義縣-北票地區在義縣火山旋回噴發晚期發育有次火山巖。次火山巖主要包括橄欖玄武玢巖、橄欖玄武安山玢巖、安山玢巖等。
橄欖玄武玢巖和橄欖玄武安山巖玢巖:最發育。兩者的巖石外觀特征非常相似,不易區分,往往伴隨著逐漸過渡的趨勢。此外,易縣下石場地區(板塊35-2)仍有少量堿性橄欖玄武玢巖出現。玄武玢巖主要以橢圓形、不規則、不連續的條帶狀和小巖、巖脈(脈)、基巖(板塊32-1,2)、蘑菇狀巖頸等地表大小不等的小巖體形式存在,分布於第壹個亞旋回(包括北票上元鎮四合屯)和第二、第三個亞旋回的北半部。巖石的礦物特征與橄欖玄武巖和橄欖玄武巖安山巖相似。巖石呈灰黑色,致密,塊狀,斑狀,橄欖石玄武玢巖(15% ~ 20%)略多於橄欖石玄武安山巖玢巖(占10% ~ 15%),主要由自生、半自生橄欖石及少量板狀、斑狀晶體組成。橄欖石主要由假閃石、綠泥石、蛇紋石、滑石、玉髓和分離鐵組成。橄欖石殘余晶體占30% ~ 80%,幹擾色為次生藍綠色、橙紅色、紅紫色。2v (+/-)光軸角度大,少量接近90°。結合電子探針分析,應該屬於鎂橄欖石-鎂橄欖石。基質呈交織拉斑狀,由耿中和中拉布拉多(No29-50-67)板條、鐵鎂礦物顆粒和碳酸鹽組成。
安山玢巖:可分為少斑結構和多斑結構兩種。前者主要分布在主期(ⅱ)磚城子以東的玄武安山巖-安山巖系中,以及夏玲至小魏家溝壹帶。堤長300 ~ 1000米,部分堤長1500米..分布於晚(第三)次旋回的安山巖玢巖發育良好,呈北北東向大小不壹的不規則小巖體(植物)切穿安山巖和大康堡、朱家溝沈積層,可分為粗斑狀和多斑狀。
安山巖玢巖呈巖脈群狀:灰綠色、灰黑色,致密塊狀,少量斑點,斑點約占3% ~ 5%,局部達65,438+00%,由板狀斜長石(25號~ 27號)、少量具帶狀結構的中間長石(35號~ 37號)、橄欖石和單斜輝石組成。橄欖石已被纖維狀鱗片雲母、蛇紋石、粒狀應時和鐵集合體所取代,顯示出它的假象。單斜輝石比較新鮮,自柱狀,大光軸角2V(+),幹涉色次生藍綠色,橙紅色,C∧Ng=45。它有簡單的雙晶,是普通的輝石。基質交織(圖35-5),少量玻璃晶體交織。
產中粗斑巖的安山巖玢巖:其巖性有時與同類型安山巖難以區分,呈灰黑色,中粗斑狀結構,斑狀晶體約占65,438+05%,主要由2 ~ 4 mm的板狀元長石(28 ~ 40號),少量橄欖石(碳化)和單斜輝石(普通輝石)C \基質呈交織狀(圖35-5),由平行的斜長石微晶板條、微單斜輝石和鐵礦物組成。
斑巖安山巖斑巖:在主期與第三個次旋回的接觸帶,有蘑菇狀的頂板(如三百龍東北302.2高地)。巖石灰黑色,塊狀構造,局部氣孔結構發育(占60% ~ 70%)。多斑狀結構,約含35% ~ 40%的斑狀晶體,主要由自形-半自形板狀斜長石(No27)(板35-6)組成,粒度2 ~ 5 mm,具卡斯巴斯孿晶、細密片狀孿晶和卡納孿晶。基質相互交織,由斜長石和少量顆粒單斜輝石、鐵礦物和碳酸鹽組成。
