火山机构的野外调查与恢复

一、概念二、分类三、编制火山岩相地质、构造图四、火山机构调查与恢复五、调查中的若干问题火山机构指构成一座火山的各个组成部分的总称。其中包括地表以上的锥体和岩浆在地下的通道。如火山口、火山颈、火山堆积物、潜火山岩、火山断裂等。一、概念二、分类（按活动方式分为三类）（一）、裂隙式火山机构受裂隙控制，呈长条分布的火山机构。基性岩浆沿裂隙溢流可形成大面积的熔岩高原、平原或台地。（二）、中心式火山机构火山产物由一个或多个火山通道喷出并围绕其火山口或火口区堆积的火山机构。其平面形态，一般呈等轴状或近等轴状。常见类型如下：1、破火山在顶部或中心具有规模较大的圆形或近圆形的破火口特征。在该类型的火山机构中，熔结凝灰岩分布广泛，放射状、环状断裂发育。2、盾状火山多次喷溢的基性熔岩流，自火口外流，平缓地覆盖在地面上，形成似盾牌状的山体。其边部的岩层倾角一般只有几度，有时在火山口周围形成坡度陡缓不一的火山锥。3、层状火山喷溢与爆发交替进行，熔岩与火山碎屑岩呈互层产出。多出现于中性—中酸性火山岩区。在火山机构内岩层围斜外倾，自中心至边部倾角由陡变缓（以30°至10°左右）。4、锥状火山主要由火山碎屑岩组成的锥状山体。平面上呈圆形，锥体具有较好的对称性，岩层原始倾角和火山自然坡度可达30～40°，直径一般在几百米至十几公里。5、穹状火山由高粘度的中酸性或酸、碱性岩浆侵出、喷溢形成的穹状火山机构。边部陡峭可达40°，中心平缓，其顶部常有岩钟、岩丘、岩碑。（三）、复式火山机构包括几种情形，一种是在一个火山喷发旋回中，主火山通道位置发生迁移，其堆积的山体亦相应位移，互相叠覆或向某方向发展，但是火山类型仍然保持不变。另一种是在大型破火山和层状火山的斜坡上，在寄（侧）生火山通道上方出现寄生火山锥、火山穹丘等附生的山体。或在破火山口内出现多个由晚期活动产生的规模较大的熔岩穹丘等。不同旋回产生的类型不同的火山叠置在一起，不应被认为是复式火山机构。三、编制火山岩相地质构造图（一）、火山岩相地质图1、编制基础要对野外填制的地质草图及实测的岩石、岩相剖面及其它调查研究成果资料进行认真分析研究。以野外工作手图作为底图，比例尺小于或等于野外工作手图。2、图面要求1）、要以各种花纹、符号醒目的反应各种岩石、岩相的空间展布形态、产状及相互间的关系。由于受比例尺限制，且具有重要地质、矿产意义的岩石、岩相应扩大表示。对于厚度小的互相成层产出的岩石，图面上主要反映占优势的岩石（岩相）。并在相应文字中予以说明。2）、必须附有穿越火山机构中心的岩相剖面图，最好附有垂直交叉的两条岩相剖面图。（二）、火山岩相构造图1、编制基础对各种火山机构实际资料进行全面核实、整理和综合分析研究，全面了解和总结测区火山活动及其岩浆演化的砾石、火山构造的特征与规模，划分火山构造单元。制定编图方案，选择编图比例尺，确定图面表示内容及表示程度和方法，设计图示图例。一般采用同比例尺的地质图为底图。2、图面要求1）、以实线表示不同大小旋回的火山岩的界线，并用符号、花纹或颜色反映其时代和生成顺序。2）、用花纹反映岩石类型和岩相。若因比例尺限制，岩石和岩相均可采用合并的方法表示。3）、火山口附近特殊意义的的岩石、岩相，应予以放大表示。4）、火山岩层和岩石的流线、流面产状。5）、火山通道、火口或喷发中心。6）、火山机构的边界和类型。7）、与火山作用有关的断裂。8）、与火山作用有关的岩墙、岩脉和蚀变狂化带。9）、火山岩的同位素年龄和位置。10）、火山基底地层或岩石。11）、与火山机构和火山作用有成因联系的侵入体。12）、主要的区域构造。13）、反映火山机构和火山作用特点的物化异常。14）、遥感解译出的与火山构造有联系的环状、线状体。15）、区域火山构造。四、火山机构的调查与恢复通过古火山机构的调查与恢复，可深入揭示火山岩地区的地区的地质矿产特征及其发展、演化历史。因而它是火山岩地区调查的重点对象，其调查研究程度是衡量区调图幅质量的重要标志。（一）、产状分析火山岩层总是围绕火口展布，其产状多为围斜外倾或内倾。1、流线构造的野外识别流线，流纹方向一般代表着岩浆、岩流及火山灰流的相对流向。如流线、流纹呈弯曲、褶皱或漩涡状，或其中碎屑物具压扁、拉长、弯曲等现象则可用以观测流向的标志。熔岩中气孔及杏仁体的拉长及弯曲，以及柱状节理弯曲和倾斜，通常可做分析流向的标志。1、流面构造的野外识别一种面型流动构造，常与线状构造相伴出现。它主要是由片状、板状矿物及扁平、拉长的塑变火山碎屑物、浆条、浆团、岩饼、捕虏体、析离体等，以具不同特征的条纹、条带呈面型或层状、微层状分布呈现。（二）、岩石、岩相标志大多数火山喷发物都围绕火口或火山活动中心分布。随着距离火口远近的不同，火山岩石、岩相的特征也会随之变化。