第十章 火山碎屑巖

第十章火山碎屑巖第一節(jié)火山碎屑巖的成分第二節(jié)火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及顏色第三節(jié)火山碎屑巖的分類及命名第四節(jié)主要巖類及其特征第五節(jié)火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志夏威夷火山熔巖流歐洲大陸上唯一的活火山——維蘇威火山冰島火山噴煙厄瓜多爾環(huán)太平洋火山帶、大洋中脊火山帶、東非裂谷火山帶和阿爾卑斯－喜馬拉雅火山帶火山碎屑巖:是主要由火山碎屑物質(zhì)（火山碎屑含量>50%）組成的巖石。是介于火山巖與沉積巖之間的巖石類型，兼有二者的特點(diǎn)，又與二者相互過渡。與熔巖、次火山巖(或超淺層侵人巖)和正常沉積巖類相伴生?；鹕剿樾紟r分布廣泛，從前寒武紀(jì)至第四紀(jì)均有分布?；鹕剿樾紟r是重要油氣儲(chǔ)集層，是我國(guó)中、新生代陸相含油氣盆地重要的油氣儲(chǔ)集層類型之一。第十章火山碎屑巖一、物質(zhì)成分-物質(zhì)來源和形成作用（一）火山碎屑物質(zhì)-組成及結(jié)晶狀況巖屑（巖石碎屑）-物態(tài)剛性巖屑-已凝固的熔巖或火山基底、管道的圍巖。塑性巖屑（塑性玻璃巖屑、漿屑、火焰石）-是由塑性、半塑性熔漿在噴出時(shí)塑變而成，具有玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。斷面呈火焰狀、撕裂狀、樹枝狀、紡錘狀、鏡狀、條帶狀等?；鹕綇?是由塑性熔漿團(tuán)在空中旋轉(zhuǎn)而成，形如紡錘、橢球、麻花、陀螺、梨狀等，表面具旋扭紋理和裂隙，并具一層淬火邊，大者可達(dá)數(shù)米。第一節(jié)火山碎屑巖的成分塑性巖屑，具流紋構(gòu)造火山彈一、物質(zhì)成分-物質(zhì)來源和形成作用（一）火山碎屑物質(zhì)-組成及結(jié)晶狀況晶屑（晶體碎屑）-多為早期析出的斑晶隨熔漿炸碎而成。大?。阂话悴怀^2～3mm。晶形：常呈棱角狀，部分保持原來晶形。成分：多為石英、長(zhǎng)石、黑云母、角閃石、輝石等。第一節(jié)火山碎屑巖的成分

長(zhǎng)石晶屑可見沿解理破裂及明顯的裂紋

黑云母晶屑的彎曲及暗化現(xiàn)象

石英晶屑表面光潔，具不規(guī)則裂縫及港灣狀熔蝕外形一、物質(zhì)成分-物質(zhì)來源和形成作用（一）火山碎屑物質(zhì)-組成及結(jié)晶狀況玻屑（玻璃碎屑）大?。翰Ｐ?0.1-0.01mm)、火山灰（0.01-2mm）、火山塵（<0.01mm）。類型：剛性玻屑和塑性玻屑。

1）剛性玻屑：包括弧面棱角狀和浮石狀兩種。前者呈弓形、弧形、鐮刀形、月牙形、雞骨形等，在中酸性火山碎屑巖中常見，后者內(nèi)部保留較多氣孔，狀如浮石。在中基性火山碎屑巖中常見。

2）塑性玻屑：定向排列，顯流紋狀，即假流紋構(gòu)造。第一節(jié)火山碎屑巖的成分弧面棱角狀玻屑

浮石狀玻屑

塑性玻屑（假流紋構(gòu)造）

第二節(jié)火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及顏色一、結(jié)構(gòu)分選和磨圓都很差按粒級(jí)劃分火山集塊（

