紫金山碱性火山机构岩体岩相学及岩石矿物学特征

紫金山碱性火山机构岩体岩相学及岩石矿物学特征

山西省临县紫金山火山群火山岩带火山岩的独特地理和地质构造位置一直受到中国几代地质勘察的影响。由于矿产战略重要性等原因,其作为地质历史中古老火山机构的机能存在却被忽视,只是作为一个碱性杂岩体在研究。随着鄂尔多斯多种能源共存盆地研究热的兴起,紫金山火山机构岩体又一次引起了国内学者的广泛关注。但是,目前仍然缺乏岩相学方面比较系统的研究。笔者从野外观察研究、室内岩石学、矿物学、矿物组合关系方面对该岩体进行了仔细的研究,揭示出确切的岩浆演化关系信息。1岩石学和地表紫金山火山机构岩体出露在华北地台西部、鄂尔多斯盆地东缘的山西省临县与兴县交界的紫金山、大肚山、教排山地区(见图1,2),坐标为N37°50′～38°00′;E110°00′～110°30′。构造上位于华北地台中央造山带向西凸出部位北侧的晋西挠褶带内,岩体长7.5km,宽4km,呈NW—SE向展布,出露面积大约23km2。地表只在水磨川的教排山见到中三叠世二马营组(T2er),灰绿色长石石英粉沙岩夹紫红色粉沙质泥岩对岩体围限(见图3g,h),围岩热接触变质现象不明显,其余部分为第四系黄土覆盖。该岩体内出露岩相与岩石类型比较多样,既有深成相的岩瘤与包体,超浅成相的岩基、岩墙(见图4a,b,c,d)和岩脉,也有火山爆发相(见图3a,b)、集块岩和角砾岩(图3c,d,e,f)、溢流相的熔岩等,岩性上既有偏碱性系列对应相岩石,也有碱性系列对应相岩石,因此前人[1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,14]将其称之为碱性杂岩体。2岩相学、岩石矿物学特征在本次野外研究工作中,首先将典型的火山机构现象以照片的形式真实地予以纪录,其次将完全不同的岩石类型系统采集岩石标本,磨制岩石薄片,显微镜下鉴定,解析隐含信息。对获得的岩相学、岩石矿物学信息进行解耦,归类分析得出结论。本文岩相学划分采用文献所重点推介的方法进行,岩石定名与分类采用国际地质联合会1989年推荐的岩浆岩双三角分类方案进行岩石分类和命名(造岩矿物体积百分含量小于5%不参与命名),综合野外调查、室内研究、前人研究成果分析得出结论。本文采用国际地质科学联合会(IUGS)1989推荐的火成岩分类术语对紫金山岩体的岩石学特征进行描述。3深成相岩瘤岩墙经过野外考察、室内薄片鉴定以及综合前人的研究成果,笔者认为,紫金山杂岩体岩相学特征多样,分相比较清楚。岩体主要由深成相岩瘤或包体、超浅成相岩基、沿火山口塌陷裂隙分布的环状岩墙、岩脉、沿火山爆发裂隙分布的放射状岩墙、火山颈相和少量熔岩相组成。其中,沿火山爆发裂隙分布的放射状岩墙,呈放射状分布于超浅成相岩基、环状岩墙群、熔岩相响岩质火山角砾岩、响岩、粗面质火山角砾岩之中,最远可以延伸到围岩中,显示爆发裂隙分布的岩墙群是在比较晚的时期形成。3.1近等粗糙度半自形矿岩其主要指包含于细粒霞石正长岩、暗霞正长岩和假白榴石响岩中的霓霞钛辉岩、正霞正长岩、白霞正长岩,岩体呈瘤状团块、卵斑产出(见图4g),岩石全部具有近等粒状半自形粒状结构或者它形粒状结构。前人认为霓霞钛辉岩是暗霞正长岩带上来的深源捕虏体,正霞正长岩、白霞正长岩则没有描述,笔者认为该类瘤状岩石团块、卵斑可能为岩浆携带上来的早期分离结晶的堆晶相岩石。