峨眉山玄武岩研究综述要点：峨眉山玄武岩的分布、时代、岩相，地裂运动与地幔柱？峨眉山玄武岩由赵亚曾于1929年命名,特指覆盖于四川西南峨眉山区含Neoschwagerina蜓化石茅口组之上的玄武岩[1-3]。

现作为一个岩石单位广泛使用[3],指分布于云、贵、川三省、出露面积约2·5×105km2的晚二叠世大陆溢流玄武岩[4-5],称广义峨眉山玄武岩(本文简称峨眉山玄武岩)。

峨眉山玄武岩是目前我国境内唯一被国际学术界认可的大火成岩省。

一、峨眉山玄武岩系的时空分布二、本区二益纪玄武岩系分布十分广泛.已知分布范围在东经97“30‘一108030’，北纬2lO20’一33。

，在金沙江一哀牢山断裂(F3)以西多零星分布，F，以东多呈面型分布.在l分区内还有两处(南盘江地区和川东北地区)隐伏的玄武岩.全区已知的露头面积为37，38平方公里，估计当时的玄武岩覆盖面积超过40万平方公里，火山喷发物的体积约28万立方公里.除少数零星外，玄武岩系平均厚度为705米.主要沿断裂带分布，如Fl:断裂带两侧33个厚度点平均，为880米，F，断裂带11个厚度点平均130。

米.二叠纪玄武岩系的喷发时代，从本区西南绿春、景洪、孟连等地的早二叠世栖霞期向北东方向，时代越来越新.在F，两侧为茅口期，到了古板块内部以晚二叠世龙潭期为主.长兴组的火山岩仅见于景谷东侧通达河的局部地段.三、峨眉山玄武岩各构造岩石分区的地质特征I分区即大陆裂谷系峨眉山玄武岩分布区.玄武岩浆的喷溢活动受攀西裂谷系，司的控制，其活动时代从下二叠世晚期到上二叠世晚期，龙潭期是火山活动的高峰期.熔岩覆盖面积约27万平方公里，西厚东薄，平均厚度是村o米.1区是以陆相为主，为间歇性的，裂隙式多中心的喷发型，可属冰岛型.本分区玄武岩系从下而上，分三个大旋迥.下部为碱性玄武岩，以杏仁状和斑状熔岩为主，夹少量同性质的火山碎屑岩.见于东川大坪子，厚325米.上部为流纹英安质火山熔岩和碎屑岩，见于建水核桃园，厚为242米.应着重指出，在三省交界的数万平方公里宣威组煤层中，已发现多层由流纹质火山灰蚀变而成的夹歼.这可表明二委纪晚期确有相当规模的酸性火山活动.中部为典型的大陆拉斑玄武岩.它可与非洲卡鲁玄武岩、印度德干高原玄武岩、西伯利亚的暗色岩系和哥伦比亚河玄武岩相对比，不但在规模，而且在岩石组合上.中部旋迥的底部多为火山角砾岩(或集块岩)，向上为玄武熔岩，而中、上部可见到较多的沉积夹层(沉凝灰岩、湖沼相的粘土岩和砂页岩等)，厚度不大，一般为数厘米至数米，在四川境内，中部旋迥的顶部或上部层位还见有铁质粘土岩、赤铁矿层和直接以矿浆形式出现的玄武磁铁岩.本分区普遍缺乏安山岩，而呈现出与华力西晚期发育的攀西裂谷带有成因联系的双模式火山岩特征II分区即弧后边缘海的双海拉斑玄武岩系【1].它处于扬子准地台与三江地槽褶皱系之间的构造过渡带.典型的蛇绿岩或深海沉积在本区不多见.笔者利用了川地区调队近年在巴塘、理塘、木里等地零星出露的下部古生代地层资料和二叠纪海下喷发的低钾高镁为大洋拉斑玄武岩的发现(据扬朗先，‘1983;刘宝田，1982)，认为本区应是早二盈世开裂，晚三盈世或更晚闭合的弧后海盆，推测的扩张脊在马尼千伐一理扩一木里一线.双海玄武岩系分布面积约10万平方公里，因海相三叠系地层的掩盖，仅大理、宾川、丽江、宁菠等地厚度较大，平均为2149米(据22个厚度点).本区最厚的宾川上仓剖面为，384米，居川滇黔三省之冠，是国内外罕见的火山岩剖面，火山岩活动时代始于茅口期终于晚二叠世晚期，比I分区稍早些.在岩系的中、下部多见海相沉积岩夹层，富含艇科和腕足类化石在大理、宾川、宁菠、炉霍(?)和盐源等地可见海下喷发特征的枕状熔岩.它以椭圆体为主，圆球体和不规则形体次之，大小相间、密集重叠、成层产出.单枕长、短轴多分别为120一70厘米和40一20厘米，大者为250xl20厘米，小者20xl0厘米.枕体间多为淡绿色碧玉充填.不同于1区的是，未见碱性玄武岩.上部的流纹岩仅见宾川上仓地区.盐源、丽江以北大部地区多为变质玄武岩，有的已绿岩或绿片岩化.岩石化学及稀土元素分配型式不但区别于峨眉山玄武岩，而且证实了深海拉斑玄武岩【，]或洋中脊玄武岩的广泛存在.上仓地区仍具双模式特征，这可表明弧后扩张脊向陆缘延伸以及岩浆受陆壳混杂的结果.III分区即金沙江、澜沧江岛弧火山岩分布区.在绿春、金平等地石炭纪普遍有，00一1800米的浅海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积.早二盈世初期，在金平、墨江一带有2800米的泥质碎屑省和碳酸盐岩沉积，并伴有少量中基性火山岩(，6。