英安斑巖、流紋斑巖:不發育,主要以巖壁、小巖體形式見於本測區西北角、東北角及測區南部,偶見於早慈山北部黃花山層及易縣上旋回。
(2)淬火(枕狀)熔巖
2001至2002年,本項目火山巖群首次發現並確認了中生代晚期陸相湖盆水下環境快速冷卻形成的淬冷玄武巖(玄武安山巖)、淬冷枕狀玄武巖(玄武安山巖)和巨型含橄欖石枕狀安山巖,在該區以前從未見過,對深入研究易縣旋回火山作用、時空演化規律和火山巖系特征具有重要意義。
1.淬火(枕狀)熔巖的分布和時代
根據淬冷的玄武-玄武安山巖枕狀熔巖與本區義縣組稀有化石層位的相對產出關系,可劃分為三個階段:
壹期:出露於四合屯化石場觀察哨以南,尖山珍稀化石礦床上部,長約100 m,(淬)枕狀玄武巖,寬約30 m,近南北向分布,淬玄武(玄武安山巖)枕狀熔巖分布於朱城子沈積層(層位相當於四合屯區尖山珍稀化石層)中上部,向北呈7.5 km不連續帶狀分布這些淬硬的玄武(玄武安山巖)熔巖和枕狀熔巖與非淬硬的均質層狀、塊狀、枕狀熔巖和稀有化石沈積層密切伴生,常形成二合壹或三合壹,呈帶狀產出。在河北北部(夏國利,1993)的大陸玄武質熔巖中也發現了類似的淬火熔巖。
二期:分布在許家屯西南端岸邊的巨枕安山巖(板塊34-6)(伴有砂巖、粉砂巖正常碎屑的沈積充填)稱為二期,屬於易縣火山旋回(第二個亞旋回)主體時期中晚期的產物。
第三期:出露於黟縣桃溪溝北部和大康堡沈積層上部的枕狀玄武巖,其產狀層位高於尖山溝的珍稀化石層和四合屯的磚亞層,可能屬於大康堡層的同生產物,歸為黟縣晚期旋回(第三個亞旋回)的產物,稱為第三期。
2.淬火熔巖-枕狀熔巖的特征
四合屯化石觀察哨以南及金家溝-大康堡地區出露的淬冷玄武(玄武安山巖)(枕狀熔巖)在宏觀和微觀結構及構造特征上與其均質枕狀熔巖十分相似:宏觀上,枕狀熔巖多成群、成帶產出,常與淬冷(枕狀)玄武巖(玄武安山巖)(圖幅30)枕狀玄武巖(玄武安山巖)枕體多呈球形、橢球形、沙丘形。枕體的尺寸壹般為長1 ~ 3m,有的寬度超過4 m,壹般為1 ~ 1.5m,有的為2 ~ 3 m(圖34-2、4)。枕體外殼四周有壹層灰綠色致密淬(凝)邊,厚度為10 ~ 20厘米(局部30 ~ 40厘米);除少部分枕狀外,大部分枕狀由淬火形成的自碎(板塊34-5)塊狀和角礫巖(壹般5-20 cm)組成,與均質淬火熔巖的區別在於是否具有枕狀;枕體除均質淬火熔巖碎屑外,部分被凝灰質沈積巖充填。巖石呈灰黑色,黑色,脆性,杏仁狀構造和斑狀構造較少,斑狀晶體約占65,438+00% ~ 30%,主要由橄欖石(主要為橄欖石)、單斜輝石(主要為普通輝石、罕見的透輝石和變質輝石)和斜長石(中-拉斑石)組成,其中橄欖石已完全蝕變,為蛇紋石。基質和玻璃晶體交織在壹起。
枕狀安山巖產於徐家屯西南端的河岸陡壁上,其特征為塊狀巨大不規則,橢球狀、舌狀枕狀,富含杏仁,直徑2-4 m,局部5-6 m,枕狀結構清晰,由富含中、小杏仁的灰綠色環狀外殼、過渡帶和含少量粗杏仁的黃灰色枕芯組成(圖34-6)。顯微鏡下可以看出,杏仁石從枕殼到過渡帶再到核,在形態結構上有由多到少、由小變大、由復雜到簡單的趨勢,成分由矽質、蒙脫石-矽質、蒙脫石-碳酸鹽到蒙脫石。枕體呈斑狀結構,斑晶占3% ~ 5%,由自形、半自形橄欖石假象(粒狀應時、雲母、蛇紋石集合體)和單斜輝石組成。基質和玻璃晶體交織在壹起。
