浅析福建与台湾海峡深部高温岩体火山岩浆活动地质响应

庄庆祥 庄公勋 姜兆钧 郑霜高

（1 漳州市老科技工作者协会 福建漳州 363000 2 福建省能源研究会 福建福州 350001 3 福建省祥和地热开发有限公司院士专家工作站 福建漳州 363000）

福建省火山岩分布极广，约占全省面积的三分之一，几乎占领整个福建省东半部。各主要地质时期，包括前震旦纪、震旦纪、志留－奥陶纪、石炭纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪和新第三纪、第四纪，均有火山活动。其中以晚侏罗世－早白垩世火山活动最为强烈，喜山期火山继承话动也较明显，如华安沙建汰内火山碎屑岩岩层覆盖在第四系长乐组地层之上，喜山期辉绿岩侵入到晚侏罗纪火山碎屑岩中，钻孔揭露喜山期辉绿岩侵入到燕山晚期花岗闪长岩中，辉绿岩再因断裂活动而破碎见有棱角状辉绿岩张性断层角砾岩和石英脉，断层多次活动明显［1-4］。

台湾海峡形成于新生代，只有喜山期火山与岩浆活动。

1 福建火山、岩浆活动异常地质响应

福建火山喷发环境有海底喷发和陆地喷发2 种，其中以陆地喷发环境为主。

海底喷发环境在福建省陆地不发育，仅在闽西北前震旦纪、闽西震旦纪见到变质流纹岩，这些火山岩是福建最早的火山活动产物，在龙岩经畲地区中石炭统黄龙组中也发现火山碎屑岩，在三叠世溪口组中有条带硅质火山喷发的产物。在沿海一带分布的新第三纪佛昙群—第四纪晚更新世玄武岩可能是海底喷发的产物。陆地火山喷发在本省是主要的，从晚三叠—中侏罗世陆相盆地沉枳，已开始有少量陆地火山喷发，因而在闽西北晚三叠世焦坑中夹有安山岩，下中侏罗统梨山组和漳平群中有凝灰岩。晚侏罗世—早白垩世有大量陆相火山喷发，在闽西各地形成火山喷发盆地，在闽东形成闽浙火山岩带。到了晚白垩世－第三纪，新生代红色盆地沉积火山活动逐渐减弱，赤石群中夹有少量凝灰岩和凝灰熔岩。

喜山期沿海金门—龙海镇海、港尾—漳浦佛昙约500 km2范围内新第三纪－第四纪火山喷发玄武岩大面积分布，牛头山火山口为滨海火山口，长约200 m，宽70 m，处于潮间带上，景区内约2 万柱玄武岩柱状节理整齐排列，一致向南方向倾斜，玄武岩体内见有橄榄岩地幔捕虏体（来自地下80 km～120 km 深处的地幔来客）［1］。

喜山期第二期新第三纪火山岩有闽清前洋、古田花山橄榄玄武岩、龙海天马山拉斑玄武岩和碱性玄武岩。中、晚中新世主要有漳浦－龙海牛头山拉斑玢岩；第三期上新世－更新世火山岩有明溪一带的碱性玄武岩，主要为上新世［3］。在沿海岱前山、桃花山、官山、在厝、龙海流会－漳浦深土等一带片麻花岗岩（折返机制）、玄武岩见内有上地幔物质－橄榄岩包体［2］。

研究区内闽台梯级过渡带西部在中生代燕山期火山活动达到鼎盛时期，岩浆喷溢十分频繁，火山口星罗棋布，火山喷溢物几乎覆盖整个过渡带西部地区，厚度大，尤以中生代裂谷断陷山间盆地火山碎屑岩厚度最大，厚度达2 km～3 km。到了新生代晚第三系至早第四系，岩浆火山活动强度减弱，仅在闽西南坳陷区的宁化、寿宁、明溪地区和闽台梯级过渡带屏南下庄等处见有小范围火山喷溢的玄武岩分布；闽台梯级过渡带东部沿海地区，燕山期晚期至第四系早期新生代火山活动较强烈，火山喷溢的玄武岩、流纹岩范围较小，厚度较薄，一般只有100 m～500 m；而新生代晚第三系末—第四系晚新世玄武岩（0.72 Ma），在沿海、滨海和浅海、岛链上广泛分布，金门—厦门—龙海市镇海—漳浦林进屿、佛坛及沿岸岛礁、浅滩等长超100 km、宽20 km～50 km，可零星见有火山喷溢玄武岩露头，分布面积近100 km2，石油物探显示金门外海有新生代火山口分布，火山玄武岩分布控制海域面积约500 km2。

总体上看来，福建火山、岩浆活动年代自西往东、由北向南梯度渐新，范围、规模梯度渐大，地幔捕虏体梯度渐多、分布面积渐大、变质程度梯度变深、岩性由酸性－中酸性－中性－基性－超基性梯度变化的趋势十分明显。

2 台湾海峡沉降带火山、岩浆活动异常地质响应

台湾海峡沉降带形成于新生代喜山期，火山、岩浆活动剧烈，主要有3 个期次：第一期，老第三纪（古新世－始新世）火山岩。如新竹拗陷南缘钻孔发现始新世王功组之火山碎屑沉积岩、凝灰岩、集块岩及玄武岩；第二期，新第三纪火山岩，早中新世火山岩，主要有台湾海峡－台湾西部超威化石带之间的“公馆期”拉斑玄武岩、碱性玄武岩和玄武质凝灰岩；第三期，中、晚中新世火山岩，主要有台湾西部澎湖群岛一带的拉斑玄武岩和碱性玄武岩［5］。