3.2闪次透辉二长岩其主要出露在紫金山(狭义)和教排山地区(见图2),岩性主要为角闪次透辉二长岩。经薄片费氏台鉴定,二长岩虽然具有近等粒半自形粒状结构,但其中钾长石为低透长石,其侵位位置应该在距地表1～3km,因此将其定位在超浅成相。该岩相出露面积占整个紫金山碱性—偏碱性杂岩体的2/3。3.3结构及岩石学特征其主要分布在超浅成相二长岩岩基与火山径相之间,呈半环状展布(见图2),出露面积占整个紫金山火山机构岩体面积的1/10。这主要由暗霞正长岩、细粒霞辉正长岩、霓霞次透辉正长岩及霞石正长岩等组成。其中,大多数种类具有近等粒状,较高温压条件结构特征,但霓霞次透辉正长岩中钾长石经薄片费氏台鉴定为高透长石。细粒霞石正长岩具有聚斑状结构,其中含有3～30mm的正霞正长岩包体(见图4g)。水磨川可见含正霞正长岩包体的细粒霞霓正长岩呈脉状侵入围岩的焰舌状侵入现象(见图4h),这种岩脉与围岩二马营组(T2er,接触处无接触变质现象发生(见图4h),只在岩脉内部见到大约5cm宽的冷凝边,说明这种岩浆的侵入温度比较低,因此将该系列岩石定位在超浅成相。暗霞正长岩中含有霓霞钛辉岩团块,团块直径(60～80)cm×(120～230)cm,内、外接触处均没有淬火与冷凝现象。3.4及火山火山岩相中的岩体其主要指侵入于环状岩墙、超浅成相岩基的局部以及火山熔岩相中的脉状侵入岩体,脉宽5～15cm。岩性主要是碳酸岩,具有近等粒结构,侵入温度较低。现有资料已经证明为幔源岩浆碳酸岩。3.5爆发相角砾岩溢流熔岩主要分布在紫金山主峰大肚山顶至鸽子崖一带(见图3a,b,图5),上部主要由溢流相假白榴石响岩、灰白色响岩、紫红色响岩等和爆发相角砾岩(主要为响岩质火山角砾岩和粗面质火山角砾岩)组成,大肚山斜坡有少量残留,大部分则不知去向。熔岩的底下为火山颈相熔岩,其出露面积几乎没有,仅有少量钻孔揭示。整个喷发相出露面积占整个紫金山岩浆岩出露面积的2/10。响岩质火山角砾岩中夹杂有同源的假白榴石响岩角砾和异源的斜长角闪岩角砾(见图3c,d,e,f);假白榴石响岩中含有大约5%的白霞正长岩团块,团块直径0.5～12.5mm。3.6与响岩质火山角砾岩的关系主要指分布在紫金山地区,以火山口为中心,呈放射状延伸的角闪正长斑岩、白榴石斑岩、透长石斑岩以及粗面斑岩岩墙等。岩墙主体大多分布在爆发相—超浅成相岩基以内(熔岩溢流相中则无),少数可以延伸到围岩中。透长石斑岩岩墙岩体内能明显地看到0.5～6cm的透长石斑晶(见图4a,b),岩墙宽度65～70cm,延伸数百米(见图4c,d,e,f)。与响岩质火山角砾岩接触处的角砾岩一侧有大约12cm宽的重熔气孔带(见图4c),内接触带(冷凝边)宽度3～6cm,粒径较细。带内斑晶较岩体内部斑晶粒径小一个数量级,透长石斑晶熔蚀结构发育,基质内有少量白榴石结晶,这说明透长石斑岩岩浆与围岩(响岩质火山角砾岩)有少量的成分交换现象,同时透长石斑岩浆侵入时温度比较高。综上所述,紫金山碱性杂岩体具有深成相包体+超浅成相岩基、环状岩墙、放射状岩墙+溢流相熔岩+爆发相角砾岩等岩相组合。岩基位于岩体的边部,围绕火山口的岩墙位于岩基的内侧,熔岩相和火山爆发相位于中央,加之野外呈现宏观破火山口形态等等,这些现象与点式火山机构岩体的岩相组合、分布特征相吻合。而且,钻孔资料揭示剖面图(见图5)也显示为一火山机构。