>100mm)、火山角礫（100～2mm）、火山灰（2～0.01mm）、火山塵（<0.01mm）專屬性火山碎屑巖結(jié)構(gòu)集塊結(jié)構(gòu)（火山集塊>50%）火山角礫結(jié)構(gòu)（火山角礫>75%）凝灰結(jié)構(gòu)（火山灰+火山塵>75%)其他結(jié)構(gòu)塑變碎屑結(jié)構(gòu)（主要由塑變碎屑組成）、碎屑熔巖結(jié)構(gòu)（基質(zhì)為熔巖結(jié)構(gòu)）、沉凝灰結(jié)構(gòu)、凝灰、粉砂狀結(jié)構(gòu)火山集塊火山角礫火山灰第二節(jié)火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及顏色一、構(gòu)造層理構(gòu)造水?dāng)y或風(fēng)攜的火山碎屑沉積中，可出現(xiàn)小型和大型交錯(cuò)層理以及平行層理。遞變層理主要出現(xiàn)在沉積物重力流火山碎屑巖類中。系陸上或水下火山碎屑重力流以懸浮和遞變懸浮搬運(yùn)和沉積作用所致。斑雜構(gòu)造是火山碎屑物在顏色、粒度、成分上分布不均，且無排列性，而表現(xiàn)出來的一種雜亂構(gòu)造。平行構(gòu)造泛指由伸長(zhǎng)形的火山碎屑物，如透鏡體、餅狀體、熔巖團(tuán)塊和條帶等定向排列所組成的構(gòu)造。假流紋構(gòu)造主要出現(xiàn)在流紋質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r中。在剛性碎屑邊部可見塑變不強(qiáng)的弧面棱角狀外形，“假流紋”延伸不遠(yuǎn)，一般無氣孔及杏仁體等而有別于流紋構(gòu)造。有時(shí)還見氣孔、杏仁構(gòu)造、火山泥球及豆石構(gòu)造、生物攪動(dòng)等。第二節(jié)火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及顏色第二節(jié)火山碎屑巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及顏色三、顏色多種多樣特殊鮮艷顏色-野外鑒別火山碎屑巖重要標(biāo)志。首先取決于物質(zhì)成分中基性-顏色深：暗紫紅、墨綠色等。中酸性-色較淺：粉紅色、淺黃等。另外取決于次生變化綠泥石化-綠色。蒙脫石化-灰白或淺紅色。第三節(jié)火山碎屑巖的分類及命名一、分類與命名原則-廣義火山碎屑巖1、物質(zhì)來源和生成方式-三種成因類型火山碎屑巖類向熔巖過渡類向沉積巖過渡類2、碎屑物質(zhì)相對(duì)含量和固結(jié)成巖方式-五種巖類火山碎屑熔巖、熔結(jié)火山碎屑巖、火山碎屑巖、沉火山碎屑巖、火山碎屑沉積巖3、碎屑粒度和各粒級(jí)組分的相對(duì)含量-三個(gè)基本種屬集塊巖（>100mm)火山角礫巖（100-2mm)火山凝灰?guī)r（<0.01mm)過渡類型為凝灰角礫巖、角礫凝灰?guī)r等。4、以碎屑物理狀態(tài)、成分、構(gòu)造等依次作為形容詞命名如流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r次生變化也常作為命名的形容詞，如變質(zhì)流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r。*即狹義的火山碎屑巖類第三節(jié)火山碎屑巖的分類及命名第四節(jié)主要巖類及其特征一、火山碎屑熔巖類主要是在剛噴達(dá)地表的、熾熱的、還呈熔融狀態(tài)的巖漿中，又落入了90%～10％的火山碎屑物質(zhì)。熔漿在先，火山碎屑落入在后，即火山碎屑又落入了巖漿中而成的一類火山巖（熔巖）。是火山碎屑巖向熔巖過渡的一個(gè)類型。碎屑成分晶屑、巖屑為主，玻屑少見（或無法識(shí)別）?；|(zhì)（成分）主要是火山玻璃或火山巖。結(jié)構(gòu)：碎屑熔巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造：塊狀構(gòu)造第四節(jié)主要巖類及其特征二、熔結(jié)火山碎屑巖類-是以熔結(jié)（焊接）方式形成的一類火山碎屑巖。形成方式主要是火山碎屑的自熔結(jié)（焊接）作用，或加上少量熔漿，起熔結(jié)作用。成分火山碎屑物質(zhì)可達(dá)90％以上，主要是塑性玻屑和巖屑，少量晶屑。成因爆發(fā)相火山碎屑大量就近或一定距離搬運(yùn)后沉積下來。分布火山頸、破火山口、火山構(gòu)造洼地和巨大的火山碎屑流與侵人狀的熔結(jié)凝灰?guī)r體中。熔結(jié)集塊巖、熔結(jié)角礫巖分布不廣；熔結(jié)凝灰?guī)r分布廣。晶屑玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r第四節(jié)主要巖類及其特征三、火山碎屑巖類-狹義的火山碎屑巖火山碎屑物大于90%，經(jīng)壓積或壓實(shí)作用成巖。如不特殊說明，一般指的就是這類火山碎屑巖。粒度分類集塊巖或外濱海底較小隆起上形成的孤立小礁體。顏色：多樣。成分：火山彈

