琼北地区第四纪火山地质遗迹类型与地学意义

段 政 ， 张 翔 ， 周 翠 ， 余明刚 ， 褚平利 ， 洪文涛

1)中国地质调查局南京地质调查中心， 江苏南京 210016； 2)东华理工大学地球科学学院， 江西南昌 330013

雷琼地区(雷州半岛和海南岛)是我国新生代以来火山活动最强烈、最频繁和持续最长的地区之一，其大地构造位置属于中国东南大陆古新世开始发育的陆缘裂谷——雷—琼裂谷(或称雷—琼坳陷)， 其中火山活动伴随裂谷的发育而发展(Ho et al.，2000)。该地区的火山岩横跨琼州海峡， 广泛分布于琼北、雷南地区， 并共同组成了中国第四纪十大火山群之一——雷琼火山群。值得指出的是， 琼北地区全新世火山岩分布面积和火山数量， 在中国第四纪火山群中占首位(陶奎元， 2007)， 同时， 琼北地区也是我国少数几个活动火山区之一(樊祺诚等，2004)， 特别是其中的火山地质遗迹类型及规模尤为丰富且典型， 但长期以来， 相对全国其他著名第四纪火山群(如东北地区、内蒙东部、腾冲地区等)的对比分析工作， 琼北地区研究程度还相对较低，因此， 选择琼北地区第四纪火山地质遗迹开展详细调查评价及较为系统的对比分析工作， 对于提升该地区火山地质遗迹研究水平， 正确评估其价值具有重要意义。

1 区域地质背景

研究区位于海南省北部， 属雷琼火山群的琼北火山群部分， 其基底地层主要由中元古界、古生界变质岩组成， 其上被NE向的白垩系沉积盆地覆盖，沉积厚度可达2500 m(陶奎元， 2012)。自晚白垩世末期开始， 由于近 EW向的区域断陷作用导致研究区发育初始断陷盆地； 古近纪末期， 研究区发生准平原化作用， 局部地区发育海相沉积； 至新近纪初，由于琼北地区地幔上隆， 使得原来EW向区域性断裂发生强烈的继承性拉张， 引起研究区地貌整体呈阶梯状向北逐渐下降， 导致海水广泛侵入， 造成研究区再次形成近 EW 向的断陷盆地； 新近纪末期，研究区断陷盆地开始抬升， 海水逐渐退却， 并伴随多次的火山喷发活动； 到第四纪时， 研究区地壳以断块差异升降活动为主， 继承性断裂再次活化， 玄武质火山大规模喷发， 喷出的玄武岩面积约 4150 km2，其上仍还保留火山101座(陶奎元， 2012)。

琼北地区新生代火山岩总体上呈 EW 向分布，陆域出露的火山岩西起北部湾沿海的洋浦， 东至铺前—清澜断裂， 南部以王五—文教断裂为界， 北部直至海滨(图1a)。这些火山活动具有明显的多期性，从古近纪到第四纪可分为 10期， 其中第四纪火山活动可分为6期(白志达等， 2003)， 区域最晚的火山活动为全新世马鞍岭期， 距今约 8.155 ka(刘若新，2000)， 是距今一万年内有喷发活动的活火山， 表明琼北地区属我国活火山分布区之一。研究区古近纪的两期火山岩(流沙岗期E2、木棠期E1)和新近纪的两期火山岩(蓬莱期N1、金牛岭期N2)均以玄武岩夹层形式出现(陶奎元， 2012)， 而第四纪6期火山活动产物， 则是以多种火山地貌出现， 且集中沿 NNW向的长流—仙沟断裂分布(图1b)。这些多期次的火山活动产物呈各种火山地质遗迹形态出露， 几乎涵盖了玄武质火山地质遗迹的所有类型， 故而开展玄武质火山地质遗迹详细调查与评价的理想地区。

2 火山活动期次与特征

琼北地区自古近纪始新世即开始出现火山活动， 并呈现出多期、多次活动的特征。不同时代的火山产物亦各具特征， 总体而言， 古近纪和新近纪的火山活动产物多以玄武岩夹层形式出现于古近系沉积地层之中， 而第四纪火山岩大多出露地表， 构成大面积熔岩流和火山锥的主体。根据沉积地层层序、地层接触关系、同位素年代学资料以及火山岩风化程度等特征， 可将琼北地区火山活动划分为10期， 其中古近纪两期， 新近纪两期， 第四纪六期，具体特征如下：

