火山岩的岩石学及地球化学特征
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发布时间：2022-05-14 15:24
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时间：2023-10-22 10:02
火山岩系列和类型的划分是火成岩岩石学研究中的一个重要方面，在岩石的成因与演化的研究中，以及对火成岩形成的构造环境都具有十分重要的意义。
（一）火山岩岩石学特征
长岭断陷钻遇的深层火山岩主要有溢流相的火山熔岩及爆发相的火山碎屑岩。根据火山岩的化学成分，采用国际地科联推荐的火山岩硅—全碱（TAS）分类方案（LeBas等，1986），对区内火山岩进行了分类命名（图2-48）。由图可看出，火石岭组的岩石类型较多，包括玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相对偏碱性的玄武粗安岩、粗安岩和粗面岩，且中性成分的岩石占有较大的比例。营城组则出现典型的玄武岩，并有较多的流纹岩，而中性成分的岩石相对较少，具有双峰式的火山岩组合特征。
（二）火山岩地球化学特征
以下分别分析玄武质火山岩、流纹质火山岩和安山质火山岩的地球化学特征。
1.玄武质火山岩
营城组玄武岩在主量元素组成上具有相对贫硅（SiO2含量44.70%～45.43%）、富碱（K2O+Na2O含量4.73%～5.03%）、富钛（TiO2含量2.69%～2.74%）的特征，其Al2O3含量（15.03%～15.56%）较中国东部玄武岩的平均值（14.44%，王德滋，1982）略高，而MgO含量（4.50%～5.18%）则较低，这一成分特征也指示其为经历一定程度演化岩浆结晶的产物。在硅碱岩系划分图上，营城组玄武岩落在碱性玄武岩区（图2-49），与辉石矿物化学所指示的岩系归属一致。
与营城组中的玄武岩相比，火石岭组中玄武岩的SiO2、Na2O及K2O+Na2O含量明显偏高，而TiO2、FeO及CaO含量则偏低（图2-49，图2-50）。除个别样品外，火石岭组玄武岩多数样品K2O含量较高，在SiO2-K2O关系图上，样品点投影于富钾的钾玄岩系区（图2-49）。已有的研究资料表明，钾玄岩系火山岩多出现于远离海沟的环境（Morrison,1980），结合火石岭组玄武岩相对富碱的特征，指示这套岩石应是远离海沟的陆内伸展引张构造背景下岩浆活动的产物。
图2-48 松南长岭凹陷及邻区火山岩TAS分类图
图2-49 长岭断陷及邻区深层玄武岩SiO2K2O+Na2O岩系划分图
碱性与碱亚性分线界据Irvine＆Baeagar（1971）
2.流纹质火山岩
区内营城组流纹质火山岩的主量元素组成变化范围较大，总体具有低钛特征（TiO2含量0.19%～0.39%），多数样品K2O含量＞Na2O含量，少量相对富钠样品（如DB-14-1,DB-14-7）其过碱指数（AKI值）均在0.85以上，类似于A型花岗岩（Whalen等，1987），部分富钾流纹岩的过碱指数也较高，如DBl1-1为0.92。由于本区流纹质火山岩主要是火山碎屑岩，加之K2O、Na2O等组分在后期地质作用过程中活动性较强，因此，这套岩石的类型归属，将在后文通过较稳定微量元素的组成特征来进一步论述。火石岭组流纹质火山岩的主量元素组成变化范围也较大，加之收集的资料来自松辽盆地的不同地区，因此，未能确定其与营城组流纹质岩石的系统差别。
3.安山质火山岩
营城组中性成分的岩石总体偏少，表现出裂谷环境的双峰式火山岩组合征，少数SiO2属中性岩的样品，其全碱（K2O+Na2O）含量总体偏高，属于玄武粗安质—粗安质/安粗质—粗面质火山岩（图2-48），而火石岭组中性成分岩石所占比例较大，其全碱（K2O+Na2O）含量较之营城组中性成分岩石总体偏低，但也有部分样品落在偏碱性的粗面质火山岩范围内，指示其应形成于*内侧伸展引张背景，这与玄武质岩石属钾玄岩系所揭示的成岩环境一致。
图2-50 长岭断陷及邻区营城组与火石岭组玄武岩主量元素组成对比图
1—营城组（本文资料）；2—营城组（闫全人等，2002）；3—火石岭组