因此笔者认为,紫金山碱性杂岩体其实就是一个火山机构岩体。它从宏观形态、岩相学特征记录了紫金山地区早白垩纪第一旋回岩浆活动从上行侵入(岩基)—形成火山(爆发相)—岩浆期后热液(碳酸岩)及第二旋回爆发(放射状裂隙形成及火山角砾岩)—宁静侵入且充填第一旋回塌陷裂隙及熔岩相溢流—火山消亡(通气管)的全过程,展现出3种原始岩浆、两个旋回岩浆活动的特征。4碱土金属类型紫金山碱性火山机构岩体所有岩相内均发育两个系列岩石(以矿物组合关系划分),即碱性系列和偏碱性系列。碱性系列对应于赖特的强碱性系列以及邱家骧的过碱性系列,偏碱性系列对应于赖特和邱家骧碱性系列。碱性系列主要发育深成相包体和岩瘤+超浅成相岩墙和岩脉+喷出相的熔岩与集块岩及角砾岩产状岩石;偏碱性系列主要发育超浅成相岩基+浅成相岩墙和岩脉+喷出相熔岩与爆发相角砾岩,碳酸岩作为网状脉广泛存在于第一旋回岩浆活动的岩体中。4.1远离碱性系列4.1.1细粒斑状结构为偏碱性系列喷出熔岩火山颈相岩石,主要分布在鸽子崖一带,岩石较致密,气孔体积百分含量小于8%,岩体中分布有大量的火山通气道,可达到2m以上。岩石黄褐色,细粒斑状结构(见图6a,b),基质为细粒结构,气孔构造。斑晶具有透长石+霓(辉)石矿物组合。斑晶为透长石,自形晶体,粒径一般大于1mm,2V=32°,为低透长石,体积百分含量13%～16%;霓辉石为半自形晶体,绿色,多色性不明显,Np∧c=8°～20°,体积百分含量小于5%;岩屑主要为同源粗面岩屑,砾径1.2～3.2mm,体积百分含量13%～18%;基质主要由透长石组成,半自形晶体,粒径0.3～0.5mm,也为低透长石,体积百分含量48%～53%。4.1.2响岩质火山角砾岩石组构为偏碱性系列火山爆发相,岩石灰白色夹红褐色,斑状结构(见图6g,h),角砾状构造,其内部含有一定数量的响岩质火山角砾。岩石具有斑晶正长石+基质正长石+火山玻璃组合。斑晶为正长石,自形晶体,粒径大于1mm以上,熔蚀结构发育,体积百分含量15%～17%。基质主要由粒径小于0.05mm的正长石组成,体积百分含量48%～55%。4.1.3半自形晶体岩石学特征为偏碱性系列浅成相,岩石灰黑色,斑晶自形程度高,中粗粒状结构,岩石整体呈斑状结构(见图7c,d),流线构造。斑晶具有斜长石+正长石+霓石+霞石矿物组合。斜长石为半自形晶体,有钠长石律双晶,An=30,粒径0.5～0.6mm,体积百分含量2%～4%。正长石为它形晶体,有高岭土化现象,粒径0.4～0.5mm,体积百分含量65%～75%。角闪石呈自形晶体,粒径0.8～1.2mm,体积百分含量15%～25%。霞石为自形晶体,蚀变弱,裂纹发育,粒径0.8～1.2mm,体积百分含量3%左右。基质为微晶—隐晶质结构,占岩石整体体积的35%左右。微晶为正长石,含量占基质体积总量大约32%,隐晶质占3%。4.1.4黑云母矿物的地球化学特征为碱性系列霓霞次透辉正长岩向偏碱性霓霞次透辉二长岩的过渡品种,属于偏碱性系列超浅成相。岩石灰绿色,等粒结构(见图7e,f)、近等粒状结构、半自形粒状结构、似斑状结构,块状构造。具有次透辉石+霓辉石+正长石+霞石+角闪石和黑云母矿物组合。次透辉石呈半自形晶体,边部绿色,中心无色,说明边部含有一定的霓石分子。