2.1 第I期火山活动产物: 始新世流沙岗期火山岩

该期火山岩主要分布于琼北坳陷区的澄迈福山盆地之中， 未出露地表， 以 3层玄武岩夹层形式出露于与福山流沙港组湖相灰色泥岩和灰黄色砂砾岩之中， 另外， 在澄迈老城一带的钻孔中亦可见该期火山岩夹层， 其成岩时代约 34.78 Ma(汪啸风等，1992)。

2.2 第Ⅱ期火山活动产物: 渐新世木棠期火山岩

该期火山岩主要分布于儋州木棠和文昌蓬莱地区， 其中前者出露一套石英拉斑玄武岩， 时代约为28.43 Ma， 而后者则主要为一套碱性橄榄玄武岩，时代约为27.48 Ma(陶奎元， 2012)。二者均出露地表，属琼北地区最早的地表火山岩。

2.3 第Ⅲ期火山活动产物: 中新世蓬莱期火山岩

该期火山岩在多地均见出露， 主要出露于地表，但在琼北坳陷区的钻孔中亦可见该期火山岩夹层。该期火山岩主要覆盖于海西—印支期花岗岩或中新统砂砾岩之上， 呈熔岩被或火山低丘出露， 风化剥蚀严重。火山岩性以碱性橄榄玄武岩、碧玄岩为主，含有大量的橄榄岩包体及辉石巨晶， 成岩时代在5.43～3.04 Ma 之间(汪啸风等， 1992)。

2.4 第Ⅳ期火山活动产物: 上新世金牛岭期火山岩

该期火山岩广泛发育于琼北坳陷之中， 以夹层形式隐伏于海口组浅海-滨海相生物碎屑灰岩之中，地表仅出露于海口金牛岭一带， 构成金牛岭火山混合锥主体。火山岩性以石英拉斑玄武岩为主， 时代介于 3.82～3.13 Ma 之间(陈文寄等， 1992b)。

2.5 第V期火山活动产物: 早更新世屯昌期火山岩

该期火山岩主要分布于定安岭口—黄竹及海口牛夏坡一带， 主要隐伏于地表以下约 40 m 或90 m处， 零星出露于地表， 呈火山低丘和火山混合锥形态出露。火山岩性以碱性橄榄玄武岩、玻基辉橄岩、石英拉斑玄武岩、火山角砾岩为主， 伏于早更新世湛江组之下， 时代介于2.3～0.99 Ma之间(陶奎元， 2012)。

2.6 第VI期火山活动产物: 早更新世琼山期火山岩

图1 琼北地区地质简图(a)及琼北地区全新世火山岩分布图(b)(据白志达等, 2003； 魏海泉等, 2003； 陶奎元, 2012, 有修改)Fig. 1 Geological sketch map of northern Hainan (a) and distribution of Holocene volcanic rocks in northern Hainan (b)(modified after BAI et al., 2003； WEI et al., 2003； TAO, 2012)

该期又被称为多闻岭期(孙谦， 2003)， 火山岩分布面积之广为琼北之最， 火山活动方式以喷溢式为主， 形成大面积的熔岩被， 主要分布于临高多文、琼山云龙、文昌东路和定安大路—黄竹一带。火山岩性主要包括石英拉斑玄武岩和橄榄拉斑玄武岩， 火山口附近则常出现少量的碱性橄榄玄武岩。该套玄武岩呈喷发不整合覆于湛江组之上， 伏于北海组之下， 成岩时代约 2.11～0.77 Ma(汪啸风等， 1992)。

2.7 第VII期火山活动产物: 中更新世德义岭期火山岩

该期又被称为东英期(孙谦， 2003)， 分布较广，西起北部湾， 东至琼山南渡江， 南到定安龙塘一带均见出露， 但出露较为零散， 主要呈熔岩被和火山锥地貌特征出露于东英、峨蔓、高山岭、长流和蓬莱等地。火山喷发方式以溢流式为主， 岩性主要为石英拉斑玄武岩和橄榄拉斑玄武岩， 晚期出现碱性橄榄玄武岩。该期火山岩喷发不整合覆于早更新世湛江组、中更新世北海组及琼山期火山岩之上， 成岩时代在 0.73～0.21 Ma 之间(汪啸风等， 1992； 黄镇国等， 1993)。

