火山之舞：熔积岩的诞生与传奇

当火山之怒撕裂大地，炙热的岩浆如狂野之舞，跃然地表。在火山口的舞台上，它们挥洒着炽烈的情感，时而如细丝般飘逸，时而如巨浪般汹涌。在这场自然的狂欢中，一种隐秘的地质奇观在悄然绽放——那便是熔积岩的诞生。

火山喷发（图片来自网络）

熔积岩，这一名字背后隐藏着一个关于火山与沉积物相遇的故事****。在某些特定的环境下，比如沉积盆地中，炙热的熔岩流会与那些尚未固结、湿冷的沉积物相遇。它们之间的这场邂逅并非平静，而是充满了激烈与变幻。熔岩与沉积物相互掺混、交织，最终形成一种独特的火山碎屑岩Peperite——我们称之为熔积岩或混积岩。

熔岩与砂质沉积物相遇掺混形成的熔积岩（新疆·托云）

熔岩与碳酸盐沉积物相遇掺混形成的熔积岩（新疆·托云）

说起熔积岩的****发现，还要追溯到19世纪早期。当时，英国火山学家乔治·斯克罗普（G.P. Scrope）在描述法国中部Limagne Auvergne地区的碎屑岩时，首次使用了“peperino”这个词。他注意到这些岩石中包含着湖相石灰岩和玄武岩的混合物，外观上，它们的结构类似于碎胡椒般复杂。岁月流转，科学家们对熔积岩的探索愈发深入。白志达教授将这一概念引入国内，并根据其成因命名为“熔积岩”。他指出，**熔积岩主要由两部分组成：一是来自岩浆的碎屑，称为浆源碎屑；二是与之混合的宿主沉积物。**这些熔积岩多产于熔岩流与松散沉积物的接触界面上。在我国，熔积岩主要分布在内蒙古多伦、河北尚义和辽西一带的中生代火山—沉积盆地。最近，学者们还相继在新疆的塔里木盆地和托云盆地中识别出大规模的典型熔积岩。

熔积岩在形态上形似碎胡椒，故而得名Peperite，直译为“胡椒岩”（新疆·托云）

出露在新疆塔里木盆地北缘的熔积岩，与塔里木大火成岩省的火山作用有关（新疆·柯坪）

熔积岩的形成过程充满了神秘与传奇。当炽热的岩浆与湿冷的沉积物相遇时，它们之间会发生一幕幕复杂的相互作用。这些作用包括淬碎、蒸气爆炸以及沉积物的流体化等。正是这些过程共同塑造了熔积岩独特的结构和外观。根据浆源碎屑的形态和结构特征，我们可以将熔积岩分为块状和流状两种类型。块状熔积岩的碎屑多呈块状或不规则棱角状；而流状熔积岩的碎屑则呈现出更为复杂的曲面外观，如透镜状、舌状等，显示出一种流动的美感。

块状熔积岩（新疆·托云）

流状熔积岩（新疆·托云）

熔积岩不仅是自然界的艺术品，更是地质学家手中的宝贵资料。它们的存在可以帮助我们精确地确定火山活动与沉积活动的“等时性”，成为地层时代研究的重要参考。得益于新近碳酸盐矿物定年技术的快速发展，学者们针对托云盆地的熔积岩开展了系统的测年工作，并成功地获得了46.3–42.3 Ma的同位素年龄。此外，通过混合的宿主沉积物，我们还可以窥探到火山活动发生时的沉积环境，从而揭示出火山沉积盆地的发展演化历史和古气候古环境的奥秘。

西南天山托云盆地熔积岩中的方解石同位素测年结果（Gao et al., 2024）

值得一提的是，在野外考察时，熔积岩总是与玄武岩等火成岩紧密共生，当沉积物为碳酸盐岩时，它们可能会被误认为是火成碳酸岩。这也提醒着我们在地质勘探过程中需要更加细心和谨慎。

熔积岩可呈层状产出并与玄武岩密切共生，野外或易与火成碳酸岩混淆（新疆·托云）

总的来说，熔积岩是火山与沉积物共同绘制的奇妙篇章。它们的诞生见证了自然界中水与火的完美融合，也为我们探索地球奥秘提供了宝贵的线索。

参考文献

白志达, 孙善平, 徐德斌, 刘永顺, 2004. 火山碎屑岩的一种重要类型——熔积岩. 地学前缘, (3): 134.

郭召杰, 朱贝, 陈石, 2015. 熔积岩及其对中国几处关键构造事件的限定. 地学前缘, 22(2): 174-186.

刘帆, 程志国, 郭祝芳, 冀文涛, 2024. 西南天山托云盆地古近纪熔积岩成因及其古环境意义. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.103.

朱贝, 郭召杰, 张子亚, 程丰, 2014. 塔里木二叠纪熔积岩的发现及其对大火成岩省火山喷发环境的限定. 中国科学: 地球科学, 44(10): 2182-2192.

Busby-Spera, C.J., White, J.D., 1987. Variation in peperite textures associated with differing host-sediment properties. Bulletin of Volcanology, 49(6): 765-776.

Gao, D., Cheng, Z. G., Zhang, Z. C., Osmani, Y., Wang, Z.C., Zhang, L.L., 2024. Lava–water–sediment interaction: Dolomite UPb dating marks the Cenozoic Ocean–continent transformation in the southwestern Tianshan Mountains. Lithos, 466-467: 107463.

Skilling, I.P., White, J.D.L., McPhie, J., 2002. Peperite: a review of magma–sediment mingling, Journal of Volcanology and Geothermal Research, 114 (1–2): 1-17.

White, J., McPhie, J., Skilling, I., 2000. Peperite: a useful genetic term. Bulletin of Volcanology, 62: 65–66.

Wohletz, K., 2002. Water/magma interaction: some theory and experiments on peperite formation. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 114(1-2): 19-35.

致谢

感谢北京科技大学贺振宇教授对本文提出的宝贵建议。感谢国家自然科学基金面上项目（42072067）和重点项目（42030302）的支持。