、熔巖碎塊、圍巖巖屑。結(jié)構(gòu)：集塊結(jié)構(gòu)。構(gòu)造：不太明顯?？砂l(fā)育大型層理。其他：多分布于火山口附近構(gòu)成火山錐，或充填火山通道中?；鹕浇堑[巖較小隆起上形成的孤立小礁體。形成方式：熔巖角礫（被火山灰充填）經(jīng)壓實(shí)、膠結(jié)而成結(jié)構(gòu)：火山角礫結(jié)構(gòu)，分選差。構(gòu)造：層理不明顯。分布：多分布在火山口附近集塊巖外側(cè)、外圍?？膳c凝灰?guī)r過渡?；鹕浇堑[巖渤海油田火山角礫巖遼東灣第三系火山角礫巖北京昌平侏羅系第四節(jié)主要巖類及其特征三、火山碎屑巖類-狹義的火山碎屑巖火山碎屑物大于90%，經(jīng)壓積或壓實(shí)作用成巖。如不特殊說明，一般指的就是這類火山碎屑巖。粒度分類凝灰?guī)r-粒徑<2mm的火山碎屑物含量超過75%的火山碎屑巖。顏色：多鮮艷。成分：火山灰結(jié)構(gòu)：凝灰結(jié)構(gòu)。根據(jù)粒級(jí)劃分：粗（2～1mm）、細(xì)（1～0.1mm）、粉（0.1～0.01mm）、微（<0.01mm）凝灰結(jié)構(gòu)。根據(jù)碎屑種類:玻屑、晶屑、巖屑根據(jù)相對(duì)含量：?jiǎn)涡迹úＰ肌⒕?、巖屑）、雙屑、多屑凝灰?guī)r。構(gòu)造：可發(fā)育層理，假流紋構(gòu)造。其它：凝灰?guī)r分布最廣。可作為重要的儲(chǔ)集巖。底較小隆外濱海底較小隆起上形成的孤立小礁體。流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r