台湾海峡东部澎湖火山群岛几乎全是晚第三纪至第四纪更新世火山喷溢的玄武岩，火山口众多，规模宏大，火山景观十分壮丽，由64 座大小不等的火山岛组成，这些岛屿散布在南北长约60 km、东西宽约22 km 海面上，海域面积约1 300 km2，群岛陆地面积约127 km2，以马本岛（64 km2）、西屿（18 km2）、白沙屿（14 km2）等3 个岛的面积较大；台湾岛西部近海油气勘探，台海海峡海盆底部为燕山晚期酸性、中酸性花岗岩和基性、超基性侵入岩［5］。澎湖火山群岛玄武岩体内密布着橄榄岩和辉长岩、蛇纹岩等蛇绿岩套地幔捕虏体。

3 各期次火山、岩浆活动特征

3.1 喜山期火山岩浆活动

以基性岩浆活动为主，活动与断裂构造关赤十分密切。喜山期构造活动以断裂为主，燕山期业已形成的主要断裂带，到此期再次活跃，局部可深及地壳深处乃至地幔中，为基性岩浆上升喷溢创造了条件，导致岩体沿断裂断续露布。自北往南大致出现雪峰—闽清、大珍地—雪尾尖和茅坪—梅坪基性岩体带，分别与明溪—闽清、大田—银坑和高港—漳州3 个东西向构造断裂带（纬向构造）相吻合。从与北东方向构造的关系分析，基性岩体比较集中于明溪—罗地—桂坑、闽清—戴云山—南靖和佛县—东山这3 个北北东向新构造活动断裂中。因此，可以设想此喜山期的基性岩浆活动是在北西西—南东东现代应力场作用下，受北西西向与北北东向这两组新构造断裂带控制的。但新生代早期晚早第三系中酸性花岗斑岩次火山岩在闽台梯级过渡带广泛分布。

3.2 喜山期岩浆火山喷出活动

主要分布于宁化、泰宁、明溪雪峰、龙海镇海、漳浦林进屿—佛昙等地，分布比较广泛，而内地只限于小型喷发盆地。岩性以橄榄玄武岩为主，间夹火山碎屑岩，最大厚度＞220 m。台湾海峡澎湖列岛大范围第四系玄武岩火山喷溢岩分布区，与金门、厦门一龙海镇海—漳浦林进屿、佛昙玄武岩火山喷溢区存在地幔对流圈，映衬台湾海峡内大型地幔热柱构造的存在。柘荣晚第三系一早第四系流纹岩近于直立，实属罕见的地质景观，说明福建沿海地区喜山期岩浆火山喷出活动比内陆地区强烈。

3.3 喜山期岩浆次火山（侵入）活动

该期岩浆活动以基性一中基性为主，岩性与同期喷出岩相似，空间分布也紧密相随，可能来自同一岩浆，但活动时间晚于喷出岩，屏南下村地区见橄榄粗玄武岩呈脉状侵入于上第三系佛昙群的含角砾橄榄玄武岩。与燕山晚期侵入岩的接触关系，只发现梅坪辉绿岩侵入于花岗斑岩次火山岩中。此期侵入岩岩性包括橄榄粗玄武岩、橄榄玄武岩、辉长（玲）岩和辉绿（玢）岩。中酸性花岗斑岩在区内广布，说明研究区喜山期岩浆次火山（侵入）活动强烈，尤其是沿海地区。

3.4 喜山期之前的火山活动

福建省火山岩分布极为广泛，约占福建省陆地面积的1/3，几乎覆盖整个福建省东半部。各主要地质时期，包括前震旦纪、震旦纪、寒武纪、志留—奥陶纪、石炭纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪和新第三纪、第四纪均有火山活动。其中以晚侏罗世—早白垩世火山活动最强烈，喜山期继承活动也较明显，如：华安沙建汰内火山碎屑岩覆盖在第四系长乐组地层之上；研究区野外调查中多处见有喜山期辉绿岩侵入到晚侏罗纪火山碎屑岩中，和众多钻孔揭露喜山期辉绿岩侵入到燕山晚期花岗岩中；华安汰内热田揭露新构造活动断裂带的钻孔岩芯普遍见到辉绿岩破碎带上的石英脉和棱角状辉绿岩断层角砾岩等。

4 结语

研究区深部热物质上涌、运移、分异、变异、交换（能量）等活动与深部高温岩体火山、岩浆活动异常地质响应强度自西往东、由北向南梯度增强的总趋势十分明显，昭示：台湾海峡沉降带深部热物质活动与火山、岩浆活动异常地质响应剧烈，干热岩地热潜能巨大，次之是闽台梯级过渡带深部热物质活动与火山、岩浆活动异常地质响应强烈，干热岩地热潜能大，再次之是闽西南拗陷区深部热物质上涌、运移，分异、变异、交换（能量）活动与深部高温岩体火山、岩浆活动异常地质响应较强烈、干热岩地热潜能较大，闽西北隆起区深部热物质上涌、运移、分异，变异、交换（能量）活动与深部高温岩体火山、岩浆活动异常地质响应欠强烈，干热岩地热潜能中等。