测鱼和临城等地野外调查，对古元古代南寺组火山岩进行了系统研究，通过剖面测量发现，南寺组火山岩以中基性熔岩和火山碎屑岩为主。根据火山作用过程划分为4个旋回，12个喷发韵律层。总体上南寺组以喷溢相为主，爆发相相对较少，且喷发韵律为爆发-喷溢相、爆发相相间的周期，表明该时期火山活动开始由强逐渐变弱的韵律特征。根据当时古元古代华北地台演化特征，南寺组火山岩可能形成与汇聚拼接岛弧环境下，南寺组火山岩具有的喷发韵律性间接记录了研究区在汇聚构造环境下火山活动的特点。

测鱼和临城一带南寺组喷发韵律火山旋回

研究区位于华北地台二级构造单元山西台隆的东部（王立峰等，2010），研究区多年来火山岩研究主要集中于火山岩的地质时代，同位速测年、岩石地球化学特征等方面，而相对缺少对研究区古元古代浮沱群南寺组火山活动和火山岩旋回的研究，本区在古元古代的发育以碎屑岩为主碳酸盐岩建造和火山岩建造，其中有三次大规模火山活动其中所形成火山岩可作为本区及太行山中南段的地层对比提供明确的标志层，根据火山岩地层可以清楚的反映甘陶河群各组横向变化特征。

1 区域地质特征

山西台隆以太行山为主体而太行山表现为NE-NNE向斜列的两个隆起和两个凹陷组成。由北向南，它们依次为阜平隆起、井陉凹陷、赞皇隆起和武安凹陷。研究地区位于赞皇隆起北西缘和东南缘。区内断裂构造和褶皱发育，出露地层主要有太古代石家栏组，古元古代封龙山组、南寺掌组、南台组、豆村组、东冶组、南寺组等。

其中南寺组在临城地区代表性剖面位于白云掌—自立庄，底部与东冶组成过渡接触，上部与南台组呈断层过渡接触。在测鱼地区较为典型剖面位于杨庄—朱会，与蒿亭组呈平行不整合接触。火山岩原貌保存相对较好的主要分布在测鱼地区，总体岩性为中－基性火山岩，包括安山岩、玄武岩、安山质火山碎屑岩。

2 火山岩岩石类型

2.1 熔岩

熔岩总体为偏铝高钠碱性安山岩：岩石分布于测鱼-临城一带的南寺组，熔岩多与火山碎屑岩或玄武岩交替出现。镜下岩石具有斑状结构，块状构造。斑晶主要由斜长石含量可达60～95%、绿泥石组成，粒度0.2～0.5㎜，斜长石主要为钠长石，均已不同程度钠黝帘石化、高岭土化、弱绢云母化。绿泥石含量4～5%，呈半自形板状-它形粒状分布，呈半自形-它形柱粒状分布，均已强青磐岩化、铁质化，只保留其形态分布。基质：具变余微晶交织结构，粒度＜0.03㎜，主要由斜长石、角闪石组成。样品中可见不透明矿物、后期矿物分布。不透明矿物含量0.5～1%，呈质点状、浸染状分布。后期矿物含量7～8%，主要由碳酸盐、少量石英组成，呈浸染状、脉状分布。

2.2 火山碎屑岩

火山碎屑岩包括集块岩、火山角砾岩、凝灰岩，其中绿帘石化含角砾岩屑晶屑凝灰岩：镜下岩石具岩屑晶屑凝灰结构，块状构造。火山角砾岩:物质成分为晶屑、岩屑、火山尘、次生矿物、绿帘石、不透明矿物。角砾成分主要为玄武岩、凝灰岩、安山岩等中－基性火山岩。集块岩：集块成分主要为安山岩，粒度在10-20cm之间，最大40cm，浑圆状—次棱角状。基质镜下观察：岩石具凝灰熔岩结构，块状构造。物质成分为晶屑40—41%、岩屑4—5%、火山熔岩胶结物54—55%、次生矿物、不透明矿物0.5—1%。

3 火山岩剖面

在测鱼西侧杨庄—朱会测制了剖面PM6，剖面全长2.1km，用以控制安山岩段，剖面西侧与蒿亭组呈平行不整合，剖面东侧与东冶组呈过渡整合接触，剖面描述如下：剖面共分为77层，由顶部到底部依次为：顶部为少量黑色玄武质凝灰岩和红色安山质玄武岩互层，主要为火山碎屑岩为主包括安山质集块岩、安山质角砾岩、安山质集块角砾岩、安山质含角砾凝灰岩，剖面中部以安山质熔岩夹少量安山质碎屑岩为主，其中安山质碎屑岩以含集块角砾岩为主，集块普遍发红含有Fe质化学沉积，部分集块有轻微的拉伸变形附近有方解石脉穿插。剖面的底部以薄层的安山质熔岩和薄层的安山质碎屑岩交替出现，安山质熔岩表面气孔较发育斑晶为绿泥石，气孔部分被后期矿物填充，局部见有钠长石英脉。安山质集块岩，集块大小不一分选性与剖面顶部相比较差集块和角砾的粒径明显减小。

火山旋回特征:火山旋回的划分方案根据火山作用过程划分为超旋回、巨旋回、旋回、韵律、岩层五级火山旋回单元，根据PM6剖面上的岩段按照旋回内部划韵律内部划分岩层可划分为4个火山喷发旋回，旋回由多个韵律组成，每个韵律又由一个或多个岩层组成。第一火山－沉积旋回由1～34层组成，由安山质熔岩岩－安山质集块岩韵律组成，岩相为喷溢相－爆发相，火山作用强度强。第二旋回包括35～57层，由安山质凝灰岩、角砾熔岩、安山岩组成，呈现4个喷发韵律，岩相喷溢相－爆发相，火山作用强度较强。第三旋回包括58～77层，爆发相—喷溢相，以爆发相为主，主要为火山碎屑岩中间夹少量熔岩组成，反应火山作用强度从强到弱。

4 结论

本区南寺组火山旋回以溢流为主爆发相为辅，爆发相-溢流相穿插与整个旋回中，溢流相下部以玄武质为主的角砾熔岩、熔岩，向上过渡为安山质的熔岩内部有薄层的火山碎屑岩和熔岩互层表现出熔岩由基性到中性的喷发序列。爆发相下部集块岩，中部火山角砾岩，上部凝灰岩或沉凝灰岩。爆发相-溢流相下部为火山碎屑岩，并夹以少量熔岩向上为溢流相的玄武岩或安山岩，旋回整体反映火山活动由强烈爆发-喷溢-宁静（沉积作用）的由强而弱的过程，与当时古元古代华北地台从活化逐渐趋向稳定沉积大的构造环境相一致。

[1]王立峰，张河湾地质-旅游实习教程 [M].北京:地质出版社，2010

[2]徐学义,夏祖春,夏林圻.碧口群火山旋回及其地质构造意义 [J].地质通报,2002,Z2: 478-485.

[3]罗光东.徐家围子断陷兴城地区营城组火山岩旋回和期次的划分与对比 [J].中外能源,2012,05:69-72

河北省测鱼-临城一带南寺组火山旋回分析

■胡兵凯 刘铎

P317[文献码]B

1000-405X（2016）-10-115-1

胡兵凯（1990～），男，河北地质大学2014级岩石学、矿物学、矿床学专业，硕士研究生，研究方向为岩浆作用与深部过程。