多色性不明显,Ng∧C=38°～42°,粒径大于0.2mm,体积百分含量17%～19%;霓辉石呈绿色,自形柱状晶体,裂纹发育,Np∧C=20°～25°,粒径0.3～1.5mm,体积百分含量13%～16%;正长石为半自形—它形晶体,可见简单双晶,无蚀变,粒径0.1～0.6mm不等,体积百分含量43%～48%;霞石为它形粒状晶体,有轻微高岭土化现象,粒径0.1～0.3mm,体积百分含量8%～12%;不透明矿物呈自形晶体,粒径0.1mm,体积百分含量6%～8%;角闪石为绿色,多色性明显,体积百分含量小于2%;黑云母体积百分含量小于1%。4.1.5化砂半自形晶体为偏碱性系列超浅成相岩基,岩石灰白带绿色,色率25,近等粒结构(见图7g,h)、似斑状结构,块状构造。具有斜长石+正长石+次透辉石+角闪石+黑云母+石英矿物组合(局部含少量霓辉石)。斜长石呈半自形板状晶体,钠长石律、卡钠联合律双晶发育,An=44～47,粒径0.6～1.2mm,长宽比2∶1～3∶1不等,体积百分含量35%～42%。正长石为半自形板状—它形条状晶体,粒径0.4～1.2mm,体积百分含量45%～46%;次透辉石为半自形晶体,绿色,多色性不明显,含有Ac=7%～8%,Ng∧C=38°～42°,粒径0.8～1.5mm,体积百分含量12%～18%;角闪石呈棕褐色,半自形晶体,粒径0.4～0.6mm,体积百分含量小于5%;石英为它形晶,粒径0.2～0.3mm,体积百分含量小于5%。4.2碱性系列4.2.1质材料dp,2v前者为喷出相熔岩,后者为超浅成相岩墙。岩石红褐色,斑状结构(见图6c,d),基质为细粒结构,气孔构造。斑晶主要由白榴石组成。白榴石为自形晶体,复四边形,粒径0.8～1.5mm,其内部已经完全变为钾霞石,体积百分含量13%～17%。基质具有白榴石+透长石+玻璃质组合。白榴石为自形晶体,六边形,其内部也已经完全转变为钾霞石,粒径0.06～0.12mm,体积百分含量25%～30%。透长石呈半自形晶体,无解理,无双晶,蚀变弱,2V=14°～34°,为低透长石,粒径0.8～1.1mm,体积百分含量28%～32%。玻璃质呈褐色,体积百分含量15%～18%。4.2.2岩石斑晶、基质矿物组合为喷出相熔岩,由灰白色响岩和紫红色响岩组成,主要分布在大肚山西坡。灰白色响岩岩石较致密,无气孔,局部可见火山气管(7mm),岩石具有斑晶+基质矿物组合,斑晶主要为正长石。紫红色响岩主要分布在大肚山西坡,岩石较致密,气孔发育,气孔体积百分含量占岩体的30%多,该类岩石的定名主要依据岩石化学σ值。4.2.3岩屑、岩屑及质为碱性系列火山爆发相,岩石呈集块状和角砾状。岩石红褐色,斑状结构,角砾状构造(见图6e,f)。具有晶屑+岩屑角砾+基质组合。晶屑为透长石,自形晶体,粒径最大可达5mm以上,野外可见到粒径20cm以上的巨大晶体,体积百分含量15%～18%。白榴石呈自形晶体,六边形,粒径一般0.3～0.4mm,体积百分含量5%～8%。粗面岩屑(或者角砾),最大可达数十厘米(见图3d),显微镜下可见到最大15mm以上的岩屑,一般在0.3～1mm之间,内部粗面结构,体积百分含量18%～22%。基质具有透长石+铁质+火山玻璃组合。透长石呈它形板状,体积百分含量25%～28%。铁质为红褐色,体积百分含量22%～24%。玻璃质体积百分含量7%。4.2.4-2v的测定为碱性系列超浅成相岩墙,岩石灰白色略微带紫红色,斑状结构,块状构造。