發(fā)布時(shí)間：2020-10-27 11:48

　　 內(nèi)蒙古達(dá)里火山群位于內(nèi)蒙古高原東南部,在錫林浩特與赤峰之間的達(dá)里諾爾熔巖臺地上。達(dá)里火山群構(gòu)造位置位于大興安嶺-太行山重力梯度帶西側(cè),興安地塊與松遼地塊的交界處,處于東西向天山-陰山深斷裂、北東向大興安嶺-太行山斷裂及北西向阿巴嘎赤峰斷裂的復(fù)合部位,其構(gòu)造格局和構(gòu)造演化一直發(fā)生著變化,為新生代巖漿活動(dòng)提供了相應(yīng)的構(gòu)造背景條件�；鹕綆r分布面積約3100km2,火山錐(口)近百座,巖性主要為玄武巖和碧玄巖,其西北部有阿巴嘎玄武巖和貝力克玄武巖,東南部有赤峰玄武巖。達(dá)里火山群是新近紀(jì)以來經(jīng)多期噴發(fā)而形成的,主要由火山錐和熔巖臺地組成。火山錐體數(shù)目眾多,熔巖流覆蓋面積廣,但新期熔巖流出露較少。本文從火山地質(zhì)地化特征、火山形貌解譯和錐體形態(tài)分析等三方面進(jìn)行研究。結(jié)果表明：1.火山地質(zhì)地化特征①火山地質(zhì)特征：火山錐體數(shù)目多,熔巖臺地分布范圍廣,火山機(jī)構(gòu)大多被夷平,地表平坦開闊,植被單一。大部分火山都為斯通博利式噴發(fā),具有火山口和熔巖流溢出口,錐體高度約50-200m,較新的火山還殘留著火山機(jī)構(gòu),包括火山渣錐、火山口、塌陷坑、熔巖穹丘、噴氣錐和侵入巖墻等�；鹕綆r主要包括致密塊狀熔巖和火山渣,此外,還可見幔源捕虜體、殼源捕虜體、輝石巨晶、火山彈和熔結(jié)凝灰?guī)r,這些指示巖漿來源較深,巖漿作用較強(qiáng)。②巖石礦物特征：火山巖顏色以灰黑色為主,少量紅褐色,斑狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。斑晶礦物主要包括橄欖石、單斜輝石和斜長石,斑晶較大的應(yīng)為捕虜晶,一般蝕變較嚴(yán)重,顆粒較小的較自形,蝕變較少,為后期分離結(jié)晶所形成。③全巖成分特征：通過全巖分析測試,獲得巖石主量元素含量,TAS投圖顯示該地區(qū)火山巖的巖性主要為碧玄巖和拉斑玄武巖。通過對主量元素之間的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),SiO2與TiO2、MgO、P2O5、K2O和FeOt呈負(fù)相關(guān),與Al2O3呈較好的正相關(guān)性,這種相關(guān)性反映巖漿演化的某種規(guī)律性。結(jié)合前人對該地區(qū)兩類巖石的微量元素研究,認(rèn)為碧玄巖來源于富集地幔,稀土元素配分模式與大陸裂谷型玄武巖相似；拉斑玄武巖是殘余地幔再次部分熔融的結(jié)果,其稀土元素和蛛網(wǎng)圖配分形式與原始地幔相似。2.火山形貌解譯①火山群地形解譯：火山群整體呈中間階梯狀隆起的臺地地形,各級臺地呈同心狀展布,東西方向上有延伸,按高程分為四個(gè)階梯,高度分別為1280m、1360m、1440m和1500m。中間起伏度大、坡度變化大、地表較粗糙,錐體密集;四周地勢起伏小,地表較平坦,錐體數(shù)少。根據(jù)線剖面起伏特征將火山群分為兩個(gè)部分,并對兩個(gè)不同高度范圍內(nèi)的火山集群作條帶剖面分析,判斷兩個(gè)集群火山的演化情況。②熔巖臺地解譯：熔巖臺地的展布和火山錐的分布均呈東西走向的條帶狀,利用坡度和起伏度的疊加圖層圈定了熔巖臺地的覆蓋范圍；利用Arcgis提取出熔巖臺地的面積約為2563km2,體積約為615kmm3。③新期熔巖流解譯：通過Envi軟件的波段選取、波段信息增強(qiáng)、目視解譯等手段,將新期熔巖流提取出來,解譯出其整體流向都朝向南部低洼處。鴿子山和阿拉坦圖古日格的熔巖流面積分別為54.97km2和17.04km2,因此噴發(fā)量前者大于后者,根據(jù)噴氣錐噴氣碟的分布位置可以判斷熔巖流南段為潮濕的沼澤環(huán)境。④斷裂地貌解譯：利用解譯出火山群整體展布情況、地貌線狀要素、串珠狀分布火山及火山長軸方向,可以推斷出該熔巖臺地基底存在北東向和近東西向的斷裂。結(jié)合1:20萬地質(zhì)圖和前人的研究結(jié)果可知,火山群的整體分布主要受東西向天山-陰山基底斷裂和北東向大興安嶺-太行山斷裂雙重影響。3.錐體形態(tài)分析①錐體形態(tài)特征：該地區(qū)大部分錐體都為火山渣錐,錐體形態(tài)保存較好,根據(jù)錐體的地貌特征如火山口的有無、坡度的大小及錐體的復(fù)合程度,將火山錐分為復(fù)合火山、錐形火山、穹形火山和盾形火山等四類,分別為50、14、28和10座。錐形火山呈截頂?shù)膱A環(huán)狀錐體；復(fù)合火山是由多個(gè)錐體復(fù)合而成,有多個(gè)火山口或溢出口;穹形火山呈無火口的山丘狀；盾形火山呈平緩的盾形。不同類型的火山指示其噴發(fā)類型的不同或演化時(shí)間的長短。②錐體形態(tài)分析：由于該地區(qū)錐體形態(tài)豐富多樣,本文按錐體形態(tài)將其分類,并統(tǒng)計(jì)了不同類型錐體的形態(tài)參數(shù),包括錐體高度、火口直徑、錐底直徑、火口深度、內(nèi)坡角和外坡角等參數(shù)。