中生代火山岩.doc

第四章 中生代火山岩

测区内的火山活动频繁，火山岩出露范围广，约占图幅的85％左右。从晚侏罗世至早白垩世，测区经历了塔木兰沟期、光华期及甘河期的火山喷发活动，各期火山活动产物依次叠加构成了大兴安岭火山岩带北段主体。本章采用火山地层-火山岩石-火山构造一体化的研究思路，以遥感地质、重力、航磁等地球物理方法为先导，以火山构造为主线，结合地球化学方法研究。系统研究了测区内的火山岩石、矿物、岩石化学、岩相及火山构造特征，最终探讨了古火山（火山构造）的模式、空间格局、演化及其（火山构造）对地层层序、岩石分布等方面的控制，探讨了岩浆形成的构造背景、岩浆深部成因及岩浆运移、演化等方面的制约因素。
第一节 中生代火山岩
一、火山岩岩石学特征
测区中生代火山活动由老至新划分三个期即塔木兰沟期、光华期和甘河期，其岩石类型组合及特征见表4-1。
表4-1 岩石类型组合及特征表
期
岩 石 类 型
特征
熔岩类
正常火山碎屑岩类
火山-沉积碎屑岩类
潜火山岩类
甘 河
橄榄玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩、粗面玄武岩
粗安质角砾凝灰岩

粗安岩、玄武安山岩、
闪长玢岩
以熔岩为主
光 华
流纹岩、流纹英安岩、英安岩、粗面英安岩
流纹质（熔结）火山
碎屑岩
炭质泥岩、凝灰砂岩、含砾凝灰砂岩
流纹斑岩、花岗斑岩、
英安岩、石英斑岩
火山碎屑岩、熔岩为主
塔木兰沟
橄榄玄武岩、玄武粗安岩、粗安岩、粗面玄武岩
玄武粗安质、粗安质
（安山质）火山碎屑岩
粗安质沉凝灰岩、钙质火山灰凝灰岩
粗安岩、玄武粗安岩
玄武岩
以熔岩为主
（一）塔木兰沟期火山岩岩石学特征
1、熔岩类
(1)橄榄玄武岩（C2AVP29b12、b80-2）
岩石宏观呈灰色、暗灰色，致密块状、气孔杏仁状构造，杏仁成分为绿泥石、方解石等。斑状结构，斑晶为橄榄石、斜长石。橄榄石为绿色，粒状，边部具伊丁石化大小在0.1-0.3mm，含量占3%。斜长石针状，<0.5mm，含量占3%。基质为隐晶质。
镜下：岩石无斑（或少斑）结构，基质为间隐结构，斑晶成分：橄榄石，双锥粒状，边缘及裂纹暗化，内部绿泥石和石英一起交代或碳酸盐和粘土矿物交代呈假像。含量占3%，大小0.4-1mm，基质呈长条微晶，杂乱分部，其间充填铁质、隐晶质物质、火山玻璃。斜长石微晶见简单双晶多碳酸盐交代，大小0.04-0.2mm。杏仁体形状极不规则，边缘为绿泥石，内部为硅质，少部分为碳酸盐，偶见充填玉髓，大小0.4-3mm，占15%。岩石中网格状裂隙，多与杏仁体相连，填隙物为绿泥石和石英。
（2）玄武粗安岩(C2AVP22b8)
宏观呈灰黑、褐色，致密块状、气孔杏仁状构造。杏仁成分为玉髓、绿泥石、方解石等，气孔杏仁形状为球状、椭球状、云朵状等，岩石具有斑状结构，基质为隐晶质结构。
镜下：岩石具有斑状结构，基质为交织结构，间粒、间隐结构，斑晶斜长石，为更长石、中长石、少许拉长石、呈长板状，晶面具有碱性长石镶边，在基质中常见，粒径0.5-4.5mm，含量25%。橄榄石，为自形双锥柱状，双锥粒状，晶体边缘及裂纹处往往为析出的铁质质点，由磁铁矿微粒构成。基质长石微晶为中、更长石，粒径0.1-0.5mm，含量30%，呈梳状排列，常具有碱长石镶边，填隙物为橄榄石、辉石、玻璃质、金属晶粒等。
(3) 粗安岩（C2AVP20b17、b22、b27）
宏观呈灰黑色，斑状结构，块状构造，气孔—杏仁状构造。
镜下：无斑、少斑—斑状结构，基质为交织结构，杏仁状构造。斑晶为斜长石，板柱状，聚片双晶带较宽，环带清晰，中长石，大小0.5-3mm，占5-20%；角闪石斑晶自形六边形粒状、柱状，全部碳酸盐化或粘土矿化呈假像，大小0.3mm以下，2-3%。基质为斜长石微晶呈半定向分布，其间填隙物少量橄榄石、角闪石、暗色矿物微粒，金属微粒。斜长石微晶呈板条状，大小0.1-0.3mm，多见简单双晶，弱环带，An40，为中长石。橄榄石自形锥面粒状，石英集合体交代呈假像，1-2%，0.2mm以下。角闪石特征同斑晶，暗色矿物微粒呈集合体，碳酸盐交代。杏仁体长扁豆状，或不规则状，边缘充填玉髓，中心部位是石英，也见有绿脱石交代呈假像，最大达3mm，占5%。