流紋質(zhì)晶屑-玻屑凝灰?guī)r

多屑凝灰?guī)r晶屑-玻屑凝灰?guī)r玻屑凝灰?guī)r,火山炭和玻屑結(jié)構(gòu)巖屑-晶屑-玻屑凝灰?guī)r晶屑凝灰?guī)r,火山塵及火山灰結(jié)構(gòu)第四節(jié)主要巖類及其特征四、沉火山碎屑巖類是火山碎屑巖和正常沉積巖間的過渡類型?；鹕剿樾嘉镔|(zhì)90～50%，其它為正常沉積物質(zhì)。常顯層理，故有時(shí)也稱層火山碎屑巖類。五、火山碎屑沉積巖類以正常沉積物為主，火山碎屑物質(zhì)占50～l0%，巖性特征基本同于正常沉積巖。當(dāng)主要是陸源的砂時(shí)，稱凝灰質(zhì)砂巖；主耍為泥時(shí)稱凝灰質(zhì)泥巖；主要為碳酸鹽時(shí)稱凝灰質(zhì)石灰?guī)r或凝灰質(zhì)白云巖等一系列過渡類型巖石。沸石化沉凝灰?guī)r第五節(jié)火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志一、根據(jù)噴發(fā)環(huán)境-兩種成因類型（一）海相火山碎屑巖系-海水中噴發(fā)一沉積最主要代表：細(xì)碧-角斑巖系。廣泛的鈉長(zhǎng)石化作用，火山玻璃分解為含水的硅酸鹽。起枕狀構(gòu)造十分發(fā)育，有韻律性層理。夾層厚度及粒度較穩(wěn)定可見凝灰?guī)r向沉凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖(或泥巖)過渡的現(xiàn)象。與下伏海相沉積層整合接觸。夾海相動(dòng)植物化石。上形成的孤立小礁體。第五節(jié)火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志一、根據(jù)噴發(fā)環(huán)境-兩種成因類型（二）陸相火山碎屑巖系-大陸上噴發(fā)巖相及厚度變化大；與下伏巖層呈不整合或假整合接觸具氧化特征，紅褐色～黑色含梨形、橢圓形、紡纏形、球形等特征的火山彈；存在泥石流角礫巖；熔結(jié)火山碎屑巖類比較發(fā)育；常見植物化石和淡水動(dòng)物化石；的孤立小礁體。第五節(jié)火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志二、根據(jù)搬運(yùn)和沉積方式-三種成因類型（一）重力型火山碎屑沉積1、陸上的火山碎屑流沉積/火山灰流/砂流沉積是熔結(jié)火山碎屑巖類的主要形成方式。其搬運(yùn)和沉積方法類似深海中的濁流沉積。熔結(jié)成巖，具明顯的熔結(jié)性；粒序?qū)永聿幻黠@；見柱狀節(jié)理，大量定向排列的“火焰石”。的孤立小礁體。1985年11月13日哥倫比亞阿爾梅羅城被魯伊斯火山

噴發(fā)形成的火山泥流沖毀第五節(jié)火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志二、根據(jù)搬運(yùn)和沉積方式-三種成因類型（一）重力型火山碎屑沉積2、水下火山碎屑流沉積-指主要由火山噴發(fā)碎屑物質(zhì)組成的高密度底流，在水下流動(dòng)時(shí)，由于流速降低而形成的沉積。成層性較好，粒序構(gòu)造明顯；分選性好熔結(jié)性差“雜基支撐”結(jié)構(gòu)浮石和火山渣氣孔少可見交錯(cuò)層理、波痕、疊瓦構(gòu)造等。

的孤立小礁體。第五節(jié)火山碎屑巖的成因類型及其標(biāo)志二、根據(jù)搬運(yùn)和沉積方式-三種成因類型（二）降落型火山碎屑沉積/降落灰沉積-主要指火山噴發(fā)物在大氣中，經(jīng)風(fēng)力分異而形成的產(chǎn)物。形成機(jī)理：火山物質(zhì)順風(fēng)搬運(yùn)，顆粒依降落速度不同而分離。粒度和密度是控制降落速度的主要因素。風(fēng)向、風(fēng)速、擾動(dòng)性以及碎屑物的噴射高度是控制散落形態(tài)的重要因素。好－極好的分選性，發(fā)育水平層理。1991年6月15日下午，正當(dāng)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過時(shí)，皮納圖博火山最強(qiáng)烈的噴發(fā)開始，火山碎屑流沉積填滿河谷，一個(gè)巨大的火山灰和氣體煙柱進(jìn)入大氣圈，并形成了一個(gè)直徑2.5公里的火山口。為了預(yù)防更強(qiáng)烈的噴發(fā)疏散半徑增加到40公里。然而，臺(tái)風(fēng)和雨使火山灰又濕又重，降落到人口稠密的地區(qū)，約200人死在壓塌的屋頂下。臺(tái)風(fēng)加劇了火山泥流，增加了死亡人數(shù)。二、根據(jù)搬運(yùn)和沉積方式-三種成因類型（三）水?dāng)y型火山碎屑沉積-火山碎屑物質(zhì)經(jīng)流水搬運(yùn)后發(fā)生沉積而形成。具水?dāng)y沉積特點(diǎn)及正常沉積巖的