2.8 第 VIII期火山活动产物: 晚更新世道堂期火山岩

该期火山岩分布极广， 北自长流， 南至咸谅，西起白莲， 东达龙桥均见分布。该期火山包括以往划分的长流期和峨蔓岭期火山岩(孙谦， 2003)， 其活动方式较为丰富， 除溢流式喷发以外， 还大量出现蒸汽岩浆爆发(玛珥式火山爆发)， 并形成众多的玛珥火山(低平火山口)及基底涌流堆积。该期火山岩岩性主要包括橄榄拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩，喷发不整合覆于中更新德义岭期玄武岩和北海组之上， 被全新世雷虎岭期玄武岩覆盖， 成岩时代介于0.101～0.06 Ma 之间(汪啸风等， 1992)。

2.9 第IX期火山活动产物: 全新世雷虎岭期火山岩

该期火山岩主要分布于永兴—龙桥一带， 保存程度较高， 典型的火山喷发物， 如火山渣、火山弹及熔岩流的流动构造等均保存极好， 并形成至少38座火山锥。该期火山喷发类型以中心式为主， 兼有溢流式， 形成多座分布于熔岩台地之上的火山碎屑锥和混合锥， 此外还发育多条熔岩隧道。火山岩性主要包括橄榄拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩， 喷发不整合覆于道堂组基底涌流堆积和玄武岩之上， 其上被全新世马鞍岭期玄武岩覆盖， 成岩时代约9.91～10.27 ka(孙谦， 2003)。

2.10 第X期火山活动产物: 全新世马鞍岭期火山岩

该期火山岩为琼北地区最晚期火山活动产物，火山机构及喷发产物保存程度最高。主要分布于海口石山一带， 尤其在马鞍岭出露最为典型和完好。与雷虎岭期类似， 该期火山喷发方式亦以中心式喷发为主， 兼含溢流式。火山岩性主要包括橄榄拉斑玄武岩和碱性橄榄玄武岩， 喷发不整合覆于全新世雷虎岭玄武岩之上， 其上无覆盖， 成岩时代约8.155 ka(刘若新， 2000)。

3 火山地质遗迹类型

据最新的地质遗迹调查规范， 地质遗迹是指在地球演化的漫长地质历史时期， 由于各种内外地质作用形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质现象(中华人民共和国国土资源部， 2017)。同时，火山地质遗迹与其它类型的地质遗迹相比， 更有其明显的特殊性， 主要体现在火山活动是一种瞬间的地质现象， 具有动态特征， 且其在地质历史演化各个阶段， 均扮演着极为重要的角色， 故而产生了极其丰富的地质遗迹类型。因此， 在进行火山遗迹详细分类时， 应该考虑火山地质遗迹的上述独特性。由于火山地质遗迹的特殊性， 前人提出了多种分类方案。如陶奎元等(1999)将火山(岩)旅游资源类型分为火山喷发动态景观、火山机构地貌景观、火山岩景观、与火山、火山岩相关的自然景观、火山岩受不同地学条件影响形成的自然景观或生态环境以及与火山、火山岩相关的历史文化资源 6大类， 并进一步将这些资源细分为56小类； 李金花(2003)则根据火山地质遗迹景观资源客体性质， 将其划分为 3个主类、6类及 41个基本类型； 赵汀和赵越(2009)提出的显性地质遗迹科学分类中， 又将火山学与火成岩石学地质遗迹归为一类， 依据火山岩岩性特征进行了亚类划分， 并提出了 9种与火山相关的地质遗迹类型； 王丽丽和田明中(2013)又根据火山地质遗迹的性质与成因， 将火山地质遗迹划分为 3大类、8类、35亚类。

上述分类方案中， 各类型的划分依据与代表范围并不统一， 如陶奎元等(1999)主要依据火山地质遗迹的特征与成因进行分类， 并强调了与之相关的景观或文化资源， 划分较为详细， 而赵汀和赵越(2009)的分类方案则主要注重国际对比与交流， 划分较为简略； 王丽丽和田明中(2013)分类方案中的“类”则与李金花(2003)分类方案中的“亚类”同级。基于以上因素， 我们依据火山地质遗迹自身特性、成因特点与价值属性的分类原则， 在前人划分方案的基础上将火山地质遗迹及相关资源详细划分为4个大类、5个类、16个亚类及100余个小类(表1)， 其中大类是地质遗迹基本分类， 类是火山地质遗迹资源的总体分类， 亚类是对各类火山地质遗迹资源的详细划分， 而小类则是可与地质遗迹点具体对应的类型。