(4) 安山岩
宏观呈灰黑、灰褐色，块状、气孔状构造，斑状结构，肉眼可见柱状角闪石、板状斜长石。
镜下：岩石为斑状结构，显微嵌晶—交织结构，斑晶由角闪石、斜长石、黑云母组成。角闪石呈自形，黄褐色，大部分晶体暗化，有铁质析出，含量2-3%。斜长石为中长石，呈自形板状，具环带构造。黑云母呈片状，大部分暗化。基质由中—更长石微晶、长英质斑块、紧密交生形成显微嵌晶结构，其中包含磁铁矿等微晶颗粒和大量绿帘石、绢云母等蚀变矿物，基质蚀变主要为高岭土化。
2、正常火山碎屑岩类
(1)玄武质火山角砾岩（C2AP29b92）
宏观呈灰紫色，火山角砾结构，块状构造。岩石由火山渣、火山弹组成。火山渣灰紫色，气孔发育，大小在1mm左右，占火山渣体积的40-70%。火山渣大小不等，小者5mm，大者10mm，呈次棱角状，占岩石体积的90%。火山弹中心为斑状玄武岩，斑晶为斜长石，<1mm，含量占5%，基质为隐晶质。由中心向外侧气孔增多，并减小，呈圆形分带。火山弹大小在5-10mm，占岩石体积的10%。岩石为压实胶结。
(2)粗安质角砾凝灰岩（C2AP29b101）
宏观呈灰紫色，凝灰结构，块状构造。角砾成分为粗安岩，棱角—次棱角状，大小在2-10mm，含量占30%。岩屑与角砾同成分，含量占30%，<2mm。火山尘占40%，<0.1mm。
3、沉积火山碎屑岩类
粗安质沉火山灰凝灰岩

手标本呈黑色，沉凝灰结构，层状构造。泥质含量占30%，凝灰质占70%，其中长石晶屑占20%，<0.3mm。其余均为粗安质火山灰，<0.01mm。
4、潜火山岩类（侵出相）
（1）粗安岩（C2AP20b4-1）
宏观呈深灰色，斑状结构，块状构造。斑晶为板状长石，基质为隐晶质。
镜下：含斑结构，基质为交织结构，斑晶为斜长石，半自形宽板状，边缘熔蚀，粘土矿化，见简单双晶，环带构造，长轴定向分布，大小在0.4-1.2mm，含量≤1%；角闪石自形柱状，完全暗化呈假像产出，大小在0.4mm左右，≤1%。基质：斜长石微晶平行排列，辉石夹于其中，辉石现已完全绿脱石化，呈假像产出。
（2）辉绿岩（C2AP29b56）
宏观呈灰白色，辉绿结构，块状构造。岩石主要由斜长石、辉石、橄榄石构成。
镜下：辉绿结构，块状构造。斜长石自形、半自形板条状，少数具有聚片双晶，大小1-2mm，含量占80%。呈格子状分布。辉石粒状，一组不完全解理，大小0.2-0.7mm，含量占15%。橄榄石粒状，大小在0.2-0.5mm，含量占20％。辉石、橄榄石被斜长石包围。不透明矿物为正方体，星散状分布，大小在0.1-0.5mm，为磁铁矿。
（二）光华期火山岩岩石学
1、熔岩类
（1）粗面英安岩（C2Ab2645）
宏观呈浅紫色、深灰色，斑状结构，块状构造。
镜下：斑状结构，基质为显微嵌晶结构，斑晶为中—更长石，自形板状、环带构造，有的晶体边缘被钾长石交代形成钾长石边，大小1-4mm，占20%左右，基质为斜长石，自形板状，钠长双晶，边缘多具钾长石化，大小0.1-0.5mm，充填物为钾长石、石英、角闪石、磁铁矿等，具有碳酸盐化、绢云母化。
（2）英安岩（C2AP5b6、b12）
宏观呈浅灰色，斑状结构，块状构造。斑晶有斜长石、石英。
镜下：斑状结构，斑晶为微斜长石、斜长石、角闪石、石英。微斜长石板状，具格子状双晶，大小0.8-3.5mm，占1%左右；斜长石板状，表面土化，具聚片双晶，大小0.8-3mm，占5%；角闪石多已绿泥石化，呈假像产出，大小在1-2mm，<1%；石英斑晶粒状，大小1mm占1%。基质由微细长英质集合体而成。
（3）流纹英安岩(C2AP14-5b26)
岩石新鲜面呈灰色、深灰色、紫灰色，斑状结构，基质为交织结构，块状及似流动构造。
镜下：斑晶更长石，板状、粒状，见钠长石双晶纹较宽或钠长—肖钠复合双晶，晶面普遍泥化。黑云母，（长）片状，全部退色，沿边部及解理析出铁质。基质更长石微晶稀疏且大致半定向排列，其间充填有少量霏细粒状长英矿物，并伴有广泛发育的铁质质点、微粒、暗色矿物雏晶等，更长石微晶针状，聚片双晶可见，晶面泥化，隙间霏细粒状长石，石英广泛分布。副矿物有磁铁矿、磷灰石等。
