雁荡山火山岩岩相与特征探秘

雁荡山破火山是在陆上喷发、陆上堆积的，包含了现代火山喷发相对应的各种火山岩相和相应的岩石，包括流纹质岩浆火山爆发 （explosion）、喷溢 （effusion）、侵出（extrusion）和侵入 （intrusion）等完整的火山岩浆作用过程，因而火山岩相有爆发相、喷溢相、侵出相、侵入相、潜火山岩相5种基本形式。

1．爆发相

火山爆发作用在雁荡山广泛分布，爆发相在K1y1、K1y3、K1y4岩石单元中普遍发育，进一步划分为火山碎屑流相、空落相或降落相、蒸汽岩浆爆发相、

（1）火山碎屑流相

雁荡山火山爆发的火山碎屑流有早晚两期。早期爆发发生于972Ma前，形成K1y1单元的主体；晚期爆发发生于98．3Ma前，形成K1y4单元主体。每期爆发包括3～5次间歇性爆发，而每次爆发的火山碎屑流构成一个流动单元。Fisher教授于1980年到雁荡山考察时认为，方洞西侧公路边完整地出露了这种反映一次爆发的火山碎屑流的一个流动单元的结构，可以作为中生代时期火山碎屑流流动单元的典型代表。上灵岩—方洞—百岗尖剖面上的第12层、第13层、第14层即反映了一个完整的流动单元，包括完整冷却单元中不同熔结程度的熔结凝灰岩，其中第12层属地面涌流凝灰岩，发生在火山碎屑流的前端，由于空气卷入的流体作用，发生急速湍流，定位后的凝灰岩具有层理，显示平行或微弱的交错层，含有塑变形的浆屑。第13层、第14层为未熔结到强熔结的凝灰岩。

火山碎屑流在地面流动时温度在300～850℃之间，在定位冷却过程中发生机械压实作用和熔结致密化作用。一个火山碎屑流或连续爆发的几个火山碎屑流作为一个整体压实和熔结，形成一个冷却单元，其底部或顶部的热量易辐射到大气，迅速冷却，因而熔结程度低，一些火山玻璃质碎屑物 （玻屑）保留爆发时破碎的凹面角形态；而中部则保持高温的时间长，玻璃质碎屑经强烈熔结而呈塑性变形的形态，部分玻璃碎屑物经完全的熔结呈黑耀岩状玻璃质岩浆碎块。

由于喷发类型、搬运、定位及成岩方式的不同，区域内火山碎屑流堆积可以形成不同的岩石及岩石组合，主要为各种熔结凝灰岩类。现将主要岩石类型简述如下：

①流纹质玻屑熔结凝灰岩。岩石呈灰紫色，熔结凝灰结构，晶屑主要成分为长石、石英，占5％～10％，局部可达20％，粒径为0．5～1．2mm，呈碎屑状。偶含少量的角砾，占5％～15％，呈棱角状，大小0．2～0．5cm；胶结物为塑变玻屑及火山灰，占70％～80％，玻屑压扁拉长或扭曲状定向排列而显假流纹构造。玻屑凝灰岩以岩性单一、厚度大、发育柱状节理为特点。

②英安流纹质（晶屑）熔结凝灰岩。岩石呈紫灰色，熔结凝灰结构，假流纹构造。晶屑主要为斜长石、钾长石及少量的黑云母，占5％～20％，局部可达25％～30％，呈碎屑状，大小一般为0．8～1．5mm，少数达2mm。岩石中含角砾，成分主要为火山碎屑岩，占5％～10％，少数可达20％，大小一般为0．2～0．5cm，呈棱角状。胶结物为塑变玻屑及火山灰，塑变玻屑常呈极薄的叶片状、火焰状、透镜状，少数围绕角砾呈漩涡状分布。

③流纹质玻屑熔结凝灰岩。主要成分为玻屑及火山灰，占40％～80％，玻屑呈弧面棱角状，明显塑性变形；局部含少量晶屑和角砾，晶屑主要成分为长石、石英，占5％～15％，局部可达20％，大小一般为0．5～2mm；角砾以熔结凝灰岩为主，含量一般小于10％，呈棱角状—次棱角状，大小一般0．2～0．5cm，少数可达0．5cm以上。

④流纹质多屑熔结凝灰岩。岩石呈紫灰色，多屑熔结凝灰结构。晶屑主要为长石、石英，占25％～40％，粒径0．05～1．7cm；岩屑占20％～25％，局部可达40％，成分主要为火山碎屑岩，粒径0．2～2cm，少数2～5cm，个别大者可达40cm，呈集块角砾状产出；玻屑火山灰占35％～55％，以塑变玻屑为主，假流纹构造。