基于本文列出的火山地质遗迹详细分类方案(表 1)， 笔者等通过在琼北地区开展的火山地质遗迹详细调查与评价工作， 将其中火山地质遗迹及相关资源分为3类、7亚类、19小类(表2)。

4 火山地质遗迹分布及特征

琼北地区火山活动时代较新， 主要集中在第四纪， 且活动期次较多， 从古近纪至第四纪共有10期火山活动， 故而形成了丰富的火山地质遗迹类型。不同时期的火山地质遗迹保存程度不一， 古近纪火山地貌剥蚀最强烈， 第四纪火山地貌保存较好， 部分已成为著名地质景观， 如火山岩相剖面、火山渣锥、玛珥火山、熔岩湿地等。琼北地区火山地质遗迹类型及代表性景观如表2。

4.1 火山岩相剖面

4.1.1 火山锥岩相剖面

研究区火山锥剖面分布较广泛， 又可进一步分为混合锥、碎屑锥和熔岩锥3类岩相剖面。典型火山锥岩相剖面如风炉岭、阳南岭， 其中风炉岭火山碎屑锥岩相剖面自下而上共可分为 6层岩相单元(图 2a)， 阳南岭北侧火山混合锥可分为 9层岩相单元(图 2b)。

4.1.2 熔岩流单元岩相剖面

研究区熔岩流单元剖面均由玄武岩熔岩流组成， 主要分布于道堂岭—博山村、永茂岭、群修岭一带。如道堂岭—博山村火山岩剖面全新统石山组由下而上共可分为 6层岩性单元， 并组成两期完整的流动单元， 而马鞍岭西北侧熔岩流可划分为 5期流动单元(图2c)。

4.1.3 涌流堆积岩相剖面

研究区涌流堆积岩相剖面主要分布于杨花岭、双池岭一带， 主要由蒸汽岩浆爆发作用产生的涌流

相火山碎屑组成， 并发育交错层理、微斜层理、水平层理等构造。如杨花岭涌浪堆积岩相剖面自下而上共可分为10层岩相层(图版I-4)。

表1 火山地质遗迹及相关资源详细分类表Table 1 Detailed classification of volcanic geoheritages and related resources

表2 琼北地区火山地质遗迹及相关资源详细分类表Table 2 Detailed classification of volcanic geoheritages and related resources in northern Hainan

4.2 火山机构地貌

研究区火山机构地貌可进一步分为火山熔岩锥、火山碎屑锥、火山混合锥和玛珥火山4类次级火山机构地貌类型。

火山熔岩锥： 主要由熔岩流组成的锥状火山。研究区火山熔岩锥分布较少， 典型熔岩锥有 9座，以高度低、底径大为显著特征， 高径比(火山锥高度/火山锥底盘直径)多集中在0.1左右。研究区著名熔岩锥如卜亚岭和永茂岭等。

火山碎屑锥： 主要由火山渣、火山集块及火山灰组成的锥状火山。研究区该类火山机构分布较广，其中典型的有14座， 以锥体高、底径小为特征， 高径比集中在 0.2～0.7之间。研究区著名的碎屑锥如道堂岭和阳南岭等。

火山混合锥： 主要由熔岩流和熔岩渣组成的锥状火山。研究区火山混合锥分布最广， 数量最多，同时也是成景的主要地质体。研究区共分布15座典型火山混合锥， 其均已高度高、底径小为特征， 高径比多在 0.5～1.0之间。研究区著名混合锥如马鞍岭(图版I-2)、包子岭和雷虎岭(图2d)等。

玛珥火山： 该类火山又称低平火山口， 是指由蒸汽-岩浆爆发作用形成的火山， 以高度低， 底径巨大为显著特征。火山爆发产物以大量火山灰和沉积碎屑为主， 夹少量火山集块及岩浆碎屑。发育粒序层理、低角度交错层理、平行层理等沉积构造， 见软沉积变形如“坠石构造”现象。研究区典型玛珥火山有 9座， 均以高度低、底径大为特征， 高径比多在0.05左右。研究区玛珥火山多以火山口不储水的“干玛珥”为特色， 著名玛珥火山如杨花岭、罗京盘(图2d)和双池岭等。