（4）流纹岩（C2AP25b45）
宏观为棕黄色、灰白色、肉红色，流纹构造发育，见有球粒构造。
镜下：具有斑状结构，基质隐晶结构，霏细结构，球粒结构、玻璃结构及显微嵌晶结构，斑晶见有石英、斜长石、钾长石、黑云母，含量<10%。斜长石为更长石、钠长石，肉红色，呈板状、宽板状，聚片双晶细密，钠长—肖钠复合律双晶常见，晶面泥化或有绢云母、粘土矿物交代。钾长石为条纹长石、呈板状、粒状；石英，熔蚀粒状、港湾状，黑云母，片状，褐色，多有暗化边。基质以隐晶、霏细长英矿物为主，单个矿物多无界线可辨，其次为长石球粒，长英球粒或石英、长英斑块颗粒多已脱玻为霏细粒状长英矿物和粘土矿物纤维组成，副矿物为磷灰石、锆石、磁铁矿等。
2、正常火山碎屑岩类
（1）普通火山碎屑岩亚类
宏观上呈灰白色，黄褐色、灰绿色。碎屑物质有集块、角砾、岩屑、晶屑、玻屑、火山尘。碎屑呈棱角状、次棱角状、不规则状，多无分选，常见结构有角砾状结构、岩屑晶屑结构、晶屑结构、晶屑玻屑结构、玻屑结构、火山灰结构等。据碎屑粒度划分集块岩、角砾岩、凝灰岩等。据晶屑（基质）成分划分流纹质、英安质。
碎屑成分（岩屑及角砾）有流纹岩、霏细岩、英安岩、熔结凝灰岩，其次为花岗岩、千枚岩等。晶屑常见有斜长石、钾长石、反条纹长石、石英、少为黑云母、角闪石、单斜辉石、晶屑形态呈棱角状，石英有熔蚀。玻屑多呈角形—弓形，鸡骨形，撕裂状等，粒度一般在0.5mm以下，大部分玻屑已脱玻化。
（2）熔结火山碎屑岩亚类
宏观呈紫色、灰黑色、浅粉色、灰白色、浅灰绿色，假流动构造，肉眼可见浆屑、晶屑等。
镜下：火山碎屑成分为浆屑，塑性玻屑和一些刚性碎屑角砾（岩屑、晶屑、玻屑）及熔结的火山灰等。刚性碎屑普遍有熔蚀，呈熔蚀港湾状，粒状；塑性碎屑，一般大于2mm为浆屑，小于2mm为塑性玻屑。浆屑形态呈透镜状、带状、撕裂状，具梳状、球状、霏细微粒结构，塑性玻屑呈长条状、枝叉状、压扁拉长状。
据粒度分为熔结集块岩、熔结角砾岩、熔结凝灰岩。据晶屑、凝灰成分结合浆屑、玻屑脱玻产物分流纹质、英安质熔结凝灰岩等。
3、火山碎屑沉积岩类
见于光华期喷发沉积地层中，为含生物碎屑的凝灰质砂岩、含砾凝灰质砂岩、炭质泥岩，流纹质层状凝灰质、沉凝灰岩。具有凝灰砂状、凝灰、泥质、生物碎屑结构，具平行层理、水平层理构造。凝灰质为细小的火山灰、火山尘和少量岩屑、晶屑、玻屑构成，玻屑呈弧面多角状，脱玻为粘土矿物纤维代替，晶屑斜长石多为碳酸盐交代，岩屑为酸性熔岩，凝灰粒度多在0.1mm以下，少许达2mm。
4、潜火山岩类
（1）流纹斑岩(C2AP25b41)
宏观上岩石呈黄、土黄色，斑状结构，块状构造，脉体边部具有流纹构造，斑晶成分为斜长石和少量黑云母。
镜下：具有斑状，聚片状结构，基质微嵌晶结构，斑晶为更长石、钾长石、石英、黑云母等，基质成分为不均匀的长英质微嵌晶和球粒。
（2）英安岩(C2AP13b19)
宏观上岩石呈灰色、灰紫色、斑状结构，块状构造，脉体边部见流动构造，且结晶较细。斑晶矿物主要见有板状长石、角闪石、黑云母。
镜下：斑状结构，基质具嵌晶—微晶交织结构，斑晶矿物含量15-20%，斜长石呈自形、半自形，聚片双晶清楚，多数晶体具环带构造，部分晶体具钙化，表面有碳酸盐分布，并有被基质熔蚀边。角闪石呈自形柱状，暗化边极强。黑云母呈片状，具强暗化边。辉石可见两种，单斜辉呈半自形，直交解理清楚，可见聚片双晶，边部被绿泥石交代，斜方辉石呈自形、半自形柱状，多蚀变为绿泥石。基质成份主要为斜长石微晶，具交织结构或长英质嵌晶结构，间隙处充填为石英及钾长石。副矿物为磷灰石、金属矿物等。
（3）石英斑岩
岩石呈浅红色，斑状结构，块状构造，斑晶矿物有石英、长石，含量10%左右。
镜下：岩石为斑状结构，基质为微晶结构，斑晶矿物有石英、钾长石，含量5-10%，基质成分为石英、长石微晶，部分相嵌分布。副矿物有锆石、榍石、磁铁矿。
（4）花岗斑岩
岩石呈浅肉红色、浅灰黄色，斑状结构，块状构造，斑晶矿物见有长石、黑云母，含量15-20%，脉体边部多具球粒构造。
镜下：岩石为斑状结构，基质为微晶结构，显微嵌晶结构或显微文象结构，矿物成分斑晶为钾长石、斜长石、石英、黑云母，占18-25%。基质为斜长石、钾长石、石英及长英质微晶或球粒构成，副矿物为榍石、锆石、磷灰石及磁铁矿。
