长白山天文峰剖面全新世火山喷发物长石风化溶蚀特征及地质意义.PDFVIP

第 ３３卷　第 １期 地　震　地　质 Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．１ ２０１１年３月 ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹ Ｍａｒ．，２０１１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４９６７．２０１１．０１．００２ 长白山天文峰剖面全新世火山喷发物 长石风化溶蚀特征及地质意义 １） １） １） ２） 张秉良 　许建东 　史兰斌 　盘晓东 １）中国地震局地质研究所，北京　１０００２９ ２）吉林省地震局，长春　１３００２２ 摘　要　　利用扫描电镜和能谱分析研究了长白山天池火山天文峰剖面全新世喷发物中长石表面风 化溶蚀显微形貌和化学组成，结果显示：天文峰剖面从顶部黑色浮岩向下到暗灰色浮岩中，长石表面 发育风化溶蚀不同的显微形貌结构。其特征有，风化初期的溶蚀作用主要在双晶缝、解理缝等结构薄 弱部位，形成规模较小的溶孔和溶缝等，随着风化溶蚀程度的增加，已经形成的溶蚀痕迹进一步扩大、 合并、相互贯通而形成矩形溶孔或棱柱状溶孔。长石晶体上溶蚀痕迹的扩大受长石晶体各向异性的 控制。天文峰剖面火山喷发物时代越早，长石颗粒表面风化溶蚀程度越强，结构越复杂；火山喷发物 时代越晚，长石颗粒表面风化溶蚀程度越弱，结构越简单。即长石表面风化溶蚀程度与火山喷发的时 代具有一定的相关性。根据长石颗粒表面的显微形貌结构，认为漫江林场浮岩与天文峰剖面中灰色 浮岩应是火山同一次喷发的产物。长石表面风化溶蚀度可以作为判定火山喷发精细序列的一个代用 指标。能谱分析显示，较新鲜的长石表面与风化溶蚀的长石化学组成不同。长石风化溶蚀的显微形 貌和化学组成反映了它是天然风化、溶解、淋滤，最后又有物质沉淀的自然成因。Ｆｅ元素则可能与微 生物作用有关。详细研究长石表面的风化溶蚀特征，它将有可能成为从岩石微观方面探讨火山喷发 后环境变化和火山喷发期次的一种新方法。 关键词　　长白山火山　长石　扫描电镜　风化溶蚀　显微形貌 中图分类号：Ｐ３１７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３－４９６７（２０１１）０１－００１５－１１ ０　引言 长石是地壳中最常见的造岩矿物，长石的风化溶蚀动力学是矿物地球化学研究的重要内容 之一。国内外对长石类矿物进行了大量的热力学和溶解动力学研究，以探讨温压条件、流体的 性质、长石的类型和结构对长石类铝硅酸盐矿物溶蚀的控制作用及其机理，尤其对风化溶蚀和 水岩相互作用（ＷａｔｅｒＲｏｃｋＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）过程中流体———矿物反应的研究更加关注。随着新的理 论和现代分析、测试技术不断被引入长石风化作用的研究，国内外相继发表了一批有价值的研 究成果，其内容主要集中在溶液的ｐＨ值、离子强度、温度及有机酸的含量对长石溶解速率的影 响方面（Ｗｉｌｓｏｎ，１９７５；Ｂｅｒｎｅｒ，１９７７；Ｋａｎａｏｒｉｅｅｔａｌ．，１９８５；Ａｌｔｈａｕｓ，１９８９；Ｃａｓｅｙｅｔａｌ．，１９９０； Ｂｌｕｍｅｔａｌ．，１９９１；Ｋａｗａｎｏｅｔａｌ．，１９９７，２００１；史基安等，１９９４；马在平等，１９９７；Ｃｈｅｎｅｔａｌ．， 〔收稿日期〕　２０１０－０５－０５收稿，２０１１－０１－１３改回。 〔基金项目〕　国家自然科学基金和中国地震局行业专项共同资助。 １６ 地　震　地　质 ３３卷 ２０００；罗孝俊等，２００１；肖奕等，２００３；胡瑞林等，２００５；张永旺等，２００９），目前国内长石风化的 研究主要涉及长石风化溶蚀实验及花岗岩、砂岩中风化长石表面结构特征及其影响因素（史基 安等，１９９４；马在平等，１９９７；罗孝俊等，２００１；胡瑞林等，２００５；张永旺等，２００９），然而有关火山 浮岩长石风化溶蚀的报道较少。火山喷发物是保存火山活动遗迹的载体，火山喷发物中长石表 面的风化溶蚀记录并保留了有关火山喷发后环境变化和年代的多种信息，详细研究长石表