4.3 火山熔岩地貌

研究区火山熔岩地貌普遍， 但因其处在热带地区， 空气湿度大、植被繁茂， 故火山熔岩多遭严重风化。研究区火山熔岩地貌主要包括熔岩流地貌、熔岩隧道等类型。

熔岩流地貌： 研究区熔岩流地貌主要包括结壳熔岩流、渣状熔岩流和块状熔岩流三类， 这三类熔岩流的形成与熔岩流的黏度、温度变化及冷却速率的大小有关。熔岩流地貌在琼北地区分布普遍， 但保存规模均较小， 仅在雷琼(海口)世界地质公园及部分熔岩隧道中出露较完整(图版I-1)。

熔岩隧道： 熔岩隧道是研究区一种特殊的地质景观， 其形成是由于熔岩流表里冷却速度不一致所造成的， 即熔岩流在流动过程中， 表层冷却成壳，内部的岩流热量不易散失， 保持高温而继续流动，当熔岩流来源断绝时， 内部熔岩流“脱壳而出”， 留下隧道状的洞穴， 如地下隧道。琼北地区熔岩隧道共可分为7群30余条， 长度10～2000 m不等， 如仙人洞-卧龙洞群、火龙洞群、鸦卜洞群、阴南洞群、墩太洞群等， 其分布数量之多、规模之大， 在我国实属罕见， 尤其是龙华区儒王村火龙洞熔岩隧道连续贯通长度可达1.2 km， 洞壁风化壤与蜂窝状玄武岩交织错杂， 色彩斑斓， 有若“飞天壁画”(图版I-3)。此外， 这些熔岩隧道内还广泛发育保存形态极为完整的绳状、波状、面包状熔岩流等次生地质遗迹。同时， 部分熔岩隧道还发育地下水潭、地下岛、火山矿物泥、蝙蝠粪、洞穴蝙蝠、洞穴鱼类、洞穴昆虫构成独特的生态系统。

4.4 熔岩湿地地貌

研究区湿地资源丰富， 且我国唯一的独具特色的热带火山熔岩湿地。研究区著名湿地共12处(表2)。由于研究区火山熔岩区分布有许多涌泉和洼地，且降水量充沛， 故形成了河溪、湖泊、田洋、水库、池塘、森林沼泽、洪泛湿地等多类型湿地。这类湿地是区域储水的重要载体， 多处湿地中还发育自流泉等地质体(图版I-7)。

5 琼北地区与我国典型新生代火山地质遗迹对比分析

琼北地区火山活动延续时间长， 火山活动类型丰富， 形态多样， 根据火山活动时代与形成的地质遗迹类型， 将琼北地区火山地质遗迹进行了分类，如表2。

琼北地区火山地质遗迹大地构造位置处于欧亚板块陆缘裂谷， 与我国大部分第四纪火山地质遗迹分布于陆内裂谷显著不同； 分布面积 4159 km2，为全国新生代火山地质遗迹分布面积最大地区； 共有火山 101座， 亦为全国新生代火山数量之冠； 火山活动时代持续时间长， 从古新世至全新世均有火山活动， 为全国新生代火山活动时间最长地区； 火山喷发方式包括夏威夷型、斯通博利型、塞特西延型(蒸汽-岩浆喷发)3种形式； 火山地质遗迹类型丰富， 主要包括火山岩相剖面、火山机构地貌、火山岩地貌、湿地4类火山地质遗迹及熔岩流单元岩相剖面、涌流堆积岩相剖面、火山熔岩锥、熔岩隧道、熔岩湿地等10小类火山地质遗迹； 琼北地区火山属于全新世“城市火山”， 对其进行火山活动监测工作具有重要意义； 火山衍生资源丰富， 主要包括火山文化、火山古村落和热带火山农业3类特色资源。

图2 风炉岭火山碎屑锥岩相柱状剖面(a)、阳南岭火山混合锥岩相柱状剖面(b)、马鞍岭西北侧熔岩流岩相剖面(c)和雷虎岭火山混合锥-罗经盘玛珥火山岩相剖面(d)(据黄镇国等, 1993； 孙谦, 2003； 陶奎元, 2012修改)Fig. 2 Lithofacies columnar section of Mt. Fenglu pyroclastic cone (a), lithofacies columnar section of Mt. Yangnan volcanic compound cone (b), lithofacies section of lava in northwestern Mt. Ma’an (c), lithofacies section of Mt. Leihu compound cone-Luojingpan Maar (d) (modified after HUANG et al., 1993； SUN, 2003； TAO, 2012)