（三）甘河期火山岩岩石学
1、熔岩类

(1)玄武岩(C2AP14-4b20)
岩石宏观上呈灰黑色、黑色，斑状结构，块状构造。
镜下：斑状结构，基质具交织结构，斑晶有斜长石、单斜辉石、橄榄石。斜长石呈长板状，聚片双晶、环带构造发育，为中长石，晶面普遍有沸石交代或粘土矿物分布，含量10-15%。单斜辉石呈熔蚀粒状，柱面一组解理发育，斜消光，含量1-2%，橄榄石呈锥面粒状，为伊丁石化。基质成份为斜长石微晶定向排列，其间充填橄榄石、金属微粒等。
(2) 橄榄玄武岩（C2AP25b88）
宏观上呈灰色，斑状结构,块状构造。斑晶为橄榄石、斜长石，基质为隐晶质。
镜下：斑状结构，基质为间粒—间隐结构。斑晶成分为斜长石：自形长条柱状，宽板状，聚片双晶带较宽，环带发育，为中长石，新鲜，大小0.4-2.7mm，也见聚合斑状，含量占25%；橄榄石自形六边形、锥面粒状，双锥粒状，被粘土矿物蒙脱石化交代呈假像，裂纹发育，个别边缘为蒙脱石，中心部位为石英交代，大小0.25-1mm，占8%左右。基质斜长石杂乱分布，其间充填暗色矿物微粒、金属晶粒、少量微晶绿泥石。斜长石微晶特征同斑晶，大小0.03-0.13mm。暗色矿物微粒为单斜辉石，见柱状，斜消光，无色。
(3) 粗面玄武岩(C2Ab2157)
岩石宏观上呈灰黑、暗灰色，致密块状、气孔杏仁状构造，杏仁成分为绿泥石、方解石等。
镜下：岩石无斑（或少斑）结构，基质为交织结构，主要由斜长石微晶较紧密排列，其间充填橄榄石，金属晶粒及少量绿泥石、褐色玻璃等。斜长石：自形柱状，聚片双晶发育，少数见环带；橄榄石：粒状、双锥粒状，为玉髓、绿泥石代替，还有少量铁质质点，金属微粒及绿泥石等。见有少许杏仁，成分为碳酸盐或绿泥石等，呈近圆形。
（4）玄武粗安岩（C2Ab1217）
岩石呈灰黑、灰绿色，斑状结构，块状构造，矿物成分见有斜长石等。
镜下：岩石呈斑状结构，基质具有交织结构，杏仁状构造。斑晶成分为斜长石，自形板状、长柱状、粒状，隐约可见聚片双晶，简单双晶，环带构造极发育，表面碳酸盐星散交代。大小0.4-2.5mm，含量占20%。暗色矿物自形长柱状，绿泥石、碳酸盐交代呈假像，或宽板状，暗化或铁质质点交代。大小0.8-2mm，含量占1-2%。基质成分为斜长石微晶呈杂乱、半交错分布，其间填隙绿泥石、碳酸盐、铁质质点，少量橄榄石，黑云母小片星散状分布。斜长石微晶长柱状，双晶不显，消光角小，大小0.1mm，其明显碱性银边。橄榄石锥面粒状，有裂纹，被石英、绿泥石集合体一起产交代呈假像大小0.06-0.15mm，占2-3%。见少许杏仁，成分为碳酸盐或绿泥石等，呈近圆状。
(5) 粗安岩（C2AP13b26）
岩石呈灰色，斑状结构，块状—气孔杏仁状构造。斑晶为斜长石、角闪石。基质为隐晶质。
镜下：少斑结构，基质为交织结构。斑晶成分有斜长石：自形板状、板柱状，聚片双晶带较宽，环带清晰，为中长石，大小0.5-1.2mm，含量占5%；角闪石：柱状，全碳酸盐化，呈假像产出，含量占2-3％，大小0.3mm。基质：斜长石微晶半定向分布，其间填隙少量橄榄石、角闪石、暗色矿物颗粒、金属颗粒。其微晶自形长条状，多见简单双晶，弱环带，为中长石，大小0.06-0.3mm。橄榄石呈自形锥面粒状，石英集合体交代呈假像，占1-2%，0.2mm以下。角闪石特征同斑晶，暗色矿物微粒呈集合体，碳酸盐化。
2、正常火山碎屑岩
粗安质含角砾凝灰岩（C2AP25b11）
浅紫色，含角砾凝灰结构，层状构造。角砾成分为粗安岩，棱角状，大小2-5mm，含量占20%；晶屑为长石，大小0.5-1mm,棱角状含量占10%，其余为火山灰。
3、潜火山岩类
（1）粗安岩（C2AP25b92）
岩石呈暗紫色、紫灰色，斑状结构，块状构造。
镜下：聚斑—斑状结构，基质为间隐结构，斑晶为中长石占30%，橄榄石占4%，单斜辉石2%，斜方辉石2%，基质为斜长石、钾长石、铁镁矿物、磁铁矿、石英等。蚀变有碳酸盐化、绿泥石化、蛇纹石化、绢云母化。
（2）玄武粗安岩（C2Ab5142）
岩石呈浅灰色、斑状结构，块状构造，斑晶见有斜长石，呈板条状，基质为隐晶质。
