尖山路线

• 教学内容

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  1.   下白垩统义县组火山岩与太古宙花岗岩接触关系；
  2.   火山熔岩、火山碎屑岩岩石类型、特征、描述、命名；
  3.   .火山地层单元（喷发旋回-喷发韵律（期次）-冷却单元），火山喷发的3种基本方式（爆发、溢流、侵出），火山岩相，火山机构不同相带的喷发物及其组合 。

  教学目的与要求

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  1.   掌握火山熔岩、碎屑岩的主要类型、特征及其命名方法；
  2.   了解火山喷发方式、喷发旋回与韵律，火山岩相识别；
  3.   建立义县组（K₁y）火山岩石建造的层序，绘制尖山路线随手剖面图。
 基础知识
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1.   火山作用
2.   火山机构
3.   火山岩喷发旋回
4.   火山喷发类型
5.   火山岩分类

•  路线概况

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  尖山路线位于七里坡村尖山西侧，共有6个观察点。主要观察下白垩统义县组陆相火山碎屑岩和火山熔岩及沉积岩。路线长约3km。

  图1   尖山路线卫星地图

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  尖山路线重要的地质现象有（1）下白垩统义县组火山岩与太古宙花岗岩不整合接触；（2）义县组各类火山熔岩、火山碎屑岩；火山地层单韵律旋回，各类火山岩相识别，火山机构不同相带的喷发物及其组合。

  图2  尖山路线及邻区地质图

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观察点01：绥中花岗岩特征
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 要求
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1.   观察与描述太古代绥中花岗岩特征；
2.   观察与描述后期花岗岩岩脉侵入（伟晶岩、细晶岩）。

•  内容

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   太古代绥中花岗岩特征，包括颜色、矿物组成、结构构造、岩石大类等

  绥中花岗岩（图3）：新鲜面浅红色，显晶粒状结构，中粗粒，成分有石英、长石、黑云母，他形粒状，风化严重（图4）。详细定名为肉红色中粗粒黑云二长花岗岩。

  图3  绥中花岗岩风化面

   晚期岩脉侵入

  花岗岩岩体通常遭受严重风化，仅存残积的花岗岩风化砂，可见被晚期的二长花岗岩岩脉侵入（图4）。

  图4  绥中花岗岩被晚期的二长花岗岩岩脉侵入
观察点02：绥中花岗岩与义县组的接触关系
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 要求
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1.   观察与描述义县组火山碎屑岩与下伏太古宙花岗岩的接触关系；
2.   测量接触界面的产状；
3.   观察与描述早白垩世义县组凝灰角砾岩，观察角砾成分与来源。

•  内容

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  绥中花岗岩与义县组的接触关系

  义县组火山碎屑岩与下伏太古宙花岗岩接触面为沉积不整合，存在沿不整合面的断层滑动（图5），在接触界面之上可见底砾岩，底砾岩外部有外壳。

  图5  绥中花岗岩与义县组火山岩接触面

  凝灰角砾岩特征

  安山质岩屑晶屑凝灰角砾岩（图6）：风化面灰褐色，新鲜面褐紫色；火山碎屑结构，块状构造；由细粒的安山质火山碎屑和2~4mm的角砾堆积而成，角砾一部分来自下伏太古代绥中花岗岩，次棱角状，分选不好。晶屑主要为石英和长石，岩屑由粒径大于2mm的棱角状同源岩石碎屑组成。

  图6  安山质凝灰角砾岩
观察点03：义县组的接触关系
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 要求
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1.   观察与描述义县组下部泥质粉砂岩，其颜色、结构、构造、成分，了解其指示意义（火山旋回的宁静期，湖盆相沉积）；
2.   观察与描述义县组火山碎屑岩及沉凝灰岩和泥灰岩夹层。
3.   测量地层产状。

•  内容

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  义县组泥灰岩、泥质粉砂岩

  图7  义县组泥质粉砂岩

  义县组下部发育泥质粉砂岩，义县组的泥质粉砂岩是在胡泊环境下形成的。

  灰白色泥质粉砂岩（图7）：岩石描述：风化面黄褐色，新鲜面灰白色；粉砂状结构，层理发育，泥质胶结。

  义县组火山碎屑岩

  泥灰岩：风化面灰褐色，新鲜面褐灰色；含泥质碳酸盐，滴加20%盐酸起泡。

  凝灰质粉砂岩：风化面灰紫色，新鲜面紫色；粉砂状结构；胶结物为火山灰。

  沉凝灰岩：风化面褐紫色，新鲜面深褐色；主要成分为粉砂级火山灰。

  三种不同岩性互层显示了古地质环境，该沉积时期为火山的宁静期，在湖泊中沉积了泥质、粉砂和碳酸质物质，这些物质和前期火山喷发所形成的火山灰一起沉积成岩。

  图8  义县组泥质粉砂岩
观察点04：义县组喷发韵律
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 要求
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1.   观察与描述义县组中段多层喷发韵律，凝灰质砂岩与角砾凝灰岩呈互层产出；
2.   观察与描述角砾凝灰岩中的角砾成分，注意义县组中段角砾成分为灰绿色凝灰岩岩屑，与义县组下段角砾凝灰岩中的角砾成分不同。

