【摘 要】
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射汽岩浆喷发作用是岩浆在上升过程中遇到地下水或地表水产生水岩相互作用而产生的一种特殊的火山活动,其产物为基浪堆积物和低平火山口。射汽岩浆喷发时可能会造成财产损失甚至人员伤亡,对其研究显得尤为重要。山西大同火山区基浪堆积物主要分布于桑干河沿岸的大辛庄、乌龙峡及册田水库地区,分布范围较为广泛,其下方为著名的“泥河湾组”湖相沉积物,上方被火山区东部溢流的拉斑玄武岩覆盖。区内近源相出露厚度较厚,最厚可达3
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射汽岩浆喷发作用是岩浆在上升过程中遇到地下水或地表水产生水岩相互作用而产生的一种特殊的火山活动,其产物为基浪堆积物和低平火山口。射汽岩浆喷发时可能会造成财产损失甚至人员伤亡,对其研究显得尤为重要。山西大同火山区基浪堆积物主要分布于桑干河沿岸的大辛庄、乌龙峡及册田水库地区,分布范围较为广泛,其下方为著名的“泥河湾组”湖相沉积物,上方被火山区东部溢流的拉斑玄武岩覆盖。区内近源相出露厚度较厚,最厚可达35m,远源相厚度较薄,约1m。从产状、碎屑颗粒大小等方面推断,大辛庄基浪堆积物离火口较近,为近源相,而乌龙峡和册田水库则未出露明显的近源相堆积物,因此难以确定火口位置。基浪堆积物常具有交错层理、平行层理以及增生火山砾等特殊的沉积构造,通过基浪堆积物的颜色、成分、沉积构造等特征可辨别与湖相沉积物和河流相沉积物的不同。大同火山区出露的基浪堆积物主要由玄武质火山碎屑、围岩碎屑和湖相沉积物碎屑组成,其中出现的火山灰团块（ash aggregate）主要有带壳火山灰团（coated ash pellet）、有核火山灰团（cored pellet）、增生火山砾（accretionary lapillus）三种。以大辛庄为代表的基浪堆积物中火山碎屑主微量元素、Sr-Nd-Pb同位素特征显示与大同西区玄武岩极为相似,其成分为碱性玄武岩,微量元素显示富集LREE、亏损HREE,富集Ba、Sr、K等大离子亲石元素（LILE）,轻微富集Nb、Ta高场强元素的特征,与洋岛玄武岩（OIB）相似;Sr-Nd-Pb同位素特征显示玄武质火山渣块来源于PREMA端元与EMI端元的混合。结合基浪堆积物出露的层位,发现火山区早期先有过碱性岩浆喷发活动及射汽岩浆喷发,后来喷溢出拉斑质岩浆,覆盖在基浪堆积物之上,相似的地球化学特征暗示火山区最后喷发的西区碱性火山岩与基浪物质夹带的早期玄武岩同源,即二者可能来自于同一岩浆房。粒度分析发现基浪堆积物中粗碎屑颗粒粒径集中于0.21-1.19mm,细碎屑颗粒粒径集中于0.04-0.20mm,近源相颗粒粒度明显大于远源相,所有样品的频率直方图均显示单峰态,反映其堆积成因单一,粒度中值与分选系数成因投点图中样品大都落在基浪堆积的范围内,与野外勘察结果相符。基浪堆积物中火山碎屑颗粒具块状、长柱状、椭球状、苔藓状、拉长状等形态,有些颗粒表面粘附球状小颗粒或集合体。不同类型的颗粒具有不同的形态参数,具有球形光滑轮廓的“被动”粒子,其圆度值接近1,具拉长变形的颗粒具有较高的延伸度,具有规则轮廓和直角边的颗粒具有接近1的矩形度,具有棱角形状和不规则轮廓的颗粒具有较高的矩形值和相对较低的紧密度。桑干河地区在更新世时期为大同-阳原古湖,乌龙峡基浪堆积物之上烘烤土年龄为256.2±17.2 ka,基浪堆积物之下湖相沉积物的孢粉分析证实气候从冷湿逐渐变成冷干,湖相沉积记录也显示处于湖退期,即射汽岩浆喷发发生于中更新世湖退期。后来古湖消失,桑干河断裂活动下切引起拉斑玄武岩浆活动并覆盖了部分基浪堆积物。
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