镜下：岩石为斑状结构，基质具交织结构，斑晶占5-8%，主要有斜长石、辉石、角闪石。斜长石呈自形、半自形，聚片双晶和环带构造清楚，沿裂纹处有不同程度绿泥石化。辉石为单斜辉石，呈半自形柱状，多沿裂纹或边缘有绿泥石化。角闪石呈半自形柱状，晶体全部暗化，被磁铁矿，绿泥石代替。基质成份为斜长石微晶呈次平行排列，间隙处充填有绿泥石。
二、火山岩岩石化学
根据测区不同的填图单位，针对不同的岩石类型，并考虑样品分布的均匀性和代表性，共取火山岩硅酸盐样品75个，其分析结果经筛选后可利用者为62个。筛选原则为：
（1）硅酸盐样品结果重量百分比总和大于是101%，及小于99%者未用。
（2）烧失量超高者未用，即大于5%者（个别因有组合样品者除外）。
（3）分析结果与熔岩差异较大碎屑岩样品未用。
（4）蚀变过强和分析项目中有较大异常者未用。
筛选后的样品，经CIPW标准矿物重量百分比计算、巴特尔-尼格里标准矿物计算。据计算结果，进行各类图解分析、分类命名、岩石系列组合的划分。
（一）主要的化学成分特征
（1）测区内各组（期）岩石主要元素氧化物范围及平均成分特征详见表4-2。
表4-2 火山岩各填图单元主要元素氧化物分布范围及均值表
期次
分析结果
硅 酸 盐 样 品 分 析 数 据（Wt10-2）
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
Los
甘 河
最小值
49.84
0.57
15.72

2.46
1.16
0.04
0.6
1.05
3.31
1.62
0.05
0.76
最大值
59.20
1.4
19.16
8.12
4.7
0.11
4.43
8.13
5.04
4.24
0.53
4.16
均值
56.23
1.03
17.14
4.44
3.32
0.08
2.58
4.93
4.51
2.78
0.37
2.35
光 华
晚
最小值
68.18
0.1
11.69
0.57
0.64
0.01
0.17
0.31
2.83
3.69
0.05
0.24
最大值
76.36
0.45
15.22
1.78
2.54
0.09
0.41
1.83
5.26
5.78
0.23
2.17
均值
72.76
0.24
13.6
1.12
1.59
0.04
0.43
0.70
4.14
4.63
0.08
0.89
中
最小值
61.18
0.42
13.97
1.75
0.92
0.02
0.33
0.51
1.24
3.48
0.08
0.22
最大值
69.94
0.86
16.56
4.96
4.32
0.1
1.88
2.71
5.08

6.2
0.35
3.36
均值
65.01
0.64
15.54
2.6
2.28
0.06
1.18
1.51
3.82
4.82
0.23
1.81
早
最小值
67.14
0.15
10.07
0.47
0.58
0.02
0.2
0.28
1.65
2.25
0.04
0.24
最大值
78
0.5
16.22
2.04
2.86
0.08
1.27
2.59
6.27
5.37
0.58
3.28
均值
71.37
0.32
14.91
1.54
1.8
0.04
0.49
0.99
3.97
4.35
0.13
1.18
塔 木
兰 沟
最小值
52.58
0.67
15.69
1.98
1.14
0.03
0.84
1.11
3.02
1.67
0.35
1.09
最大值
62.38
1.46
19.54
7.79
6.18
0.11
4.52
7.41
5.07
3.84
6.2
4.86
均值
56.39
1.06
16.91
3.74
3.78
0.06
2.59
4.27
4.0
3.01
3.09
3.14
从表中可以看出：该区塔木兰沟期（J3t）和甘河期(K1g)玄武岩类中，SiO2 的含量分别为(52.58-62.38)、（49.84-59.20）略高；Al2O3分别为(15.69-19.54)、（15.72-19.16）高；TiO2分别为（0.67-1.46）、(0.57-1.4)低于典型裂谷玄武岩（2.2）；Na2O-2均小于K20，为钾质岩石；分异指数DI均值分别为60.79、60.55，表明岩浆有了弱的分异（玄武岩岩浆分异指数为35，据桑汤和塔塔尔，1960）；固结指数SI均值分别为 15.76、14.1，与原生玄武岩浆的固结指数(40士)相比较低，表明岩浆发生过结晶分异；标准矿物出现Hy。这些证据都表明岩石以较原始和弱分异的化学组成为特征
