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辽东平顶山―二户来地区白垩系下统小岭组火山岩特征及喷发旋回划分

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[摘要]平顶山-二户来一带,白垩系小岭组发育,主要位于平顶山盆地、二户来盆地中,其岩性主要为中-酸性火山岩。岩石地球化学特征研究表明,小岭组火山岩具明显的富与碱有关元素Zr、Hf、Th、U,贫铁族元素Ti、V、Cr、Co、Ni及成矿元素Pb的特点。属于同源碱性火山岩系,岩浆演化序列为中性岩酸性岩。火山岩成因与板块构造活动有关,岩浆来源于壳源。

[关键词]平顶山-二户来 白垩系 小岭组 火山岩 旋回

[中图分类号] P56 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-41-2

0引言

辽东平顶山二户来地白垩系下统小岭组火山岩发育,分布广泛。厚度较大。关于小岭组命名由来:王钰等1954年创名,称小岭火山岩层。创名地位于本溪市太子河北岸小岭一带。关于小岭组研究程度较低,岩性岩相变化大、复杂。本次通过平顶山等四幅区调及剖面研究,对小岭组岩性及地球化学火山喷发研究,并对火山-沉积旋回进行划分。这将对区域对比具有重要意义。

1地质概况

研究区大地构造位置处于华北陆块,胶辽隆起带内,太子河―浑江坳陷之辽阳―本溪凹褶断束及桓仁凸起上(图1)。区内白垩系下统小岭组出露面积约305.43km2,主要分布在平顶山盆地、二户来盆地。在南侧断层接触于古元古界辽河群大石桥岩组,西侧角度不整合于新太古代陡岭片麻岩之上,局部被梨树沟组平行不整合覆盖(图1)。

2岩石学、矿物学特征

区内小岭组是一套以陆相火山岩为主,间夹少量沉积岩的岩石组合,岩性主要为中―酸性火山岩。本文重点论述火山岩,分述如下。

2.1熔岩类

该岩石分布较广,常以安山岩―英安岩―流纹岩组合出现。

2.1.1安山岩

安山岩是熔岩中主要岩石类型,主要产于小岭组 下部。岩石为灰紫色、灰绿色,风化后呈灰紫色,斑状结构、基质为交织结构、斑晶含量5%,主要为钾长石,较自形;斜长石普遍有环带构造,岩石有少部分气孔发育,被石英和绿泥石充填。

2.1.2英安岩

灰绿色,风化后呈灰色,斑状结构,块状构造,。斑晶含量30%,主要为斜长石,黑云母少量,斜长石斑晶分为半自形或较自形。斜长石斑晶粒径为0.3-4.5mm之间,黑云母红棕色,有暗化铁质边,黑云母粒径为0.1-0.15mm之间。

2.1.3流纹岩

浅粉色,斑状结构,基质为嵌晶结构,斑晶含量10%±,主要为石英和钾长石,石英为圆形,有的较自形;钾长石为半自形。基质中长石为微晶状、指纹状或细板条状被包裹在石英主晶中,基质中不透明矿物少量。

2.2火山碎屑岩

该类岩石出露面积较大,区内见有流纹质玻屑熔结凝灰岩、流纹质火山角砾玻屑弱熔结凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、流纹质火山角砾岩。

2.2.1流纹质玻屑熔结凝灰岩

熔结凝灰结晶,岩屑10%±,晶屑25%±,玻屑65%±。岩屑成分为流纹岩,呈次圆状或次椭圆状,有的岩屑有塑性,粒径为0.6―2.0mm之间,有的晶屑较自形,晶屑成分主要为钾长石、石英、斜长石少量,晶屑粒径为0.05―2.0mm之间,个别可达3.0mm±,晶屑有沿长轴定向分布的趋势。

2.2.2流纹质火山角砾玻屑弱熔结凝灰岩

弱熔结凝灰结构,火山角砾20%±,岩屑10%±,晶屑12%±,玻屑58%±。火山角砾为棱角状或不规则状,粒径为2.0―12.0mm之间。岩屑为次椭圆状,粒径为0.05―2.0mm之间,成分为凝灰岩。晶屑为棱角状,有的保留半自形,晶屑成分主要为钾长石、斜长石和适应少量,有沿长轴定向的趋势,粒径为0.05―1.50mm之间。玻屑多数为粒径

2.2.3流纹质晶屑凝灰岩

岩石主要由晶屑和玻屑构成的,晶屑60%、波屑40%。镜下规岩屑,晶屑为棱角装或不规则状,少部分晶屑保留半自形或较自形的特点,晶屑一般粒径为0.1-2.0mm之间为主,少部可达3.0mm,晶屑成分主要为钾长石,偶见少量斜长石,钾长石晶屑不分遭泥化,斜长石晶屑遭绢云母化作用。玻屑多数为粒径

2.2.4流纹质火山角砾岩

凝灰结构,矿物成分:火山角砾成分为流纹岩质,含量25%±,凝灰成分主要为火山碎屑,其中晶屑、岩屑、玻屑含量相近,含量75%±。

火山角砾为棱角状,粒径为2.0―10.0mm之间,火山角砾成分为流纹岩。凝灰主要为粒径

3岩石地球化学特征

3.1常量元素

区内小岭组安山岩和英安岩岩石化学成分平均值与黎彤值(1962)和戴里平均值相比,具明显的高硅、钾、钠的特点;流纹岩具高硅、镁、钠,钾高于黎彤,低铁、钙、钛、铝、磷的特点;凝灰岩SiO2含量在70.20-76.12%之间,平均73.00%,变化范围较大;Al2O3含量在12.80-15.69%,平均13.69%;Na2O+ K2O含量在7.67-10.32%之间,平均8.77%。火山角砾岩SiO2含量在51.88―77.16%之间,平均61.72%,变化范围较大。上述总体反映本区小岭组火山岩具高硅、钾、钠,低铁、钙、铝、磷的特点。

流纹岩里特曼组合指数δ值为2.66,安山岩里特曼组合指数δ值为4.31,英安岩里特曼组合指数δ值为4.23。