岩石具有斑晶+基质组合。斑晶中透长石呈自形晶体,粒径4～40mm,熔蚀结构发育,普遍发育卡斯巴、曼尼巴、巴温诺律双晶,用托比法测得(-)2V=25°,为高透长石,体积百分含量33%～37%;白榴石为自形晶体,六边形,粒径0.8～1.2mm,体积百分含量2%～3%;黑榴石呈自形晶体,已经全部褐铁矿化,仅保留假晶,体积百分含量4%～6%;霓石呈深绿色,自形晶体,边部已经暗化为磁铁矿,残晶仍然可见,体积百分含量1%。基质中钾霞石,自形晶体,六边形,粒径0.1mm左右,体积百分含量29%～33%。火山玻璃呈黑褐色,无粒级,体积百分含量23%～27%。4.2.5岩石矿物组合岩石灰绿色,卵斑结构(见图4g,h,图7a,b)。岩石主体具有等粒结构,霞石+正长石+霓石矿物组合。霞石呈半自形—它形晶体,表面有轻微高岭土化现象,粒径0.15～0.2mm,体积百分含量22%～25%;正长石呈它形板条状晶体,无蚀变,粒径0.3～0.35mm,体积百分含量40%～45%;霓石呈绿色,针状晶体,晶体长宽为0.01mm×0.1mm,体积百分含量30%～32%。4.2.6减少重质亚岩石中的出色点岩石灰绿色,等粒结构(见图7e,f)、近等粒状结构、半自形粒状结构、似斑状结构,块状构造,具有次透辉石+霓石+正长石+霞石+黑云母矿物组合。次透辉石呈半自形晶体,边部绿色,中心无色,貌似霓辉石,边部含有一定的霓石分子,多色性不明显,Ng∧C=38°～42°,粒径大于0.2mm,体积百分含量17%～19%;霓石呈绿色,多色性不明显,自形柱状晶体,裂纹发育,Np∧C=12°～17°,粒径0.3～1.5mm,体积百分含量15%～17%;正长石为半自形—它形晶体,可见简单双晶,无蚀变,粒径0.1～0.6mm不等,体积百分含量43%～48%;霞石为它形粒状晶体,有轻微高岭土化现象,粒径0.1～0.3mm,体积百分含量8%～12%;不透明矿物为自形晶体,粒径0.1mm,体积百分含量6%～8%;黑云母体积百分含量小于1%。4.2.7石与ac分子岩石灰黑色,半自形中—粗粒状结构,块状构造,具有霓辉石+霞石+黑榴石+正长石矿物组合。霓辉石呈自形晶体,绿色多色性比较明显,近乎平行消光,含有10%～15%的Ac分子,粒径0.8～1.2mm,体积百分含量32%～40%。黑榴石呈自形晶体,粒径0.6～0.8mm,体积百分含量0%～3%。霞石为它形晶体,粒径0.5～0.7mm,体积百分含量12%～22%。4.2.8卵斑内部组分以卵斑的形式存在于细粒霞霓正长岩中,最多占岩体成分的40%,卵斑直径3～40mm(见图7a,b,图4g)。卵斑内部主要由霞石和正长石组成。霞石为自形晶体,有轻微高岭土化现象,一轴晶,粒晶0.3～0.4mm,体积百分含量32%～35%左右。正长石呈它形条状晶体,无蚀变,粒径0.4～0.6mm,体积百分含量65%～68%,其成分定名为正霞正长岩。4.2.9岩石及构晶石主要以凝团块的形式分布在假白榴石响岩中,近等粒结构。岩石具有白榴石+霞石+正长石矿物组合。白榴石为自形晶体,六边形或八边形,已经全部变为钾霞石,粒径0.6～0.8mm,体积百分含量12%～17%。霞石为半自形晶体,一轴晶,粒径0.4～0.6mm,体积百分含量28%～32%。正长石呈半自形晶体,偶见卡式双晶,粒径0.5～0.8mm,体积百分含量51%～56%。