该区光华期流纹岩类（早期）中，高硅SiO2(67.14-78)、高钾K2O（2.25-5.37）、低钛TiO2(0.15-0.5)、K2O/Na2O≥1（均值为1.14），富碱Na2O+K2O(6.57-10.31)。
光华期英安岩类（中期）中，硅铝正常、高钾K2O(3.48-6.2)、K2O/Na2O≥1（均值为1.26）、富碱K2O+Na2O（6.38-9.49）、钛较早期流纹岩相比略有增高TiO2(0.42-0.86)。
光华期钾质流纹岩类（晚期）中，高硅SiO2(68.18-76.35)、富碱K2O+Na2O(6.94-10.22)、K2O/Na2O≥1(均值为1.12)、钠钾值比较接近、低钛TiO2(0.1-0.45)。全碱与钾含量高于早期。
从表4-2中可见，从塔木兰沟—光华期，即从玄武粗安岩—粗安岩—英安岩—流纹岩，具有Fe*、MgO、CaO顺序减少，SiO2逐渐增多特点，与钙碱性系列火山岩的演化趋势（鲍文反应系列）相似。
从表中可以看出：该区塔木兰沟期（J3t）和甘河期(K1g)玄武岩类中，SiO2 的含量分别为(52.58-62.38)、（49.84-59.20）略高；Al2O3分别为(15.69-19.54)、（15.72-19.16）高；TiO2分别为（0.67-1.46）、(0.57-1.4)低于典型裂谷玄武岩（2.2）；Na2O-2均小于K20，为钾质岩石；分异指数DI均值分别为60.79、60.55，表明岩浆有了弱的分异（玄武岩岩浆分异指数为35，据桑汤和塔塔尔，1960）；固结指数SI均值分别为 15.76、14.1，与原生玄武岩浆的固结指数(40士)相比较低，表明岩浆发生过结晶分异；标准矿物出现Hy。这些证据都表明岩石以较原始和弱分异的化学组成为特征。
该区光华期流纹岩类（早期）中，高硅SiO2(67.14-78)、高钾K2O（2.25-5.37）、低钛TiO2(0.15-0.5)、K2O/Na2O≥1（均值为1.14），富碱Na2O+K2O(6.57-10.31)。
光华期英安岩类（中期）中，硅铝正常、高钾K2O(3.48-6.2)、K2O/Na2O≥1（均值为1.26）、富碱K2O+Na2O（6.38-9.49）、钛较早期流纹岩相比略有增高TiO2(0.42-0.86)。
光华期钾质流纹岩类（晚期）中，高硅SiO2(68.18-76.35)、富碱K2O+Na2O(6.94-10.22)、K2O/Na2O≥1(均值为1.12)、钠钾值比较接近、低钛TiO2(0.1-0.45)。全碱与钾含量高于早期。
从表4-2中可见，从塔木兰沟—光华期，即从玄武粗安岩—粗安岩—英安岩—流纹岩，具有Fe*、MgO、CaO顺序减少，SiO2逐渐增多特点，与钙碱性系列火山岩的演化趋势（鲍文反应系列）相似。
（2）据SiO2Al2O3、K2O+Na2O之间关系，本区火山岩属铝过饱和型和正常型，SiO2饱和类型，标
准矿物组合Q+Qr+Ab+An+Di+Hy和Q+Ab+An+Or+C+Hy两种类型，SiO2含量增大，Na2O基本不变，K2O含量增多。

图4-1 中生代火山岩硅—碱图和硅—钾图解
（a）硅—碱图（据H.J.Le.Bus.1986；Morrison,1980）；（b）硅—钾图（据Ewart.A,1982；Morrison,1980）
1-S1粗面玄武岩：2-S2玄武粗安岩：3-S3粗安岩：T-粗面英安岩：R-流纹岩：B-玄武岩：O1-玄武安山岩：O2-安山岩：O3-英安岩
〇塔木兰期；●光华晚期；+光华中期；■光华早期；△甘河期
（3）K2O/Na2O大于0.6，分异指数存在两个区间，分别为54-65，75-90，里特曼指数以3.3为界，分为两个系列，即碱性系列和亚碱性系列。
（二）火山岩岩石分类与命名