米)t5J.茅口期火山活动加剧，范围扩大，可延续到晚二叠世末期.本区是古生代与中生代一系列拉张与挤压构造事件的重益区.反映在火山岩上，除近F，断裂带发育玄武岩外，广泛出露的是中酸性火山岩.另一特点是火山岩层厚度一般不大，多呈夹层产于海相地层中，少数地区见枕状熔岩.本区火山岩厚度平均950米(据19个厚度点).在德钦地区下二叠世以玄武岩为主，上二益则以中酸性火山岩为主;绿春、墨江等地则与此相反.在南部(下关一保山一线以南)，中部以中酸性为主，两侧则以基性为主，具对称分布.IV分区—滇西洋盆玄武岩分布区.从石碳至二叠纪普遍存在海底火山活动和海相沉积岩发育，是一典型的沉积一火山岩相区.两者厚度共逾5000米.玄武岩的上、下界地层中，海相化石丰富，门类多.玄武岩本身的枕状构造和球颗结构发育.个别(近F，的大励龙)见少t中酸性火山岩.本分区火山岩平均厚达880米(据8个厚度点).V分区—F，、Fl。

两断裂带夹持的三角地带.玄武岩分布零星，丹巴一带见变质玄武岩，宝兴一带见枕状玄武岩.变质玄武岩厚千余米，岩性与11分区的绿片岩相似，可能是它们的产物.宝兴、茂坟等地的枕状熔岩厚度不大(数十米到2000余米)，可能是I分区北延的水下部分.火山岩的时代是晚二叠世早期.4峨眉山玄武岩的成因探讨峨眉山玄武岩是地球深部动力学过程和状态在地表的表现,认识和探讨峨眉山玄武岩成因对探讨地球壳-幔-核相互作用和地球深部状态,乃至地球的演化都具有重要意义。