4.3超基岩性岩石4.3.1钙铁辉石矿物组合霞霓钛辉岩为岩浆早期分离结晶出的超基性岩,为深成相岩石,主要以岩瘤的形式存在于暗霞正长岩中。岩石深黑色,半自形中—粗粒结构,流线块状构造。其具有正长石+钛辉石+霓辉石+黑榴石+霞石矿物组合。正长石为它形晶体,粒径0.5～0.8mm,体积百分含量3%左右。钛辉石、霓辉石呈淡绿色,半自形晶体,粒径2～8mm,其中含有20%～60%(体积百分含量)的钙铁辉石分子。黑榴石为自形晶体,绿褐色,粒径0.8～1.2mm,体积百分含量5%～30%。霞石为它形晶体,有轻微高岭土化现象,粒径0.8～1.5mm,体积百分含量12%～16%。4.3.2紫金山火山机构岩石学特征为网状脉岩相。岩石粗粒粒状结构,块状构造,黄白色,具有方解石+霞石+正长石+磷灰石矿物组合。方解石为它形—半自形粒状晶体,粒径2～4mm,体积百分含量90%以上。霞石呈它形粒状晶体,有轻微高岭土化现象,粒径0.5～0.8mm,体积百分含量2%～3.5%。正长石为自形晶体,可见简单双晶,蚀变弱,体积百分含量3%～4.5%。磷灰石为自形粒状晶体,无蚀变,粒径0.2～0.4mm,体积百分含量1.5%～2%。综上所述,紫金山火山机构岩体内,超基性深成相霓霞钛辉岩具有钛辉石+霓辉石+黑榴石+霞石+正长石+角闪石矿物组合,碳酸盐具有方解石+霞石+正长石+磷灰石矿物组合。碱中性深成相正霞正长岩具有霞石+正长石矿物组合,白霞正长岩具有白榴石+钾霞石+正长石矿物组合。偏碱性超浅成相岩基中二长岩具有次透辉石+斜长石+正长石+角闪石+黑云母+石英矿物组合,过度相霞霓次透辉正长岩具有霓辉石+次透辉石+霞石+正长石+角闪石+黑云母矿物组合。碱性超浅成相岩基霞辉正长岩具有霓石+次透辉石+霞石+正长石+角闪石+黑云母矿物组合,岩墙白榴正长斑岩岩墙具有霞石+霓石+正长石和白榴石+钾霞石+正长石两种矿物组合特征。偏碱性的超浅成相岩墙具有霓石+角闪石+正长石矿物组合等等。这8种矿物组合形式说明紫金山火山机构岩体在岩石学方面的多样性(也可能就是前人强调其为杂岩体的原因),也可能代表了8次岩浆活动,同时也说明紫金山岩浆活动在原始岩浆分异、演化方面的多样性。5讨论5.1岩浆活动及岩石学特征火山机构岩体内的矿物组合关系能提供岩浆活动期次,岩浆混合、分异、派生演化的相关信息[7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23]。笔者经过对比分析认为,紫金山超浅成相岩基具有次透辉石+斜长石+正长石+角闪石+黑云母+石英矿物组合、霓辉石+次透辉石+霞石+正长石+角闪石+黑云母矿物组合、霓石+次透辉石+霞石+正长石+角闪石+黑云母等3种矿物组合,其中次透辉石等作为共同含有的标型矿物,推测这两个岩浆系列活动可能代表了紫金山岩浆活动的第一旋回,表现为两期富含Mg-Fe的碱性霞辉正长岩岩浆与偏碱性二长岩岩浆在上行过程中可能存在有限混合现象,混合的结果使得偏碱性的二长岩中透辉石结晶成了次透辉石,并且都含有一定数量的霓石分子。混合的结果使得霞辉正长岩岩浆碱度降低,本来应该结晶为霓石的组分却结晶出了霓辉石和次透辉石,并且派生出了偏碱性霓霞次透辉正长岩岩浆(σ=6.3)。暗色Fe-Mg质矿物的分离结晶以及岩浆的混合,使得喷出地表的岩浆色率下降,碱度增加,表现为粗面质,而不是粗安质。