通过将琼北地区新生代火山地质遗迹与我国典型新生代火山地质遗迹进行对比(表 3)， 可知琼北地区火山地质遗迹特征显著， 其在大地构造位置、分布面积、火山数量、活动时代、喷发方式、火山地质遗迹类型、火山监测、火山衍生资源8个方面具有明显不同于其它地区火山地质遗迹的特征。

6 琼北地区第四纪火山地质遗迹的地学意义

综上所述， 通过对琼北地区新生代玄武质火山地质遗迹进行全国对比研究， 结果表明， 琼北地区第四纪火山群分布面积广、地质遗迹类型丰富， 在中国东部新生代火山岩区具有代表性和典型性。总体而言， 琼北地区火山地质遗迹在地学研究方面具有以下3方面的显著特征与研究意义：

6.1 大地构造学意义

琼北地区位于欧亚板块东南端， 与印度板块和太平洋—菲律宾板块毗邻。大地构造位置属于太平洋构造域与特提斯—喜马拉雅构造域的交汇点前缘，在大地构造上具复杂性， 既保留了滨西太平洋构造域的NE-NEE向构造特征， 又呈现出特提斯—喜马拉雅构造域的NW-NWW向构造特点， 并共同控制着琼北地区新生代火山活动产物的空间展布。此外，琼北地区新生代火山岩严格分布于“雷琼坳陷”之中， 被认为是南海停止扩张后区域性玄武质岩浆事件的一部分(Flower et al.， 1992)。这些玄武岩均沿断裂分布， 具有大陆板内玄武岩特征， 是认识南海周

边地区新生代以来构造演化及地幔深部过程的重要窗口(韩江伟等， 2009)。同时， 琼北地区玄武岩与南海海域玄武岩、台湾北部新生代玄武岩、菲律宾吕宋岛西南部的碱性岛弧火山岩均有相似的微量元素和同位素组成特征， 这进一步说明琼北地区新生代玄武岩研究对于揭示环南海盆地深部岩浆性质及演化规律具有重要意义。

表3 琼北地区与全国其他地区典型新生代火山地质遗迹级相关资源对比表Table 3 Comparative analyses of typical Cenozoic volcanic geoheritages and related resources in northern Hainan and those from other regions of China

6.2 火山学研究意义

琼北地区是我国少量的全新世火山集中分布区之一， 对于提升我国全新世以来活火山研究工作具有重要意义。琼北地区第四纪火山岩分布面积达4159 km2， 而琼州海峡北部雷州半岛火山岩分布区为 3136 km2， 牡丹江—穆棱火山分布岩区面积约3000 km2， 五大连池火山分布区面积约 1000 km2，内蒙古扎兰屯柴河火山区分布面积约1200 km2， 大同火山岩区分布面积约150 km2。因此， 琼北地区第四纪火山岩分布面积在我国第四纪火山分布区中占首位。研究区火山主体集中分布于海口市， 尤其是距今8.15 ka前喷发的石山火山群距主城区仅8 km，而我国其他地区第四纪火山均远离城市， 因此研究区这些火山被称为“城市火山”， 对其进行火山灾害监测和研究， 也是当前我国火山学研究工作的重点之一。另一方面， 琼北地区火山喷发方式类型丰富， 主要喷发方式包括夏威夷式、斯通博利式和蒸汽-岩浆式喷发3种， 是研究火山喷发机制及动力学过程的理想场所。特别是研究区分布大量中—晚更新世玛珥火山(低平火山口)完整地保留了基底涌流堆积岩相剖面， 属于典型的蒸汽岩浆爆发产物， 然而我国对于该类火山的研究多集中于产出特征及喷发产物的研究上， 对其爆破机理、火山喷发-运移动力学过程的定量研究还极为薄弱， 与国际前沿差距较大， 而琼北地区第四纪大量分布的玛珥火山及完整的基底涌流岩相学剖面则为研究这些科学问题提供了国内少有的理想研究对象。

