豫、晋、陕相邻地区西阳河群(熊耳群)火山岩特征、形成构造环境及其地质遗产意义.pdf

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1、资源调查与环境第34卷第3期RESOURCESSURVEY&ENVIRONMENTVo1．34No．3文章编号：1671—4814(2013)03—150—06豫、晋、陕相邻地区西阳河群(熊耳群)火山岩特征、形成构造环境及其地质遗产意义张忠慧(1河南省山水地质旅游资源开发有限公司，河南郑州45O007)(2河南省地质调查院，河南郑州450001)摘要：本文介绍了豫、晋、陕相邻地区西阳河群(熊耳群)火山岩的基本特征、形成构造环境及其地质遗产意义。西阳河群火山岩的结构、构造及沉积夹层特征表明，西阳河群火山岩经历了从陆相到海

2、相、从海相再到陆相的演变过程。虽然它具有较明显的岛弧型火山岩特征，但它并不属于与俯冲作用直接相关的活动大陆边缘产物。研究表明，西阳河群火山岩源于遭受俯冲带组分改造的地幔源区，形成于夭折的三叉裂谷环境。西阳河群火山岩的发育规模和保存完好性十分罕见，其独特的岩石学特征和火山地貌景观，极具科学价值和美学观赏价值，是建立各级地质公园的重要地区。关键词：西阳河群；火山岩；地质遗产；Columbia超大陆中图分类号：P588．1文献标识码：A华北陆块南部的前寒武系，由新太古代、古元古于西阳河群火山岩系之上的是一套中一新元古代的代结

3、晶基底和较完整的中、新元古代盖层组成。西陆源碎屑岩、碳酸盐岩及冰碛岩。除与北秦岭褶皱阳河群是华北克拉通结晶基底形成后规模最大、涉带接壤的边缘地带外，这套地层未变质，以熔岩占绝及范围最广的岩浆活动产物，横跨豫、晋、陕三省，呈对优势，沉积岩夹层及火山碎屑岩很少，平均占地层“三叉型”分布(图1)。其下伏结晶基底是新太古代总厚度的4．3。熔岩以玄武安山质、安山质岩石和古元古代角闪岩相一绿片岩相变质岩；其上被未为主，次为英安一流纹质岩石，典型的玄武岩极少。变质的中一新元古代陆源碎屑岩一碳酸岩沉积建造其地层自下而上分为大古石组、许

4、山组、鸡蛋坪组和不整合覆盖。西阳河群分布广、厚度大，具独特的岩马家河组。大古石组是一套河湖相含砾砂岩、泥岩，石学、地球化学等特征，地处华北陆块南部，且其形出露很少，在大部分地区缺失，其余三组均以熔岩占成时代(1．8～1．75Ga)[1又恰恰为华北陆块前寒绝对优势，在西阳河群分布区出露较齐全，少数地区武纪演化历史的重要转折期(由基底向盖层发育)。缺失许山组和鸡蛋坪组。因此，研究西阳河群火山岩的成因和构造环境对揭1．2火山喷发类型、喷发旋回与火山岩岩相示华北陆块南部及北秦岭地区元古宙时期构造格架西阳河群火山活动喷溢的熔岩厚

5、度巨大，喷发和演化历史具重要意义。类型复杂，但喷发特征有明显的规律性：许山组以熔1西阳河群火山岩及其基本特征岩占绝对优势，缺少沉积夹层，喷发的连续性及喷发频率都较高，以裂隙式喷发为主；鸡蛋坪组度变化l_1概况大，以中基性与中酸性熔岩互层产出为特征，中酸性西阳河群基岩出露面积约7000km，分布范围熔岩分布有限，有少量爆发相火山碎屑岩及沉积岩至少60000km，地层厚度在3000~7000m。覆盖夹层，中期为裂隙一中心式喷发；马家河组分布最为*收稿日期：2012—12一O1改回日期；2012—12—24基金项目：国家自然

6、科学基金(批准号：49502028、4OO72061)项目和中央财政2010年度地质遗迹保护资源项目资助。作者简介：张忠慧(1962~)，男，高级工程师，主要从事地质遗迹保护和地质公园建设工作。资源调查与环境状；霏细结构和显微嵌晶结构发育，其次为文象结数落人拉斑玄武岩系列范围。构、球粒一隐晶球粒结构和鳞片假象结构；副矿物主西阳河群火山岩普遍富集大离子亲石元素要为磁铁矿、磷灰石，偶见电气石、锆石、萤石、黄铁(LILE)，特别是高场强元素(HFSE)Ba、K含量较矿、赤铁矿、褐铁矿、榍石、白钛矿等。高，Nb、Ta含量较低。

7、不相容元素Rb、Ba、Th、K1．4火山岩的地球化学特征的富集程度及Sr、P和Ti的亏损程度与SiOz含量呈正相关。西阳河群火山岩与活动大陆边缘钙碱西阳河群火山岩主要由玄武安山质一流纹质火性、高钾钙碱性火山岩及部分大陆溢流玄武岩山熔岩组成，并以玄武安山岩、安山岩为主，英安岩一(CFB)相似'9_。与板内玄武岩相比，西阳河群未体流纹岩为次，siO一62±的岩石较少，显示双峰特现出Nb、Ta、Ti的富集特征，微量元素和主要元素点。之问存在较好的相关性，这些是大陆拉斑玄武岩具西阳河群火山岩富KO、FeO，低A1O。、有的特征

8、口。镁铁质岩石富集轻稀土(LREE)，CaO，TiO和MgO含量普遍较低。其A1O。、(La／Yb)N一5～10；Eu异常不明显，多为0．8～CaO、FeO含量与非造山拉斑质火山岩相近，但KO含量较高(一般为3～5，最高可达11)，0．9；重稀土(HREE)含量为球粒陨石值的10～2O与造山带高钾安山岩、橄榄玄粗质岩石相近(图2倍