火山岩地区研究与填图方法

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1、火山岩地区研究与填图方法南京地质矿产研究所陶奎元一、火山地层—岩相—构造一体化研究思路鉴于火山作用的物性，火山岩地区研究的核心问题、研究的模式思路途径，理应与火山岩地区特点适应。地质界对近代火山喷发的研究及在新生代、中生代乃至古生代火山岩区地质实践，已逐步形成了火山岩相构造学研究的趋势，即：火山地层—岩相—构造的综合的或系列的研究。这一研究方向的基本点为：以遥感地质为先导，以测制火山岩相构造图、恢复火山（古火山）面目与历史为主体，并与地球物理方法相结合，最终解决火山（火山构造）的模式、空间格局、演化及火山根部构造形成或火山深部构造。这一方向的基本任务和

2、思路是：1．以火山构造单元为范围，建立火山岩系地层层序和相应的侵入活动时序研究思路已突破传统地层学（生物和岩石地层）方法，而采用以地质—岩相地层法为主体，并与生物地层、同位素年代地层、古地磁等结合的“四统一”的综合方法。在解决火山岩系地层问题中，这些方法各具自身的功能。（1）地质—岩相地层法：为了有别于以往虽于以往单纯以分层的岩性描述岩石而称之为地质—岩相地层法。其要求是查明火山岩系中的层、层次、标志性对比层（例如破火山口外流相）；相类型、组合；冷却与侵位单元的岩石、矿物、化学特征的变异；层与层之间和侵出、侵入体之间相互接触关系，综合各方面特征以合理划

3、分火山活动旋回，为研究火山构造、火山发展历史提供基础。（2）生物地层法：其功能是查明火山岩系沉积夹层中生物群的组合面目，以确定时代和大区域地层对比的古生物准则，并提供判别沉积岩相的生物标志。（3）同位素年代地层法：其功能是在地质研究所确定时序的基础上，测定可靠的年代数据，建立火山岩年代学地层剖面，包括火山活动时代、各旋回时限和时差、并为大区域地层对比提出年代依据。（4）古地磁法：测定地层磁场的变化和热剩磁方向作为地层对的依据，同时可以助证侵位过程热状态和和冷却单元划分的合理性。因此，对火山岩对层研究，特别是具有基准性剖面的研究应该采用综合方法。2．对火

4、山岩的研究与其他岩类一样，已经形成一个分支学科即火山岩相学一般将“环境”与“相”理解为因果关系，“环境”在火山学中的内涵更为广泛与复杂。各种环境（陆上、水下、近源与远源、地表与近地表……）直接影响火山活动产物特征的差异。火山岩相学的基本任务是从火山产物的特征入手确定火山喷发类型，堆积机理和恢复古火山。当今研究的问题是相的类型、含义和识别标志，相的模式和相形成相理。后者包括相的物理性质如搬运过程的流动力学及由它派生的各种结构、构造和热冷却史，也包括化学性质均一和不均一性。火山岩相研究方面，前苏联学者提出相、亚相分类（或成因类型），并普遍用于古火山岩地区。

5、美国学者对近代火山喷发产物的研究提出了火山碎屑流相模式。10这里应特别指出，古火山岩相研究的深化无疑需用借鉴于近代火山产物研究的成果。近代火山学的研究大大推动火山岩相的研究。一些新的概念对于古火山岩相的研究是很有意义的。相分类原则与类型从广义上讲，环境与相为因果关系，故一个系统的相分类的原则应包括以下几个方面：（1）火山喷发基本形式——爆发、喷溢、侵出；（2）火山喷发环境——陆上、水下；（3）火山产物在地表堆积环境——陆上、水体；（4）火山爆发机制与火山碎屑物搬运方式、堆积机理——空落、火山碎屑流、火山涌流、火山泥流；（5）火山岩浆在地表以下一定深度侵

6、位与侵位机制——次火山岩、隐爆发角砾岩、火山深成侵入岩；（6）在火山机构中特定的位置——火山颈、火山口以及近源与远源等。据以上原则，并考虑到中国东部中生代陆相火山岩地区具体情况和工作的实践，提出以下相分类的基本分类。①喷溢相effusionfacies（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）④涌流相surgefacies基底涌流（湿涌流）basesurges（BSF）⑤火山泥流相laharfaci

7、es（LHF）⑥火山爆发崩塌相volcanicexplosion—collapsefacies（VECF）⑦侵出相extrusionfacies（ETF）⑧火口、火山颈相volcanicneckfacies（VNF）⑨次火山岩相subvolcanicrock(intrusion)facies（SIF）⑩隐爆发角砾岩相subexplosivebrecciafacies（SBF）火山喷发沉积相eruption-sedimentaryfacies（ESF）对以上述相类型作如下说明：（1）理论与实践已证实火山喷发不仅仅起因岩浆发泡沸腾机制的岩浆爆发（magma

8、explosions），还起因于岩浆与外部水互相作用的蒸汽爆发（hydroexplosions