6.3 地貌学研究意义

琼北地区火山活动持续时间长， 自上新世至全新世均见火山活动， 并在更新世达到高峰， 最晚的火山活动时代为8.15 ka。长期的火山活动形成101座新生代火山， 是我国新生代火山分布数量最多的地区之一。同时， 这些火山地质遗迹类型丰富， 尤其是火山地貌类地质遗迹发育最为丰富。研究区火山地貌类遗迹类型主要包括火山机构地貌、火山岩地貌、熔岩湿地地貌3类火山地貌类地质遗迹及火山熔岩锥、熔岩隧道、熔岩湿地等8小类火山地貌地质遗迹。尤其是其中熔岩隧道和熔岩湿地地貌最为独特。主要表现在， 一方面， 研究区熔岩隧道数量多、连续贯通距离长、形态多变且内部地质景观及派生景观丰富， 均可与世界著名熔岩隧道相媲美，且这些熔岩隧道多分布于海口市周围， 随着城市的扩张， 其地下空间展布情况， 已成为干扰城市规划与建设的重大科学难题； 另一方面， 研究区熔岩湿地是我国唯一发育在热带地区火山岩之上的湿地，其中发育了独特的热带生态聚落， 显著不同于五大连池、扎兰屯等寒带地区的生态聚落， 另外， 火山喷发后， 熔岩浆会毁灭原有的植被， 改变土壤环境，原生植被将在裸岩上重新开始演替， 火山熔岩地区将拥有区别于周围环境更年轻的植物演替史(申益春等， 2019)， 因此研究区火山熔岩湿地地貌的研究意义巨大。

值得一提的是， 琼北地区处火山地质遗迹资源极为丰富之外， 其火山衍生资源亦十分优厚而独特。这些火山衍生资源主要包括火山文化、火山古村落和热带火山农业3类(表2)， 这些火山衍生资源与当地居民生活密切相关， 对其进行系统梳理与对比研究是火山地质遗迹调查与评价的一项重要延伸内容， 具有重要意义， 主要体现在 3个方面： 首先，第四纪火山地区先天的特殊自然条件使得研究区居民的生产、生活方式与火山紧密相联， 尤其聚落格局、建筑材料、种植方式、物种选择、水资源利用方式等， 均呈现出与火山熔岩地区自然环境的高度适应， 形成一个协同进化体系， 是一个典型的热带滨海区域火山熔岩地区的自然文化遗产综合体， 并衍生出了大量与火山相关的珍贵文化遗产， 如火山山歌、村话、火山公期等艺术形式及地方志如《琼山县志》中关于火山地质的记载。其次， 琼北地区许多村落中仍保留了大量由玄武岩构建的石屋， 且仍在使用中， 如三卿村、荣堂古村、昌道古村、博学古村等。这些火山岩石屋组成的建筑聚落(图版Ⅰ-8)， 是世界上除韩国济州岛之外第二个由火山岩建筑组成的大型聚落， 是珍贵的历史文化遗产。此外，研究区处于热带火山岩分布区， 其上发育了典型的热带农业动植物。由火山活动带来的丰富矿物质赋存于火山岩风化后的红壤之中， 加之该地区优良的水质、气候及生态环境等条件为研究区优质热带农业产业的发展提供了得天独厚的条件， 使之品质远高于其它地区的同类型农产品， 如研究区广泛种植的火山黄皮、乌榄、荔枝、黑豆、石斛、龙眼， 以及在火山岩区养殖的黑山羊、山鹧鸪等。

琼北地区丰富的火山地质遗迹与衍生资源具有巨大的挖掘潜力， 随着海南省自由贸易港和国际旅游岛建设的持续推进， 这些资源的旅游价值及其背后的地球科学内涵还需要进一步地深入发掘和研究。

致谢：感谢论文评审老师为本文提出的宝贵的修改意见和建议！

Acknowledgements:

This study was supported by China Geological Survey (Nos. DD20190603 and DD20179384)， Nanjing Geological Center of China Geological Survey(No. 2019012)， and National Key Research and Development Program of China (No. 2016YFC0600203).

图版说明

图版I Plate I

1-儒王熔岩隧道内绳状熔岩流；

2-马鞍岭混合火山锥；

3-火龙洞熔岩隧道；

4-一字岭涌流堆积岩相剖面；

5-峨蔓玄武岩砾滩；

6-峨蔓玄武岩晒盐台；

7-新旧沟熔岩湿地；

8-荣堂古村玄武岩石门

1-pahoehoe lava flow in Ruwang lava tube；

2-Ma'anling compound cones；

3-Huolongdong lava tube；

4-petrographic profile of surge deposits in Yiziling；

5-basaltic gravel beach in Eman；

6-basaltic salt platform in Eman；

7-lava wetlands in Xinjiugou；

8-basaltic stone gate of Rongtang ancient village