（2）空落相或降落相

爆发空落方式是指火山爆发形成一定高度的喷发柱，最初受到爆发的气流、而后受到大气气流和风力支撑，火山碎屑在空气介质搬运中，由于风速、重力等原因而降落。形成代表性岩石为凝灰岩、火山角砾岩。浙江省火山岩区，如缙云、温岭等地作为建筑材料开采的岩石，多为这类空落凝灰岩，主要由矿物或岩石碎屑和火山玻璃碎屑组成。

雁荡山破火山内空落相凝灰岩发育于K1y3，并限于破火山的南部，方洞—百岗尖剖面的⑨～⑩层即为空落相凝灰岩、含角砾凝灰岩，角砾含量一般小于l0％，多时可达20％，呈棱角状—次棱角状，大小一般为0．2～0．5cm，少数可达6cm以上。形成的岩石主要为：英安流纹质、流纹质凝灰角砾岩、含角砾玻屑凝灰岩、玻屑凝灰岩等。现将主要的岩石种类简述如下：

①流纹质含角砾玻屑凝灰岩。岩石中角砾、岩屑成分主要为流纹岩、霏细岩、安山岩、玻屑凝灰岩等，含少量的长石、石英晶屑。岩屑和角砾粒径在0．4～1cm，个别可达10cm以上，呈集块产出，含量在45％～50％之间，均是刚性形态，极少有塑性变形；胶结物为火山灰，含量一般在50％～55％不等，玻屑常呈弧面多角状，部分具脱玻化，岩石局部具次生蚀变。

②流纹质含角砾玻屑凝灰岩。根据岩石中所含碎屑物不同，可以分为不同种类，如含角砾多屑凝灰岩、含角砾玻屑凝灰岩及其过渡类型。晶屑含量10％～30％，以碱性长石和石英为主，角砾与岩屑一般大小，少数岩石中角砾、岩屑可达40％，呈刚性形态，胶结物为玻屑、火山灰，含量一般在60％以上，玻屑常呈弧面棱角状，部分具脱玻化，岩石呈厚层块状，结构均一、疏松，常为良好的建筑材料。

（3）蒸汽岩浆爆发相

蒸汽岩浆爆发不同于上述两种火山爆发，蒸汽岩浆爆发是岩浆或岩浆的热与外部的水相互作用产生的一种火山爆发。蒸汽岩浆爆发产生的蒸汽携带碎屑物，以湍流方式流动，称为基底涌流或称湿涌流。冰岛附近的瑟特西延岛为蒸汽岩浆爆发典型代表，因而命名为瑟特西延型火山喷发。20世纪80年代以来，人们开始注意中国东部中生代火山岩中是否存在蒸汽岩浆爆发形成的火山岩，1996年调查发现雁荡山破火山北部智仁一带存在蒸汽岩浆爆发形成的基底涌流。

智仁基底涌流凝灰岩的剖面由7层岩石组成：

上覆岩石为K1y2流纹岩；

⑦浅灰—灰白色玻屑凝灰岩，2．5m；

⑥浅灰色岩屑凝灰岩，3．5m；

⑤青灰色玻屑凝灰岩，2．7m；

④灰黄色层状凝灰岩，由9个反粒序层组成，具微层理，3．5m；

③灰黄色层状凝灰岩，由5个正粒序层组成，具微层理、交错层理，1．5m；

②浅灰色层状凝灰岩，由3个中间粗的对称粒序层组成，具交错层，3．1m；

①灰黄色含角砾玻屑凝灰岩，由3个对称粒序层组成，具交错层，2．3m；

下伏岩石为K1y1熔结凝灰岩。

从该剖面可见其岩石特征为：①主体为各种层状凝灰岩，出现类似沉积岩中的水平岩理、乃至似波状或交错状层理，成层性好，粒级层单层厚度10～30cm，具有在湍流中快速堆积的特点。②岩石主要为火山碎屑物，包括岩石和矿物碎屑，少量为陆源碎屑，分选中等，均经水化、蚀变。③剖面上由下到上分为三段：下段①—④层，为层理极发育的层状凝灰岩；中上段⑤—⑥层为块状凝灰岩；上部为玻屑凝灰岩。这一剖面结构可以与现代蒸汽岩浆爆发的基底涌流相对比。上述基底涌流剖面记录了大规模爆发（K1y1）之后，发生火山口塌陷，形成破火山口，期间火山活动曾有间断，智仁曾发现有紫红色砂岩露头，并倒贯于K1y1的熔结凝灰岩之中。随之发生了蒸汽岩浆爆发，形成基底涌流。再后，破火山发生了喷溢，堆积了K1y2的流纹岩。

