第八章-火山碎屑岩

第八章火山碎屑岩第一节概述第二节火山碎屑岩组风特征第三节火山碎屑岩的结构与构造第四节火山碎屑岩的分类第五节火山碎屑岩的成因类型及形成机理第六节火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山碎屑岩是由火山爆发所产生的同期火山碎屑物质，经空气或水介质的搬运、沉积、固结而成的岩石。火山碎屑岩是介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型，兼有二者的特点，又与二者相互过渡。在沉积岩系中它属于碎屑沉积岩中的一种特殊类型。火山爆发第二节火山碎屑岩组分特征火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为岩屑(岩石碎屑)、晶屑(晶体碎屑)和玻屑(玻璃碎屑)三种。1.玻屑玻屑通常大小在0.1～0.01mm之间，很少超过2mm；2～0.01mm者称火山灰，小于0.01mm者称火山尘。酸性和中酸性熔浆生成的玻屑折光率在1.48～1.51之间。刚性玻屑有弧面棱角状和浮石状两种。塑性玻屑是炽热的玻屑在上覆火山碎屑物的重压下，彼此压扁拉长叠置定向排列，且相互粘连熔结在一起而成。强烈塑变玻屑显流纹状，通称假流纹构造。3-63-7玻屑凝灰岩2.晶屑晶屑多为早期析出的斑晶随熔浆炸碎而成。大小一般2～3mm，常呈棱角状，有时也保持原来的部分晶形，其成分多为石英、长石、黑云母、角闪石、辉石等。晶屑凝灰岩石英晶屑表面极为光洁，具不规则裂纹及港湾状熔蚀外形。长石晶屑主要为透长石、酸性至基性斜长石，有较高自形程度，可见沿解理破裂及明显的裂纹。黑云母和角闪石晶屑常具弯曲、断裂及暗化现象。3.岩屑岩屑形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块。依其物态可分为刚性及塑性两种。刚性岩屑是已凝固的熔岩，或火山基底和管道的围岩，当火山爆炸时冲碎而成。塑性岩屑又称塑性玻璃岩屑、浆屑或火焰石等，是由塑性、半塑性熔浆在喷出后经塑变而成，具玻璃质结构，断面呈火焰状、撕裂状、树枝状、纺缍状、透镜状、条带状等。火山弹是由于塑性熔浆团在空中旋转而成，形成纺缍状、椭球状、麻花状、陀螺状、梨状等，表面具旋扭纹理和裂隙，并具一层淬火第八章火山碎屑岩第一节第二节火山碎屑岩组风特征第三节火山碎屑岩的结构与构造第四节火山碎屑岩的分类第五节火山碎屑岩的成因类型及形成机理第六节火山碎屑物（岩）的成岩后生变化一.目前通用的粒级划分为：集块(＞100mm)、火山角砾(100～2mm)、火山灰(2～0.01mm)、火山尘(＜0.01mm)。专属性的火山碎屑岩结构有：集块结构(火山集块＞50%)、火山角砾结构(火山角砾＞75%)、凝灰结构(火山灰＞75%)。•火山泥球构造（包括火山会球、火山豆石、凝灰岩球、火山雹石等）：呈球状，内部为较粗的火山灰屑或晶屑，边部为极细的火山尘等所构成的同心纹层构造。•层理构造:火山碎屑岩通常不显层理，但在水携或风携的火山碎屑沉积中，也可出现小型和大型交错层理以及平行层理。二.（3）假流纹构造：主要出现在流纹质熔结凝灰岩中。根据塑性玻屑可见燕尾状分叉，在刚性碎屑边部可见塑变不强的弧面棱角状外形，“假流纹”延伸不远，一般无气孔及杏仁体等，而有别于流纹构造。除上述构造外，有时还见气孔、杏仁构造、松散层构造等，甚至在某些火山细屑岩中还见有生物搅动构造及实体化石。流纹构造假流纹构造三.火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色，如浅红、紫红、嫩绿、浅黄、灰绿等，它是野外鉴别火山碎屑岩的重要标志之一。颜色主要取决于物质成分。中基性火山碎屑岩色深，为暗紫红、墨绿等色；中酸性者色则浅，常为粉红、浅黄等色。其次也取决于次生变化，如绿泥石化则显绿色，蒙脱石化则显灰白或浅红色。第八章火山碎屑岩第一节第二节火山碎屑岩组风特征第三节火山碎屑岩的结构与构造第四节火山碎屑岩的分类第五节火山碎屑岩的成因类型及形成机理第六节火山碎屑物（岩）的成岩后生变化一、分类与命名(1)首先根据物质来源和生成方式，划分为火山碎屑岩类型、向熔岩过渡类型和向沉积岩过渡类型三种成因类型。(2)再根据碎屑物质相对含量和固结成岩方式，划分为火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩等五种岩类。