峨眉山玄武岩系底部沉积火山碎屑岩的风化特征及其机制

摘要

位于峨眉山玄武岩系底部的沉凝灰岩和沉火山角砾岩球状风化强烈,风化程度明显高于上覆玄武质熔岩。与母岩相比,腐岩化学组分淋失严重,次生微孔隙发育,但单体孔隙尺寸细小,具有低密度、高孔隙度、高渗透率、高容水度及高持水度特征。2种具有块状构造的沉积火山碎屑岩均由玄武质火山碎屑和正常海相碳酸盐岩碎屑组成,分属钙质基性沉凝灰岩和钙质基性沉火山角砾岩,它们具有类似的化学组成,而且风化过程中的组分流失与相对富集规律也基本一致。非饱和带环境下的温度波动可在岩石中2类不同碎屑颗粒之间形成贴粒微缝;微缝内的凝结水首先溶解灰岩碎屑,并逐渐在结构体表面一定厚度范围内形成吸水-贮水能力远大于一般岩石腐岩壳的海绵状结构层。该结构层吸收-贮存的液态水一方面保证壳内火山碎屑的溶解,一方面向其内侧风化前锋的扩展进程提供水量支持。钙质基性沉火山碎屑岩的风化进程可明显地划分为分别以灰岩碎屑和玄武质火山碎屑溶解为主、先后彼此搭接的2个阶段。