為了簡化計(jì)算,本文主要統(tǒng)計(jì)錐高(H)與錐體直徑(D)的比值H/D來描述火山的平均坡度正切值,坡度的陡緩又在一定的程度上指示火山錐遭受外界風(fēng)化剝蝕的時(shí)間,對應(yīng)的直方圖顯示錐形火山、復(fù)合火山、穹形火山和盾形火山的比值逐漸變小。將不同類型的火山位置投圖,顯示復(fù)合火山主要分布火山群中部,而盾形火山一般分布臺地邊部較多,即火山群中部火山噴發(fā)期次較多,火山群邊部形成時(shí)間較早。③火山的形成與演化：本文主要通過錐體形態(tài)分析,還原錐體的形成的物理過程;結(jié)合國外對火山錐體的數(shù)值模擬結(jié)論,推斷不同類型錐體相互之間的演化過程。通過對火山群地貌的解譯,提取不同類型錐體的分布規(guī)律,結(jié)合前人在該地區(qū)的測年數(shù)據(jù)和地化數(shù)據(jù),推測出火山群演化遷移趨勢：即早期噴發(fā)規(guī)模較大,覆蓋整個(gè)臺地,由于巖漿供應(yīng)量減少,后期火山活動(dòng)及分布向臺地中部收縮。④錐體的新老關(guān)系：錐體形態(tài)在一定的程度上能反映火山的風(fēng)化剝蝕程度,當(dāng)單位時(shí)間的剝蝕量相似時(shí),便可以用坡度的變化來量化受剝蝕的時(shí)間長短,即可建立起火山的年齡與形態(tài)之間的關(guān)系。本文通過統(tǒng)計(jì)分析錐體參數(shù),提取與坡度關(guān)系最緊密的H/D值,結(jié)合火山的演化規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算出各錐體的相對年齡,得出最新年齡與最老年齡分別為0.136Ma和2.02Ma,錐形火山、穹形火山和盾形火山的平均年齡分別為0.31Ma、0.65Ma和1.53Ma,將其年齡值投圖可知,火山群中部的火山相對較新,這與實(shí)際觀察相吻合。
【學(xué)位單位】：中國地震局地質(zhì)研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P317
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1.1 研究概況
        1.1.1 關(guān)于內(nèi)蒙古東部玄武巖的研究
        1.1.2 關(guān)于達(dá)里火山群的地質(zhì)研究
        1.1.3 關(guān)于火山地貌解譯方面的研究
    1.2 科學(xué)問題及選題依據(jù)
    1.3 研究思路和方法
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 研究區(qū)概況
    2.1 自然地理概況
    2.2 區(qū)域地質(zhì)背景
        2.2.1 構(gòu)造背景
        2.2.2 火山巖背景
第三章 火山地質(zhì)特征
    3.1 火山機(jī)構(gòu)特征
        3.1.1 火山渣錐
        3.1.2 火山口
        3.1.3 塌陷坑
        3.1.4 火山穹丘
        3.1.5 拖曳熔巖
        3.1.6 侵入巖墻
        3.1.7 羊尾溝
        3.1.8 噴氣錐
    3.2 錐體參數(shù)
    3.3 火山噴發(fā)產(chǎn)物
        3.3.1 火山碎屑物（巖）
        3.3.2 火山熔巖
第四章 火山巖特征
    4.1 樣品采集
    4.2 巖石標(biāo)本特征
    4.3 鏡下礦物特征
    4.4 主量元素特征
第五章 火山地貌解譯
    5.1 數(shù)據(jù)選擇
        5.1.1 高程數(shù)據(jù)
        5.1.2 遙感影像數(shù)據(jù)
    5.2 數(shù)據(jù)處理
        5.2.1 高程數(shù)據(jù)處理
        5.2.2 遙感數(shù)據(jù)處理
    5.3 火山地貌特征
        5.3.1 地形特征
        5.3.2 熔巖地貌特征
        5.3.3 火山錐地貌特征
        5.3.4 斷裂展布特征解譯
第六章 本區(qū)火山形成及演化模式
    6.1 火山的形成
        6.1.1 錐形火山的形成模式
        6.1.2 火山群的形成
    6.2 火山地貌的演化
        6.2.1 錐體的演化模式
        6.2.2 本區(qū)火山群的演化
    6.3 火山巖年齡估算
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及發(fā)表論文情況
BRIEF INTRODUCTION TO THE AUTHOR

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本文編號：2858481