残余岩浆中贫Fe-Mg,富Si,Al,但是Si仍然呈弱不饱和,出现角闪石+正长石+基质或者正长石+基质矿物组合特征。霓霞钛辉岩岩瘤包含在暗霞正长岩体中,矿物组合中都含有标型矿物黑榴石,表明二者同属于一个岩浆系列,霓霞钛辉岩可能为暗霞正长岩岩浆早期分离结晶的堆晶相岩石。正霞正长岩以卵斑的形式赋存于细粒霞石正长岩中,以含15%～50%(体积百分含量)霞石为特征,说明二者同为一个岩浆系列,因此正霞正长岩可能为霞石正长岩岩浆分离结晶的产物。白霞正长岩以聚斑的形式存在于假白榴石响岩中,二者都以含白榴石为特征,应该同属于一个岩浆系列,表明白霞正长岩可能是该期岩浆早期分离结晶的产物。从前人同位素年龄判断暗霞正长岩、霞石正长岩、响岩等岩浆活动可能代表了紫金山岩浆活动的第二旋回。首先是暗霞正长岩岩浆起源于上地幔,经过霓霞钛辉岩分离结晶演化出霞石正长岩岩浆,残余的暗霞正长岩浆侵位于近地表。霞石正长岩岩浆经过正霞正长岩分离结晶演化出响岩质岩浆,残留的霞石正长岩浆也侵位于近地表,响岩质岩浆经过白榴石、正长石分离结晶后喷出地表,分离出的白榴石斑岩、透长石斑岩岩浆侵位在响岩以及响岩质火山角砾岩中。由残余岩浆侵位于近地表的现象推断,第二旋回岩浆活动可能伴随着剧烈的地壳运动。由此可见,紫金山所有岩浆岩岩石矿物学证据揭示,该区可能是三期原始岩浆活动,经过分异、派生出最少5次(以演化关系判断)最多达8次(以矿物组合关系判断)分期岩浆活动的产物。5.2紫金山火山机构的性质问题紫金山碱性杂岩体岩相学识别,文献记述比较详尽,最早由杨杰(1953年)识别出火山角砾岩,山西省地质局吕梁三队(1957年)、吕梁队(1959年)、215队(1964年,1978年)以及吴利仁(1964年)、华北地质研究所铁矿研究队(1975年)、山西地质志(1989年)等单位和学者识别出了大多数岩相,霓霞钛辉岩包体只是作为个案处理,白霞正长岩仅有数个字符描述。脉状碳酸盐则由阎国翰、周玲棣等(1991年)通过微量元素特征确认,岩瘤以及包体作为一个岩相在本此研究中才识别出来。钻孔资料以及佳县幅1∶20万地调报告中揭示岩相剖面图(见图5)也证明为一火山机构。紫金山特有的深成相岩瘤包体+超浅成相(岩基+环状岩墙+放射状岩墙)+喷发相(火山熔岩)+爆发相(角砾岩)岩相组合以及宏观上岩基位于岩体的边部,围绕火山口的岩墙位于岩基的内侧(见图2),熔岩相和火山爆发相位于中央的火山口形态等岩体分布特征与点式火山机构岩体的岩相组合、分布特征相吻合。因此,笔者以为,紫金山碱性杂岩体从岩相学定位,就是一个火山机构岩体,应该恢复其火山机构的本质,改称火山机构岩体。前人已经证明,紫金山碱性杂岩体宏观为一火山机构,可能是因为找矿等战略因素的考虑,一直将其称之为碱性杂岩体,而其真正火山机构所具有的研究价值却遭到忽视。紫金山火山机构岩体同位素定年工作从20世纪80年代K-Ar定年,20世纪90年代磷灰石Ru-Sr定年、多岩性全岩样品Ru-Sr定年以及21世纪的锆石U-Pb定年,所获得的分析数据,不论何种方法取得的同位素年龄值都集中在129～145Ma以内,时代上为中生代早白垩纪。其中,有部分年龄数偏留这一区域,如山西地质志20世纪80年代获得的流水岔二长岩全岩K-Ar年龄154.2Ma±4.0Ma,可能是因为后期Ar的丢失所引起;单颗粒锆石SHRIMP测年结果287.5Ma±5.8Ma,