内蒙古达里诺尔火山群火山地貌特征及火山岩岩石学特点

发布时间：2019-11-09 16:31

【摘要】：在内蒙古自治区锡林郭勒盟与赤峰交界处、达里湖的西北部有一群第四纪火山,数目达上百座,多数为中心式或裂隙-中心式喷发,形成相对高度在50~130m之间的火山锥,它们被称为"达里诺尔火山群",也是世界上海拔较高的火山群之一。因锥体形成后受风化、流水侵蚀等外力作用,多数火山锥已受剥蚀,但相对较新的火山还保留着完整的火山机构,包括火山渣锥、火山口、降落和溅落堆积物、塌陷坑、熔岩流、喷气锥等。达里诺尔火山锥体多由火山碎屑物组成,熔岩则流动迭加在早期形成的多级熔岩台地之上,分布总面积约3100km2,与其它火山岩共同组成了广阔的内蒙古高原。火山区整体呈四周低、中间阶梯状隆起的台地地形,按高程可分为四个阶梯,高度分别为1280m、1360m、1440m和1500m。熔岩台地的展布和火山锥的分布均呈东西走向的条带状,火山群的整体分布主要受东西向天山-阴山基底断裂和北东向大兴安岭-太行山断裂的双重影响,与大地构造关系密切。本群火山锥体虽然大小不一、形态各异,但按锥体形态可将火山锥分为截顶单锥形、复合型、盾形和残余型等四类,其剥蚀程度有明显差异,暗示了火山喷发活动时代的先后关系。锥形及复合型火山位于火山群中部,而盾形火山多沿台地边部分布,残余形火山则分布广泛,表明台地边部火山形成时间较早,晚期火山活动集中于台地中部,而更早期造台地的溢流式拉斑玄武岩喷发规模更大,形成本区基底。达里诺尔火山岩的岩性主要为碧玄岩和碱性玄武岩,少量为粗面玄武岩,虽然SiO_2变化范围较大,但全碱含量变化幅度相对较小,均属钾质系列的碱性火山岩范畴。火山岩斑晶数量少,在镜下为斑状结构,基质多为隐晶质,少量微晶质,明显不同于火山岩之下早期熔岩台地火山岩的基质显晶质结构。火山岩的微量元素呈LREE富集、HREE亏损的右倾型,显示了岩浆低度部分熔融的特征,并且本区与邻区火山岩可能有共同或相似的岩浆源。在岩性相近的基础上,结合火山锥体剥蚀和保留程度显示的火山活动相对时序,暗示本区岩浆成分从碱性玄武质和粗面玄武质逐渐演化为碧玄质,岩浆可能来自软流圈,且来源逐渐变深。
【图文】：

新生代火山岩,中国东北

图1中国东北部新生代火山岩分布简图(据樊祺诚等，2015;白志达等，2012修改)Fig.1DistributionofCenozoicvolcanicrocksinnortheasternChina(modifiedafterFanetal.，2015;Baietal.，2012)(2012)更认为内蒙东部每一火山群内几乎都有全新世火山发育，表明这一地区仍潜在着火山喷发的危险性。2达里诺尔火山区火山地质与地貌在内蒙古锡林郭勒盟与赤峰交界地带、达里湖的西北部地区密集分布着一群第四纪火山，数目达上百座，被称为“达里诺尔火山群”，一直以来研究程度较低。火山群所在的大地构造位置处于兴安地块与松辽地块的交界处，位于东西向天山-阴山深断裂、北东向大兴安岭-太行山断裂及北西向阿巴嘎-赤峰断裂交汇的复合部位，近东西走向的西拉木伦断裂则从研究区的南缘穿过，南部即浑善达克沙地。本区早期的火山活动是以研究区西北部贝力克地区为代表的大规模玄武岩溢流，形成较大范围的熔岩台地，受侵蚀后形成了大量“平顶山”，构成了本区火山岩的基底。由于受新构造运动的影响，地壳发生差异性抬升，自锡林水库向西从高到低依次形成了四级熔岩台地，其高程分别为1034～1057m、1070～1120m、1150～1200m和1280m以上，且台地高程越高则火山岩年龄越老(陈生生等，2011;陈生生，2012)，而达里诺尔火山群就发育在这些熔岩台地之上，火山锥体海拔均高于1200m。贝力克西北部还有阿巴嘎火山群(图1)，以前曾笼统地把北西向展布的阿巴嘎、贝力克和达里诺尔三地的火山群统称为“达里诺尔(阿巴嘎旗)火山群”(刘嘉麒，1999)，再与西北部蒙古人民共和国达里干加新生代玄武岩相连，成为内蒙地区乃至亚洲中东部面积最大的火山区之一(Wiechertetal.，1997;Kononovaetal.，2002)。而其中贝力克火山岩与达里诺尔和阿巴嘎火山岩具有明显不同，本文根?

地形剖面图,达里,火山群,分布特征

图2达里诺尔火山群分布特征及地形剖面图Fig.2DistributioncharacteristicsoftheDalinorvolcanicswarmandthetwotopographicprofilesacrossthelavaplateau受风化、流水侵蚀等外力作用，多数火山锥已受剥蚀，锥体形态逐渐变得浑圆，顶部火口垣也变得更加宽缓平坦。本区火山岩中可见到岩浆快速上升时挟带的地幔橄榄岩包体或橄榄石捕虏晶，有的肉眼即可观察到橄榄石捕虏晶已伊丁石化，暗示受到过后期强烈的热液蚀变作用;本区火山岩的另一特点是含有丰富的辉石巨晶，在多座火山中均有发现，大小约1～7cm，色泽黝黑，晶面平整，晶体外缘与火山岩接触处多发育褐色的角闪石等铁质矿物反应边(图3f)。3达里诺尔火山岩岩石地化特征对本区火山岩的全岩主量元素化学分析结果表明(表1)，SiO2跨度范围较大(41%～49%)，但全碱(Na2O+K2O)含量变化幅度相对较小，在4.18%～6.13%之间变化，其岩性以碧玄岩为主，碱性橄榄玄武岩次之，少量为粗面玄武岩，均属碱性火山岩的范畴(图4a)。TiO2的含量均＞2.5%，最高可达4%左右，，具碱性玄武岩常见的高TiO2特征。大兴安岭-太行山重力梯度带以西的几个邻区火山岩也多集中在碧玄岩、碱性玄武岩和粗面玄武岩这三种岩性上，只是SiO2变化幅度均小于本区;而紧邻本区的贝力克火山岩却是以亚碱性的拉斑玄武岩和玄武安山岩为主，少量为碱性火山岩，成分与其它火山区均为碱性火山岩有较大差异，暗示了贝力克火山岩的成因和起源较为复杂。达里诺尔火山岩主量元素中SiO2与TiO2、MgO、FeOT、K2O均呈负相关，而与Al2O3呈较好的正相关性(图略)。本区火山岩的全碱含量与北部哈拉哈-绰尔河火山岩最为接近，基本相同，而诺敏河、乌兰哈达火山岩的碱质含量最高，贝力克火山岩为拉斑玄?

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