基底涌流相主要岩石类型有流纹质玻屑凝灰岩、含角砾玻屑凝灰岩、集块角砾凝灰岩及岩屑凝灰岩等。现将主要的岩石种类简述如下：

①流纹质玻屑凝灰岩。灰黄色—灰白色，凝灰结构，岩石中含少量的晶屑、岩屑、角砾。晶屑成分主要为长石、石英，占8％～10％，少量可达20％，大小一般为0．8～1．2mm；岩屑角砾主要成分为霏细岩、流纹岩、英安岩、熔结凝灰岩。局部含少量陆源碎屑，占5％～10％，粒径为0．2～3mm，棱角状—圆状均有。胶结物为玻屑及火山灰，占70％～80％，玻屑大多呈弧面棱角状和不规则撕裂状，大多具脱玻化。多数具微层理及韵律层理构造。

②流纹质含角砾玻屑凝灰岩。呈浅灰色，含角砾凝灰结构。岩石中含少量的晶屑，成分为长石、石英，占5％～10％，大小为0．5～1．0mm，呈碎屑状；角砾主要为各种熔岩、熔结凝灰岩、蚀变岩及陆源碎屑，含量为15％～25％，大小一般为2～10mm，少数可达40mm，为棱角状—次棱角状。胶结物主要为玻屑，呈弧面棱角状，无塑变，大多已脱玻。多数具微层理及韵律层理构造。

③流纹质集块角砾凝灰岩。呈浅灰色，集块角砾凝灰结构。岩石中含晶屑，主要为长石、石英，约占20％。集块角砾成分主要为酸性熔岩、凝灰岩、蚀变岩等，角砾大小一般为1～8cm，集块大小一般为10～15cm，少数可达70cm×60cm，集块、角砾之比为1∶3，形态呈次棱角状。含量为15％～25％，大小一般为2～10mm，少数可达40mm，形态呈次棱角状。胶结物为撕裂状玻质，大多已脱玻；可见对称粒序及交错层理。

2．喷溢相

喷溢相火山岩是形成雁荡山地貌的主体，岩石单元为K1y2，形成的岩石主要为各种流纹岩。

岩浆从火山通道中比较平静的流出，形成熔岩。从现在保留厚度在600m左右、原始面积124km2、现出露面积达59km2等特点分析，当时可能为一个大的熔岩湖。如此巨厚的流纹岩在一个破火山内分布面之广，在东南沿海乃至亚洲大陆边缘火山岩带中是罕见的。

雁荡山流纹岩层由5次喷溢而成，每次喷溢的流纹岩，由于内部流动和冷却条件的差异，其上部、中部和下部岩石的结构和岩石类型有明显的区别。发育有流纹构造的流纹岩，一般处于岩流单元的上部，球泡流纹岩一般发育在岩流单元中上部或中下部，含角砾流纹岩 （流纹不规则）一般发育在岩流单元的下部。如表2－1所示。

喷溢相熔岩根据岩石成分及结构可以分为英安流纹岩、流纹岩、角砾流纹岩、斑状流纹岩、球泡流纹岩、流纹质集块角砾熔岩等。现将主要岩石类型描述如下：

①英安流纹岩。呈浅灰色，斑状构造，基质为包含微晶结构。斑晶主要为斜长石及少量的黑云母，占10％～15％，粒径为0．5～1．5mm；基质以斜长石为主，少量石英，粒度较细。流纹构造极为发育，呈似层状、条带状排列。

②流纹岩。呈浅灰色，斑状构造，基质为霏细结构。斑晶主要为钾钠长石、斜长石及少量的黑云母，占5％～15％，部分可达25％～40％，向斑流岩过渡，粒径为0．5～1．5mm，形态较完整，呈定向排列；基质由晶状长英质组成。局部可见球泡，大小为0．05～1cm，少数可达30cm，圈层构造清晰。流纹构造十分发育，产状一般较平缓。

表2－1 流纹岩岩流单元内部结构分带及其特征

③球泡流纹岩。呈浅灰色，球泡构造，斑晶主要为长石和石英，约占6％，粒径0．4～1．6mm。球泡大小不一，一般为1～3cm，大者可达10～30cm，形态呈不太完整的圆球状，圈层构造清楚，少数中心为空腔，为硅质所充填；岩石表面球泡占30％～40％，流纹构造发育。

④流纹质含集块角砾熔岩。常分布于岩流单元底部或前锋。呈浅灰—灰紫色，自碎集块角砾熔岩结构，集块角砾以酸性熔岩为主，粒径大小不一，一般大小为2～15cm，少数可达20×30cm，含量20％～30％不等。胶结物也为酸性熔岩。可含少量的长石、石英斑晶，粒径0．5～1．8mm，含量5％～25％不等。流纹构造十分发育，形态各异，可呈波状，涡流状，漩涡状及不规则细带状，产状紊乱。