•  内容

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  凝灰质砂岩与角砾凝灰岩呈互层

  凝灰质砂岩与角砾凝灰岩呈互层（图9）产出反映了喷发旋回由爆发相-沉积相-爆发相-沉积相组成。火山活动比较活跃，在火山活动间歇期，沉积了凝灰质砂岩。

  图9  义县组泥质粉砂岩

  角砾凝灰岩（图10）：风化面土黄色，新鲜面黄褐色，凝灰结构，颗粒大小小于2mmm，以长石为主，层理构造较发育。含角砾，角砾粒径3mm左右，含量占30%，成分是凝灰岩屑。定名为黄褐色晶屑角砾凝灰岩。

  图10  义县组中段角砾凝灰岩近照
观察点05：义县组火山集块岩、复成分砾岩及凝灰岩与集块岩界面
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 要求
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1.   观察与描述火山集块岩、凝灰质砂岩及其界线，了解火山集块岩的成因与火山活动的关系；
2.   观察与描述河流相复成分砾岩，了解火山喷发间歇期的沉积特征与沉积环境。

•  内容

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  火山集块岩与凝灰质砂岩接触关系

  火山集块岩与凝灰质砂岩存在一个清晰的界线（图11），界线呈轻微弯曲状。

  图11  义县组中段角砾凝灰岩与集块熔岩接触

  在接触界线附近可见火山集块陷入凝灰质砂岩中（图12），推断火山集块是由高空落入下部的凝灰质砂岩层中，棱角状说明火山集块未经搬运，直接压实沉积成岩。

  火山集块岩：新鲜面红灰色，熔结结构，流动构造，集块直径大于64mm，成分为安山岩和安山质岩屑，有较差的磨圆。胶结物物为热的火山凝灰。定名为灰红色火山集块熔岩。

  集块成分安山岩可以观察到斑状结构。斑晶为浅灰黑色角闪石。

  图12  义县组中段角砾凝灰岩与集块熔岩接触面

  褐灰色火山集块熔岩（图13）：新鲜面褐灰色，熔结结构，流动构造，集块直径大于64mm，成分玄武岩岩屑，有较差的磨圆。胶结物物为火山凝灰。

  图13  义县组褐灰色玄武质集块岩

• 复成分砾岩

  复成分砾岩（图14）：总体呈浅色调，砾石岩石较杂。碎屑结构。块状构造。砾石成分复杂，既有玄武质砾石（图15）也有安山质砾石。泥质胶结。砾石无分选，磨圆次圆状（图16）。属河流相沉积。

  图14  复成分砾岩与火山岩分界

  图15  复成分砾岩中的玄武质砾石，具有气孔构造

  图16  尖山义县组褐灰色含巨砾粗砾复成分砾岩 指示喷发间歇，喷发旋回划分标志层

  在义县组中段的火山碎屑岩之上，又出现了一套河流相沉积的复成分砾岩，表明上一次火山喷发旋回结束，复成分砾岩的存在表明进入了火山活动宁静期，指示该时期为火山喷发间歇期。

教学点06：安山质集块熔岩与安山质晶屑凝灰岩
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 要求
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1.   观察安山质集块熔岩与安山质晶屑凝灰岩的界线；
2.   绘制分界线素描图。

•  内容

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  安山质集块熔岩与安山质晶屑凝灰岩的界线

  凝灰岩（图17、图18）：新鲜面砖红色，凝灰结构，长石晶屑1~1.5mm，灰黑岩屑，粒径2mm左右，长石与岩屑比值约3:1，胶结物为火山凝灰。岩体呈弱层理构造。定名：砖红色安山质岩屑晶屑凝灰岩。

  义县组具有明显的熔岩-凝灰岩-砂岩（砾岩）-集块岩-熔岩的旋回性变化，主要可以识别出三个喷发-沉积旋回。

  图17  安山质集块熔岩与安山质晶屑凝灰岩的界线三维模型

  图18  安山质集块熔岩与安山质晶屑凝灰岩的界线
观察点07：侵出相的角闪安山岩
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 要求
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1.   观察与描述侵出相宏观特征；
2.   观察与描述角闪安山岩、安山岩及次火山岩的结构、构造、矿物成分。

•  内容

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  侵出相宏观特征

  从宏观上看，侵出岩相往往发育垂直节理，但角闪安山岩柱状节理没有玄武岩柱状节理规则平直。从成分上看，越靠近古火山口，火山碎屑岩成分越由基性偏向中性。

  义县组具有明显的熔岩-凝灰岩-砂岩（砾岩）-集块岩-熔岩的旋回性变化，主要可以识别出三个喷发-沉积旋回。

  图19  侵出相的角闪安山岩三维模型

  图20  角闪安山岩标本及薄片照片

  角山安山岩的岩性特征

  角山安山岩呈青灰色，斑状结构，块状构造（图20）。斑晶有针柱状角闪石，黑色，宽1mm，长4mm。长石短柱状，青色，粒径3mm。定名：青灰色角闪安山岩。

问题与思考
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1.   火山岩的基本分类命名原则是什么？
2.   西尖山可见几种火山岩相？其成因是什么？
3.   西尖山地区发育几个火山喷发旋回？比较各喷发旋回的异同?
4.   什么是侵出相，西尖山地区的侵出相有何特征？
5.   义县组火山建造的形成对研究东北中生代构造演化有何意义？