(3)再根据碎屑粒度和各粒级组分的相对含量，划分为三个基本种属，即集块岩、火山角砾岩和凝灰岩，之间的过渡型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等。(4)最后再以碎屑物态、成分、构造等依次作为形容词，对岩石进行命名，如晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、含火山球流纹质玻屑凝灰岩等。Biao3-1二、主要岩石类型及其特征（一）、火山碎屑熔岩类（向熔岩过度）是火山碎屑岩向熔岩过渡的一个类型，熔岩基质中可含90～10%的火山碎屑物质。具碎屑熔岩结构。块状构造。按主要粒级碎屑划分为集块熔岩、角砾熔岩和凝灰熔岩。（二）正常火山碎屑岩类1、熔结火山碎屑岩亚类它是以熔结(焊结)方式而形成的一类火山碎屑岩。火山碎屑物质达90%以上，其中以塑变碎屑为主。常具有假流纹构造。2、火山碎屑岩亚类即狭义的火山碎屑岩类，火山碎屑占90%以上，经压积或压实作用成岩。按粒度大小分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。（1）.集块岩集块岩是由火山弹及熔岩碎块堆积而成，多分布于火山通道附近构成火山锥，或充填于火山通道之中。（2）.主要由大小不等的熔岩角砾组成，分选差，不具层理，通常为火山灰充填，并经压实胶结成岩。多分布在火山口附近。（3）.凝灰岩“凝灰”系指主要由小于2mm的火山碎屑组成的结构而言。碎屑成分主要是火山灰，按其物态及相对含量，分单屑凝灰岩(玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩或岩屑凝灰岩)。双屑凝灰岩(两种物态碎屑均在25%以上)和多屑凝灰岩(三种物态碎屑均在20%以上)。3-11（三）、向沉积岩过渡的火山碎屑岩类1、沉火山碎屑岩它是火山碎屑岩和正常沉积岩间的过渡类型，火山碎屑物质90～50%，其它为正常沉积物质，经压积和水化学物胶结成岩。常显层理，故有时也称层火山碎屑岩类。2、火山碎屑沉积岩以正常沉积物为主，火山碎屑物质占50～10%，岩性特征基本同正常沉积岩。第八章火山碎屑岩第一节第二节火山碎屑岩组风特征第三节火山碎屑岩的结构与构造第四节火山碎屑岩的分类第五节火山碎屑岩的成因类型及形成机理第六节火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山可以是大陆喷发，也可能是水下喷发，其搬运和沉积方式也不尽相同，因之可以划分出不同成因类型的火山碎屑岩。各种火山碎屑岩可能生成的方式，如下表所示。B3-2一.降落型火山碎屑沉积（降落灰）通常又称降落灰沉积，主要指的是火山喷发物在大气中经风力分异而形成的产物。3-12典型的降落灰沉积以好至极好的分选性为标志(如图)，并有发育的水平层理。二、火山碎屑流沉积重力流型火山碎屑沉积按其沉积环境又可分陆上和水下两种沉积类型。陆上的火山碎屑流沉积，或火山灰流、砂流沉积，是熔结火山碎屑岩类的主要形成方式。以这种方式形成的熔结凝灰岩分布面积相当广大，可达数百平方千米，厚度也能达数百米。可见柱状节理和大量定向排列的“火焰石”。水下山碎屑流沉积即重力型火山碎屑沉积。这种沉积类型的特点为成层性较好，粒序构造明显；分选性较好，熔结性差，具明显基质支撑结构；浮石和火山渣气孔少；在剖面上粒序层之上为流动层，可表现明显的水携沉积物特点。粒序构造是水下火山碎屑沉积物重力流积的主要构造标志。三.此类沉积具明显的水携沉积特点。火山喷发形成物经过流水搬运可沉积在海岸平原、海滩或浅海陆棚上，甚至被重力流带到深水盆地中去，分布也相当广泛。火山碎屑一般是以床沙形式进行搬运的，随着搬运距离加大，远离火山口，正常沉积物质也随之增大。因此，其外貌似岩屑砂岩或长石砂岩，也常具正常碎屑沉积岩的各种构造，如大型交错层理、波痕、砾石叠瓦构造、间断韵律等。所以要把这类岩石同侵蚀成因的火山陆源岩区分开往往有一定的困难。第八章火山碎屑岩第一节第二节火山碎屑岩组风特征第三节火山碎屑岩的结构与构造第四节火山碎屑岩的分类第五节火山碎屑岩的成因类型及形成机理第六节火山碎屑物（岩）的成岩后生变化•脱玻化作用•水化及水解作用•交代蚀变作用