3．侵出相 （岩穹相）

侵出相是当岩浆中气体过饱和程度降低、岩浆粘度增大时，近似固态粘稠的岩浆，从相对狭小的管道裂缝中挤出呈弯丘状体岩体，又称岩穹 （dome），主要分布于火山中央，在K1y1、K1y2等岩石单元中见及。

雁荡山五马尖为破火山第一期 （K1y1）火山爆发后的岩浆侵出体，其岩石为熔结凝灰岩，具平卧一缓倾的柱状节理；七星洞为破火山第二期 （K1y2）流纹岩浆喷溢未期形成的岩穹，其内部流纹陡倾弧状，向外过渡为熔岩，其产状趋于平缓到倾斜，呈穹状的形态。如图2－5所示。

侵出相形成的岩石为熔结凝灰岩、流纹岩、流纹质凝灰熔岩等，现将主要岩石类型描述如下：

图2－5 七星洞岩穹及形成示意图

①流纹岩。岩石呈浅灰白色—灰紫色，斑状结构，斑晶主要为长石、石英，占5％～10％，部分可达20％～30％，粒径以0．05～2mm为主，形态较完整，呈定向排列；基质为显微霏细结构，由微晶状长英质组成，粒径一般为0．01mm。流纹构造发育。局部可见球泡，大小为0．5～5cm，少数可达20cm，圈层构造清晰。

②熔结凝灰岩。以流纹质为主，岩石呈浅灰白色—灰紫色，晶屑主要为长石、石英，粒径为0．05～2mm，占5％～20％，基质呈隐晶—霏细结构；角砾主要为各种熔岩、熔结凝灰岩等，含量小于＜5％，大小一般为2～8mm，少数可达10mm，一般呈棱角状—次棱角状。胶结物主要为火山尘及少量玻屑，玻屑呈弧面棱角状，无塑变，大多已脱玻。假流纹构造发育。

4．中央侵入相

雁荡山中央侵入相较为发育，主要分布在雁湖、百岗尖 （6．2km2）、大坑珠（12km2）、牛角坞 （牛才山）（1．5km2）、回潭山 （1km2）、鸡头尖 （0．25km2）和大堂（1．5km2）岩体。形成的岩石为石英正长斑岩、英安纷岩、流纹斑岩、斜长霏细斑岩、霏细斑岩等。现将主要岩石类型描述如下：

①石英正长斑岩。呈浅灰—浅肉红色，似斑状 （多斑）结构，基质为微粒花岗结构。斑晶含量50％左右，粒径2～3mm为主，少数达6mm；矿物成分以正长石为主（60％～70％），次为斜长石 （20％）、石英 （5％～10％）。另外还有少量黑云母等。副矿物有磁铁矿、磷灰石和错石，基质由长英质组成。岩体中含有大小不等的暗色包体，成分有微粒闪长岩、细粒斑状闪长岩、蚀变闪长扮岩等，包体常呈椭圆形，大小不等，多数在0．5～3cm之间，少数可达5cm。常见球状风化。

②石英斑状二长岩。似斑状结构，基质为微粒结构。斑晶为正长石 （35％），斜长石 （10％～15％），含少量的黑云母 （2％）、辉石；副矿物有磁铁矿和锆石石，基质由长英质组成。强烈的硅化及高岭土化。

5．潜火山岩相

潜火山岩相在空间分布上与火山岩密切相关，常分布于火山构造中心部位、边缘地带及其环状、放射状断裂附近。形成的岩石为酸性熔岩及少量的中性熔岩、霏细斑岩等。现将主要岩石类型描述如下：

①流纹斑岩。岩石呈灰—灰紫色，少斑或斑状结构，斑晶分布不均，含量一般为5％～20％，多者达30％；成分主要以长石为主，石英次之，局部含黑云母。基质具霏细结构、隐晶结构，由长英质组成，部分岩石具硅化。

②霏细斑岩及石英霏细斑岩。岩石呈浅灰—灰白色，斑状结构，斑晶含量为10％～20％，成分由长石、石英组成，粒径0．5～3mm之间。基质为霏细结构，球粒结构，由长英质组成。

从上述几种火山岩相及所形成的岩石可见，雁荡山火山几乎涵盖了陆上流纹质岩浆火山喷发的所有类型，形成的岩石种类齐全。如图2－6所示。

雁荡山火山喷溢的流纹岩厚度之大，分布面积之广，流动单元内部结构构造之典型，以及由此岩石形成的嶂、崖、洞穴景观，不仅在中国东部火岩带中首屈一指，在亚洲大陆边缘中生代火山岩带中也是罕见；雁荡山破火山喷发于白垩纪，但其中所保留的火山碎屑流、基底涌流与现代火山喷发的同类产物可以对比，其典型性可以作为研究中生代火山岩相学的范例。