去雁荡山认识火山岩(一)

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雁荡山世界地质公园区域地质概况(根据会议组野外地质考察指南整理):
雁荡山地质公园地处环太平洋亚洲大陆边缘的南部——中国滨太平洋构造域。全球板块运动,在中生代时期古太平洋板块向亚洲大陆板块斜向俯冲,导致中国东部由EW向构造体制转变为NE、NNE向构造体制,这一构造运动相当于中国的燕山运动。雁荡山白垩纪破火山即在这一具有全球意义的构造背景下形成。
雁荡山火山先后经历了四期喷发,由下而上形成四个岩石地层单元。火山喷发后又有岩浆侵入,构成一个侵入单元。
雁荡山火山第一期猛烈爆发,发生在距今约1.28亿年前,形成了沿着地面快速流动的高温火山碎屑流,随后便堆积为低硅流纹质熔结凝灰岩,属于第一岩石地层单元(K1y1)——火山碎屑流相。分布在雁荡山西起燕尾漂,东到响岭头等风景区。这里的地貌特点是,地形为缓坡低山区,海拔小于500米,处于雁荡山外圈,构成抵御海水入侵和台风的天然屏障,掩蔽和保护了雁荡美景。
第一期大爆发使地下的岩浆被大量排空,从而导致火山发生塌陷。此后火山便进入了休眠期。大约又过了700年左右,雁荡山火山又一次喷发,岩浆平静溢流和侵出形成流纹岩层和流纹岩穹——这就是雁荡山第二岩石地层单元(K1y2)——喷溢相。这期间的流纹岩保存了大量流动过程中产生的地质现象:分布于岩流顶部的流纹构造、岩流中部的斑状结构、岩流中上部和中下部的球泡构造和岩流下部的角砾状结构,几乎包括岩石学图谱中流纹岩类的各种岩石,有自碎角砾(或集块)熔岩、斑状流纹岩、球泡流纹岩等。它们在剖面上有规律地出现,指示多次喷溢流动和冷却条件的差异。集块或角砾熔岩中含有块度达20×90cm至20×15cm的流纹岩块,并被流纹岩胶结。这些集块与角砾经风化剥蚀后,易出现孔洞,导致岩层局部崩塌而构成景区洞穴。并且在景区随处可以看到,尤其以大龙湫沿线流纹状岩石和球形气泡最明显,雁荡山也就有了“流纹岩博物馆”的称号。
第二岩石地层单元叠置在第一岩石地层单元之上,分布于火山内环,西至大龙湫,经灵岩、灵峰,转向东部的五峰山下、七星洞,再转向北部仙桥、仙姑洞等景区。这层巨厚流纹岩是雁荡山风景地貌的主要发育地带。雁荡山的峰、洞、瀑等景观大都是在此基础上形成的,十分壮观。
第三岩石地层单元(K1y3)——火山碎屑流相、空落相,为第三期火山喷发产物,由局部火山喷发并间有少量岩浆溢流形成,其代表性岩石有凝灰岩、熔结凝灰岩并夹有流纹岩。现在可以看到的是灵峰底座、方洞至沙帽峰与仰天斗的下部。最典型的岩石还显露在方洞外公路两侧等处。
第四岩石地层单元(K1y4)即第四期喷发,这是雁荡山经受的又一次猛烈的火山喷发,留下主要是流纹质熔结凝灰岩,局部为凝灰熔岩。这一岩层都处于最高处。多发育成小型峰林、柱峰和高处的锐峰。在灵峰景区看夜录时,夫妻相拥的头部就是这期喷发形成的。
火山经历了上述四期的喷发后岩浆失去喷发的能力,沿原喷发中心侵位形成的中央侵入体,即岩浆侵入单元(KY)——侵出相,岩性为斑状石英正长岩,主要分布于火山中部,经抬升、剥蚀,现出露为大小6个岩体,这6个岩体在地下可能是相连的。于雁湖之南坡见有正长岩与第四岩石地层单元的熔结凝灰岩的侵入接触关系。因此,它的侵入成岩标志着雁荡山破火山岩浆活动的结束。
地质专家通过对这些岩石的研究,揭示了这座古火山从爆发、塌陷,到复活、隆起的完整过程。到了距今三四千万年前,雁荡山沉没在海中,岩体受到海水的侵蚀;又过了二千多万年,它逐渐露出海面;以后又遇冰川期,遭到冰川洪水的侵洗,岩体又进一步崩解和剥蚀。层层叠置的巨型流纹岩经过一亿多年的地壳抬升、断裂切割、重力崩塌和流水侵蚀作用,形成了锐峰叠嶂穹岩巨谷的“造型地貌博物馆”——雁荡山。