本区岩石化学分类与命名主要采用国际地科联岩浆岩分类委员会推荐的火山岩“TAS”分类命名图解（图4-1a），结合（Ewart.A，1982）硅钾图（图4-1b）综合分析对比。本区岩石化学分析数据投硅—碱和硅钾及R1—R2图解（图4-2b），反映本区火山岩特点以高钾中酸性火山岩为特征，岩石类型以玄武粗安岩、粗安岩（安山岩）、粗面英安岩、流纹岩为主。此外，有部分橄榄玄武岩、石英粗面岩、碱性流纹岩等。
需解释的是，由于塔木兰沟期和甘河期火山岩中富含硅质杏仁体，样品加工时尽管精心剔除不同大小的杏仁，但无法排除显微级杏仁体的影响；同时形成杏仁体的气液在散逸过程中，不可避免的将硅质成分带入岩石中；另外在塔木兰沟期和甘河期的岩石中均发现了零星的石英客晶。这些是造成本区中生代两期基性-中基性火山岩中SiO2含量偏高的因素，因此，出现有些中基性火山岩落入英安岩区，从而造成个别岩石化学分类命名与薄片定名不符。
（三）岩石碱度与系列的划分
1、塔木兰沟期与甘河期
于本区塔木兰沟期火山岩中共取硅酸盐样品22个，经筛选可利用者19个，于甘河期火山岩中共取硅酸盐样品18个，按筛选原则可利者14个。其硅酸盐分析结果、标准矿物、各类指数及均值特征见表4-3和4-4。
（1）碱度系列的划分
A．本区火山岩在硅-碱图解（T.N.Irvine等，1971）（图4-2a）中，塔木兰沟期和甘河期绝大部分样品投入碱性岩区，仅个别样品落入亚碱性岩区，但靠近麦克唐纳分界线。
B．样品投于皮科克（Poack 1931）钙碱指数图解（图4-3a、4-3b），得出塔木兰沟期钙碱指数为
图4-2 中生代火山岩硅—图解和R1—R2图解
(a)硅—碱图解（Irvine等.1971）(b)R1—R2图 (De.La.Rache.等,1980)
〇塔木兰期；●光华晚期；+光华中期；■光华早期；△甘河期
5-玄武岩:6-粗安玄武岩:7-粗面玄武岩:9-粗安岩:10安粗岩:11-橄榄玄武岩:13-石英安粗岩:14-流纹英安岩:
15-流纹岩:16-碱性流纹岩:17-石英粗面岩:18-粗面岩: Ⅱ碱性系列；Ⅲ钙碱性系列

图4—3a 塔木兰沟期钙碱指数图解 图4—3b 甘河期钙碱指数图解
+ CaO; ● Na2O+K2O + CaO; ● Na2O+K2O

表4-3 塔木兰沟期火山岩硅酸盐分析结果、标准矿物、各类指数及均值特征表
期
序号
样品号
岩石名称
岩相
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
塔 木 兰 沟
1
C2AP14-5Gs11
辉绿岩
潜火山相
56.66
1.26
17.0
3.18
5.04
0.04
3.72
2
C2AP29Gs56
辉绿岩
潜火山相
54.3
1.00
16.27
4.38
4.62
0.14
3.65
3
C2AP29Gs64
辉绿岩
潜火山相
53.58
1.20
15.62
5.51
4.37
0.13
3.65
4

C2AP29Gs70
辉绿岩
潜火山相
53.48
1.10
16.90
4.66
4.88
0.10
3.40
5
C2AP29Gs76
辉绿岩
潜火山相
53.26
1.10
16.62
3.97
4.80
0.10
4.05
6
C2AP14—1GS31
粗安岩
潜火山相
56.21
1.02
17.7
3.24
4.18
0.06
2.46
7
C2AP14—1GS32
粗安岩
潜火山相
56.06
1.04
17.68
3.27
4.54
0.06
2.95
8
C2AP27GS3
玄武岩
潜火山相
58.98
1.28
16.66
7.79
1.14
0.11
1.82
9
C2AP14—2GS32
粗安岩
潜火山相
56.98
0.95
16.96
2.8
4.26
0.05
3
10
C2AP13Gs12
粗安岩
潜火山相
55.34
0.9
16.99
2.49
5.38
0.07
2.85
11
C2AP13Gs13
玄武粗安岩
潜火山相
54.26
0.94
17.16
2.62
4.42
0.06
2.35
12
C2AP29Gs5
橄榄玄武岩
喷溢相
53.38
1.59