在巖石化學特征上,四合屯和腰馬山溝的碎枕狀玄武巖和玄武安山巖屬於玄武粗安巖和高鉀鈣堿性巖系。
此外,根據張立東等人的報告(2001),在五代溝等地也有枕狀熔巖出露。
(3)蜂窩炸藥(隱蔽爆炸)集料角礫巖筒
蜂巢狀爆炸(隱爆)玄武巖安山巖集料角礫巖筒於2001在遼西北票-義縣地區首次被這壹特殊群體發現並證實。它的發現對客觀認識本區義縣組火山作用和正確界定義縣組火山地層序列具有特殊意義。
1.蜂窩狀炸藥(隱爆)群角礫巖筒分布特征
蜂窩狀爆炸(隱爆)集合體角礫巖筒呈層理狀、脈狀、管狀安山巖-玄武安山巖集合體-角礫巖(熔融巖),在空間上呈蜂窩狀聚集,表面形態分布於易縣易縣火山旋回和四合屯火山構造窪地(圖3-4-2),特別是易縣地區易縣旋回主體期(第二個次旋回)。密集區多呈條帶狀分布在安山巖和玄武安山巖系列中,呈密管、柱狀、暗管狀,貫穿玄武、玄武安山巖和安山巖熔巖(板塊32-5、6)及其早期形成的碎屑巖地層;平面上多為圓形、橢圓形,大小不等(以小型為主),直徑從幾米到十幾米不等,有的可達100 ~ 200米,以爆發-噴發火山口形式產出,常形成密集的火山口或構成火山噴發中心(見義縣階標準地層剖面及義縣階標準地層剖面地質素描)。其中,最密集區域的火口之間的距離只有幾米到十幾米或者直接接觸。這種稍有規模的隕石坑至少有幾百個,微小的不計其數。它們在易縣旋回初期(第壹個亞旋回)、上部和晚期(第三個亞旋回)也有不同程度的分布。在四合屯地區,這種玄武安山巖-安山巖集合體-角礫巖熔巖主要呈層狀產出,少數呈筒狀、管狀或脈狀產出,大部分呈彩色。其火山活動強度和產品開發程度也相對較弱。在壹般地區,單獨或間隔數十米分布,在安山巖和玄武安山巖系列中也呈帶狀分布。
圖3-4-2蜂窩狀爆炸(隱蔽爆炸)角礫巖筒產狀特征
具體來說,可以分為三種狀態:
1)叢蜂窩磚紅色、絳紅色、灰紫色和灰綠色脈狀、管狀孔隙杏仁狀中基性、中性骨料角礫巖(或角礫巖骨料)熔巖。蜂窩狀或零星分布,見於黟縣磚場鎮的南、北及大魏家溝壹帶;
2)磚紅色層狀中基性、中性熔巖,在層狀熔巖的基礎上還有脈狀熔巖。壹般伴隨著第壹種輸出,如磚城路東北路兩側所見;
3)灰綠色孔隙,杏仁狀中間基性和中性熔巖(管?),圓形或塊狀,直徑數米,氣孔和杏仁狀由中心向邊緣變小,有灰白色凝結邊緣;侵入的圓柱體之間的中基性和中性熔巖沿冷凝邊緣旋轉並具有相應的解理結構,或者圓柱體之間直接接觸。壹般呈蜂窩狀成片、帶狀產出,未見零星分布,見於黟縣下徐家溝-甲子山壹帶。
在易縣毛家店東溝,可見灰綠色脈狀安山巖集合體角礫熔巖被磚紅色脈狀安山巖集合體角礫熔巖貫穿。說明兩者的形成時間可能略有不同。
2.管狀玄武安山巖-安山巖集合角礫巖(熔巖)的巖石特征