从古火山学上是全球性中生代复活型破火山天然模型;岩石岩相学上是研究流纹岩的天然博物馆;大地构造学上是记录板块相互作用和火山岩浆活动的天然深钻;地貌学上是海滨流纹岩山岳代表。
此次野外考察,在上灵岩-百岗尖火山岩剖面共安排了3个观察点:
观察点1:芙蓉宾馆桥头;
观察内容:第一岩石地层单元(K1y1)熔结凝灰岩柱状节理和熔结凝灰岩;
观察点2:朝阳宾馆会议室旁;
观察内容:第二岩石地层单元(K1y2)溢流相流纹岩,考察球泡流纹岩流纹构造、球泡构造;
观察点3:方洞以西陡壁——凝灰岩
观察内容:第三期爆发的火山碎屑岩,由下而上分为:
(1) 空落相凝灰岩,由火山爆发从空中降落火山灰堆积而成。(下)
(2) 火山喷溢熔流岩——流纹岩层夹层,厚约3~4m,即金腰带。(中)
(3) 火山爆发的火山碎屑流,其底部为地面涌流(又称干涌流),具有水平层理。(上)
此外,野外考察队沿方洞栈道参观了沿途的空落相角砾凝灰岩、凝灰岩、火山碎屑流相凝灰岩、弱熔结凝灰岩和显示粒序结构属地面涌流相含集块角砾凝灰岩以及溢流相流纹岩构成的金腰带等。
雁荡山世界地质公园地质考察主要观察内容:
1、雁荡山博物馆:参观雁荡山博物馆地貌模型展厅,观看白垩纪破火山喷发动态模拟,初步了解乐清白垩系火山地质概况。
2、火山岩地貌特征及形成机理:主要观察灵峰典型的峰、嶂、洞等火山地貌。
(1)天冠峰:位于灵峰入口。峰高120余米,宽150余米,状如礼帽而名天冠峰。它是乐清火山距今1.21亿年喷溢的熔岩——流纹岩(第二期火山喷溢的熔岩)。其上部保留了熔岩流动的痕迹——近水平的流动构造;下部为含角砾球泡的流纹岩,易剥落成小型洞穴。
(2)朝阳嶂:位于灵峰响铃头北面。横亘400余米,高百米以上,层层叠叠,方展如屏,故徐霞客称之为“叠嶂”。朝阳嶂岩石为雁荡山火山第二期多次喷溢出的熔岩,冷却后成的流纹岩,经断裂切割成岩嶂。岩流下部为含角砾、球泡的流纹岩,易剥落成洞穴。
(3)北斗洞:位于观音洞北侧。洞口面对伏虎峰,宽敞高大,冬暖夏凉。洞内有凌霄宝殿,后殿为大罗宝殿,天井有八仙楼。洞顶偏左侧有岩浆侵入于流纹岩中,成岩脉(闪长玢岩岩脉),俗称为“青龙卧虎”。岩壁近水平文理,即火山喷溢熔岩流动构造。洞壁上的角砾或球泡流纹岩经剥落后形成“金乌玉兔”、“倒挂青蛙”等小尺度造型奇石。
3、大龙湫流纹岩及火山岩组构观察:
(1)大龙湫入口处流纹岩特征观察
这里的流纹岩中有许多“石球”比较吸引人,这些石球是空心的。这些空心的石球其实是“球泡”(也叫石泡构造),见于黏度较大的酸性熔岩中,是由于气体多次逸出及冷凝收缩而产生的一些具有空腔的多层同心球状体,空腔内常有微细的次生石英和玉髓等矿物充填。雁荡山的球泡流纹岩是最典型的球泡流纹岩之一。
(2)熔岩穹
在中心式火山喷发的晚期,特别是在猛烈的火山爆发之后,因气体大量溢出,导致岩浆黏度增大,并填塞于火山通道的上部,形成火山颈。如果在内压的作用下,填塞在火山通道中的高粘度的中酸性或碱性熔岩被挤压出火山口,则形成岩穹。在雁荡山的侵出相,当岩浆中气体过饱和程度降低,岩浆黏度增大时,近似固态粘稠的岩浆便从相对狭小的管道裂缝中挤出形成呈穹丘状体地质体——岩穹。
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柱状节理多见于玄武岩,鲜见有流纹岩类柱状节理,所以,这里的柱状节理很是奇特!
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