但是由于问题的复杂性,长期以来峨眉山玄武岩的成因颇有争议。

在20世纪八九十年代,峨眉山玄武岩的裂谷成因占主导;随着研究的深入,地幔柱成因逐渐成为主流观点。

4·2地幔柱成因继Wilson提出热点假说[77]和Morgan提出地幔柱假说[78]后, Griffiths和Campbell[79]开始建立动态热柱模型。

随后,Lason[80]提出超级地幔柱概念,认为在白垩纪中期有一次超级地幔柱活动,活动开始的时间与白垩纪超静磁期起始时间相吻合。

Chung和Jahn[44]最早提出峨眉山玄武岩是地幔柱成因的观点。

何斌等开展了一系列岩相学和沉积学的研究,论证了峨眉山玄武岩是地幔柱成因而非裂谷成因[1,5,28,49]。

主要依据为:(1)由茅口组灰岩的剥蚀情况推断二叠纪的峨眉山玄武岩呈近圆状展布,而不是沿攀西裂谷呈线状分布。

(2)峨眉山玄武岩的分布面积和体积的研究揭示了峨眉山玄武岩喷发事件与极其巨大的地球深部过程关联。

如果是裂谷成因,则裂谷作用应该影响整个扬子克拉通,形成裂谷的规模应该比攀西裂谷的现今规模大得多。

(3)地层学和沉积学的研究表明,峨眉山玄武岩在喷出地表之前曾有过大规模抬升(大于1 300 m),且表现为穹窿状隆起,远超过岩石圈引张形成攀西裂谷的规模。

另外,已有的古地磁学、地层学和年代学研究也显示,峨眉山玄武岩喷发持续时间很短[5,37,46,56],这与裂谷成因不一致[24,81]。

来自地震测深的资料[30]进一步支持了峨眉山玄武岩的地幔柱成因。

Peate和Bryan[27]的研究也支持峨眉山玄武岩的地幔柱成因,只是他们认为峨眉山玄武岩是海底喷发产物,喷出之前没有造成地面的大规模抬升,茅口组灰岩厚度区域不均一是正常的沉积地貌;他们提出岩浆作用和岩浆喷发时重力不稳定造成的地形上的沉降作用会同时发生,最终地表上不会显示出明显的抬升或者下降痕迹更符合峨眉山大火成岩省的情况。

由此看来,对峨眉山玄武岩的成因已逐渐得到一致认识。

对地幔柱头部所处的位置也有了一定的认识,比如He等[50]根据茅口组灰岩的剥蚀情况认为是在云南大理至四川米易一带,而张招崇等[69]通过对高温苦橄岩的研究则认为在云南丽江一带。

考虑到一般地幔柱头直径可达400 km,上述两个研究小组得出的结论并不矛盾。

另外,一些学者将超级地幔柱模型与峨眉山玄武岩相联系,如张招崇等[69]提出,峨眉山玄武岩和西伯利亚玄武岩可能来源于同一超级地幔柱;肖龙等[82]联系古特提斯的演化史,推断存在一个从420Ma开始活动的特提斯超级地幔柱,在晚二叠世的活动形成了峨眉山大火成岩省。

因此,虽然目前的研究多数肯定了峨眉山玄武岩是地幔柱成因,但是关于峨眉山地幔柱模型和峨眉山地幔柱是何种动力学机制触发等问题仍需进一步研究。

(一)峨眉地裂运动的提出及涵意4·1裂谷成因在20世纪80年代初,骆耀南等人提出攀西裂谷的概念[48],随后众多学者开展了对攀西裂谷的详细研究。

当时一些研究者认为峨眉山大火成岩省是由攀西裂谷作用形成[74]。

Huang等[75]则认为,由于羌塘块体与扬子克拉通在早二叠世的分离造成了峨眉山玄武岩的喷出。

Courtillot等[76]指出,峨眉山玄武岩的喷发时代与冈瓦纳大陆北缘和中国板块的裂解具有同时性。

Thompson等[51]在对峨眉山玄武岩进行的地层学和地质环境考察后提出,峨眉山玄武岩的裂谷成因能合理解释所见到的地质现象。

在中国南方黄汲清所称的扬子准地台，经过加里东运动后，大部露出水面缺失泥盆纪和石炭纪地层。

晚古生代时，在上扬子地台的西南部(包括川、滇、黔、桂、湘等省广大地区)，发生过一次强烈的拉张运动。

其构造型式复杂多样，有以大面积峨眉山玄武岩喷发为特色的康滇陆内裂谷区，有以弧后拉张为背景的南盘江一右江弧后盆地，有以大陆边缘拉张分离而形成的松潘一甘孜边缘海，也有以碳酸盐台地破裂为特色的台块一台槽的沉积一构造模式。

但这些拉张构造的形迹，受到后期印支、燕山、喜山等挤压运动的改造，已面口全非，很少被人所重视。

经过作者(罗志立，1981)的研究〔2〕，发现这次区域性的拉张运动确实存在，从泥盆纪开始，到晚二叠一世峨眉山玄武岩喷发达到高潮，曾将此拉张运动称为“峨眉地裂运动”。

这次运动持续时间长、作用强烈、影响范围之大，实属中国南方扬子地台上的一次重大地质事件。

在中国南方人们把上下二叠统之间的假整合称为“东吴运动”，经过我们研究，它并非单纯上升形成的造陆运动，而是上升过程中具有不均衡块断运动，属峨眉地裂运动过程中发生的一次强烈引张幕，故我们不用“东吴运动”而创立“峨眉地裂运动”这一名称。