火山碎屑岩：在火口内或其附近，碎屑物的成份往往比较复杂，碎屑物的块度或粒度一般较粗，粗碎屑物所占的比例较大，且大小混杂，杂乱堆积。远离火口其岩性则逐渐趋于均一。充填于火口或火山通道中的熔岩，常含有角砾、集块。其形态多种多样，棱角及次棱角状、浑圆、半浑圆状等。角砾、集块成分复杂，有时有深部的基底岩石碎块，大小混杂，分布杂乱。火山通道或火口中的潜火山岩或侵出的熔岩，常具有碎裂结构。（三）、蚀变、矿化标志古火山机构的蚀变、矿化有时具有分带性。火口或火口边缘蚀变、矿化强烈，向外逐渐减弱、消失。（四）、地貌标志大多数中生代及其以后的火山机构，都不同程度地残留其火山地貌，诸如弧形、环形和放射状山脉、水系，以及等轴状、穹窿状山岳等。有些环形地貌中心式锅状洼地，或近圆形洼地，常是火口或破火口所在地。有些环状山脉或等轴状山岳的中心或顶部，常有一些锥形山、馒头山或陡峻的孤峰等。它们是喷发晚期形成的火山锥，或是充填通道或火口中的岩颈、岩钟。（五）、物、化、遥异常特征1、地球物理异常特征有些中心式火山机构常有等轴状、环状重力，航磁或地面磁场特征。破火山的航磁异常不仅显示了这个火山机构是椭圆状的平面形态，而且其中心的环形呈负异常区，指示了该机构破火口的大致范围。•物探测量成果–东部富含高频成分变化剧烈的强磁异常区–中部的环形异常区（破火山口）–西部的平静异常区2、地球化学异常特征有些中心式火山机构有面型或等轴状的地球化学异常。在其中心部位为元素浓集中心或为高温元素异常区，有的在其中心为面型低异常。有些地球化学异常围绕火口或破火口呈环状或弧形带状展布。3、遥感异常特征根据火山机构的规模选用不同比例尺的航片进行解译。一般先从大的构造、地貌景观入手（如特殊的等轴或近等轴状隆起地形、环状及放射状山脉和水系、弧形或环状的线性体），力求取得火山机构形态的概貌。进而根据其微地形、色调、纹形等，推断机构中各种岩石、岩相的分布形态、岩石产状。中心式火山机构，往往在航片上表现有环形或等轴状影像。裂隙式线状火山机构，在航片上一般不易识别。因为火山口部分突起地，其结构构造与熔岩流差异小。航片上显示的环形构造，往往不都是火山构造。因此遥感技术方法应与地质调查相结合。堰塞湖熔岩流堰塞湖堰塞湖火山锥体地质特征：流纹质岩屑凝灰岩绕火口外围分布；流纹岩呈弧形分布于火口的北西侧；流纹质角砾凝灰岩，呈环状分布于火口周围。地貌特征：为一锥状山体，周围被环状水围绕，绕火口放射状水系发育。遥感解译特征：火山机构的外围环状影像清晰，与地表的环形水系一致。次外环由次一级环形水系构成，火口中心处为小的环形影像。绕火口的放射状线形影像与地表水系基本吻合。地质特征：早白垩世光华组一段的流纹质火山碎屑岩和流纹岩为主，光华组二段英安质火山碎屑岩和英安岩分于火山口附近或火山机构的上部层位。盆地中心出露基底岩石。航磁特征：区域存在环状的航磁负异常，△T异常值在-90～7.4之间，其范围与盆内的中酸性火山岩相吻合。而盆地中心为负高异常，△T异常值在-191.8～-300之间，与基底相一致。遥感影像特征：火山口呈环状分布，外围为环状水系和环状山脊，环形影像明显。火山机构形态的调查1、火山岩层的原始产状在火山岩出露较好的条件下，系统地、大面积地测量流面和流向，并在平面图上标出。对于受到构造变动甚至褶皱变形的地层，可以先用赤平投影进行产状的复原，然后再做恢复。2、空间形态在以往工作中往往只考虑了古火山机构的平面形态，而忽视了立体构造形态的调查和恢复，以致有把岩层内倾，呈负相构造的古火山机构，错误地当做破火山口或破火口机构。火山机构范围的调查1、机构形态特征不同火山机构的边界是它们的喷出物交接带。围绕火口呈环状、弧状分布的喷出物，根据岩石、岩相的空间形态，确定其边界。2、岩石、岩相剖面研究来源于不同方向的喷出物交界地带，在剖面上往往呈犬牙交错、互相叠加的特征，且各自岩石特征不一样。五、调查中的若干问题（一）、填图方法双重填图法：岩石地层+火山岩相三重填图法：岩石地层+火山岩相+火山构造（二）、填图单位火山地层的研究方法不能采用沉积岩区那种先地层、后构造或地层学为主的研究顺序和方法，否则必然出现地层划分与火山构造不协调的现象。1、在沉积岩层相对发育，火山岩层分布相对稳定的地区，可在踏勘中沿用沉积地层的工作方法测制踏勘剖面，建立火山地层层序，进行火山地层“组”、“段”的初步划分，确定火山地层的填图单位。2、在沉积岩层不发育，岩性、岩相变化大的中酸性陆相火山岩地区，地层层序须在查明火山机构特点后才能建立。可先确定岩性填图单位，再根据系统的剖面测制和区内填绘的岩性特点、岩石组合、接触关系及其区域分布特点确定火山地层填图单位。（三）、地质连图1、进行岩性层连图；2、根据岩石组合特征、层序、产状、接触面性质、区域构造等要素进行火山地层连图；3、考虑火山构造，根据岩相分布特征和产状变化进行连图4、利用标志层连图。