15.67
5.0
4.38
0.11
4.33
13
C2AP22GS7
粗安岩
喷溢相
59.86
1.25
16.22
7.17
1.56
0.05
1.79
14
C2AP4GS61
粗安岩
喷溢相
52.8
0.94
16.77
2.7
6.18
0.08
4.7
15
C2AP4GS72
粗安岩
喷溢相
53.96
0.88
16.85
3.25
5.62
0.08
4.52
16
C2AP20Gs22
粗安岩
喷溢相
62.34
1.15
15.98
3.94
2.1
0.04
0.84
17
C2AP20Gs23
粗安岩
喷溢相
62.38
0.98
15.69
2.84
3.3
0.06
1.42
18
C2AP20Gs27
粗安岩
喷溢相
54.74
1.1
15.78
3.32
3.58
0.05
2.4
19
C2AP13GS86
气孔杏仁粗安岩
喷溢相
54
1.27
16.67
4.43
3.28
0.05
2.64
20
C2AP13Gs94
气孔杏仁玄武岩
喷溢相
54.7
1.46
16.63
3.27
4.54
0.06
2.93
21
C2AP14—2GS26
粗安质凝灰岩
空落相
52.58
0.67
19.54
1.98
3.16
0.04
2.43
22
C2AP13Gs3
粗安岩
喷溢相
54.86
0.92
16.97
2.82
4.14
0.07
3.31
23
C2AP13Gs9
粗安岩
喷溢相
55.68
0.9
17.15
3.13
3.9
0.03
2.73
24
组均值

56.34
1.05
16.9
3.68
3.83
0.06
2.60
续表4-3 塔木兰沟期火山岩硅酸盐分析结果、标准矿物、各类指数及均值特征表
CaO
Na20
K2O
P2O5
LoS
∑
ap
il
or
ab
an
hy
Q
DI
1.75
3.49
3.93
0.48
4.62
100.9
1.05
2.39
23.23
29.53
5.86
13.89
11.14
63.9
5.87
4.42
2.50
0.55
1.58
99.28
1.20
1.90
14.77
37.40
17.17
9.19
2.70
54.89
6.51
4.31
2.14
0.62
1.80
99.44
1.36
2.28
12.65
36.47
16.95
6.44
4.24
53.36
5.39
4.34
2.49
0.60
1.82
99.16
1.31
2.09
14.72
36.73
19.28
10.42
2.88
54.32
6.65
3.82
2.35
0.55
1.98
99.25
1.20
2.09
13.89
32.33
21.26
10.71
3.21
49.43
5.36
3.77
3.51
0.46
1.09
99.1
1.01
1.94
20.74
31.9
21.01
8.42
5.93
58.57
4.47
4.15
3.18
0.5
1.92
99.8
1.09
1.98
18.79
35.12
20.21
11.77
4.99
58.91
1.11
4.86
2.62
0.66
2.68
99.7
1.44
2.43
15.48
41.13
1.63
4.72
17.18
73.79
5.29
3.73
3.73
0.46
1.54
99.8
1.01
1.8
22.04
31.57
18.52
9.53
5.62
59.22
5.33
3.21
2.68
0.4
3.52
99.2
0.87
1.75
9.87
36.90
21.8
12.71
7.31
54.07
4.71
3.02
3.35
0.4
6.2
99.5
0.94
1.71
15.72
31.14
22.42
9.83
8.84
55.7
7.22
3.47
1.59
0.62
3.32
100.7
1.36
3.02
9.40
29.37
22.49
8.68
8.12
46.93
1.66
5.07
2.27
0.61
2.56
100.1
1.33
2.37
13.42
42.9
4.65
5.35
16.6
72.92