由於火山作用方式的復雜性,作用強度和作用方式變化頻率的差異,即從隱爆到爆或爆,玄武安山巖-安山巖集合體角礫熔巖形成的產物往往沒有明顯的分選性和節律性,多為“混合堆積”。即使在同壹個巖管的火山口或噴發中心,我們不僅可以看到大小不壹的角狀和次角狀火山塊和角礫巖,還可以看到層狀和塊狀的礦渣浮石狀均質熔巖,具有致密的孔隙結構(圖32-4),有時是熔融或風化形成的“塊狀”碎屑熔巖,偶爾也有球形、橢球形或繩狀的爆炸相產物。從易縣四溝看——289.0高地。除了上述巖石特征之外,寺溝火山噴發中心256.3高地的安山巖體的熔巖侵入了6 m多高的熔巖柱(圖版32-3)。在地藏寺-下周家溝、景家屯、小房深溝東山等地,至今仍有隱伏的均質“隱爆塊角礫巖筒”。總之,這種安山巖-玄武安山巖礫巖角礫巖熔巖是壹種特殊的巖石,具有爆炸相、隱爆角礫巖相和等侵入的特征。
這類巖石的另壹個特點是,無論其賦存方式如何不同,其外觀特征都非常相似,具有特殊的深紅色、紫灰色和磚紅色,都屬於安山巖或玄武安山巖。火山口附近多為巨型粗粒融合團塊、角礫巖和礫巖-角礫巖熔巖(圖32-6),偶爾有塊狀級別的火山彈。
顯微鏡下,巖石呈多孔杏仁狀結構。杏仁核以透鏡狀、球狀、橢球狀為主,少量蠕蟲狀、不規則狀(板36-5、6),壹般同心環(有3-8個環),殼狀、纖維放射狀結構,約占25%-40%,個別情況下占50%-70%,主要由蒙脫石和蒙脫石組成。斑狀結構,斑狀晶體約占3% ~ 10%,主要由0.5 ~ 2 m的自形、半自形柱狀橄欖石組成,橄欖石多為蛇紋石、黑雲母、閃石、次角閃石、應時等。,並呈現出它的幻覺。基質為交織結構和玻璃-晶體交織結構,由條帶狀和針狀長石(30 ~ 45號)及少量單族輝石(普通輝石)和黑雲母組成。單斜呈自形、半自形柱狀晶粒狀,次生桔黃色幹涉色,簡單孿晶,大值2V(+),c ∧ ng = 40 ~ 42。在後巖子溝,這類巖石中含有較多的自形和半自形柱狀顆粒磷灰石。
玄武安山巖-安山巖(熔融)礫巖角礫巖(熔融)巖多位於玄武粗安山巖區,也有部分位於玄武巖和玄武安山巖區,仍屬高鉀鈣堿性系列。根據巖石化學特征,其原始巖漿與義縣組火山巖系來自同壹巖漿源。巖漿演化末期,結晶分異形成了壹套富堿高鉀含橄欖石的玄武安山巖-安山巖巖漿,在有利的區域斷裂構造環境下,沿火山構造窪地大規模噴發。
遼西義縣組火山巖系中的玄武安山巖-安山巖(熔融)塊體-角礫巖至今未見報道,前人將其作為火山巖地層處理,故義縣火山旋回火山巖系的厚度常被人為加大。如果采取同位素和磁性定年樣品,義縣組火山巖的定年也是建立在不科學的基礎上。目前初步查明義縣組火山旋回中晚期存在壹套順層狀、脈狀集合體-角礫巖(熔)巖(管),由侵入-侵入、隱爆、溢爆形成,具有爆發相、溢流相、隱爆角礫巖相甚至侵入的特征。應與義縣組火山巖地層分開,其出露面積不應視為巖層厚度。因此,它的發現客觀上確定了義縣組火山巖系的厚度,進壹步明確了義縣火旋回的巖石組合特征,為進壹步研究遼西廣義義縣組的火山作用和時代提供了重要依據。