第8章 火山碎屑岩

概述 火山碎屑岩组分特征 火山碎屑岩的结构与构造 火山碎屑岩的分类 火山碎屑岩的成因类型及形成机理 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 火山碎屑岩的研究方法
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第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
1、结构
粒度是主要的结构参数 火山碎屑物的分选和磨圆都很差
通用的粒级划分
火山集块（＞64mm） 火山角砾（64～2mm） 火山灰（2～0.01mm） 火山尘（＜0.01mm）
具暗影者示轻微磨蚀现象，张家口－宣化一带中生界凝灰岩
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
不甚普遍， 浮石状玻屑 不甚普遍，是没有彻底炸碎的弧 面棱面状玻屑，内部保留较多的气孔，状如浮石， 面棱面状玻屑，内部保留较多的气孔，状如浮石， 在中基性火山碎屑岩中出现较多。 在中基性火山碎屑岩中出现较多。
第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
出现普遍，形状多样， 弧面棱角状玻屑 出现普遍，形状多样，镜下 常用弓形、镰刀形、月牙形、鸡骨状、管状、 常用弓形、镰刀形、月牙形、鸡骨状、管状、海绵 骨针状、不规则尖角状等一系列形容词来描述。 骨针状、不规则尖角状等一系列形容词来描述。
弧面棱角状玻屑（据赵澄林，1993）
浮石状玻屑（据赵澄林，1993），张家口－宣化一带中生界凝灰岩 15
第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
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， 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 熔结在一起而成。强烈塑变玻屑显流纹状，通称假 流纹构造。 流纹构造。
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第八章、火山碎屑岩
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第六节
概述 火山碎屑岩组分特征 火山碎屑岩的结构与构造 火山碎屑岩的分类 火山碎屑岩的成因类型及形成机理 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 火山碎屑岩的研究方法
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
物质成分 （一）火山碎屑物质
(火山灰＋火山尘＞75%) 凝灰岩
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第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
2、构造： 假流纹构造：由塑性的玻
屑、浆屑平行排列形成的类似流 纹的一种构造。 纹的一种构造。 主要出现在流纹质熔结凝灰岩中。 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” 强的弧面棱角状外形，“假流纹” 延伸不远， 延伸不远，一般无气孔及杏仁体 而有别于流纹构造。 等，而有别于流纹构造。
第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
3、玻屑 ：火山玻璃的碎屑（酸性和中酸性熔浆生成的玻屑折光率在1.48～1.51之间）
玻 屑： 0.1～0.01mm，（很少超过2mm）
火山灰： 火山灰： 2～0.01mm 火山尘： < 0.01mm 火山尘： 弧面棱角状
刚性玻屑 玻屑 塑性玻屑
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浮石状
Fra Baidu bibliotek
新疆 准噶尔 克拉玛依
粒间及不稳定火山碎屑 下白垩统 凝灰岩、凝灰质砂砾岩 内溶蚀孔隙， 蚀变矿物晶 间缝 自碎角砾间原生、次生 上侏罗- 玄武岩、 安山岩及其自碎 孔、缝，熔岩中气孔-杏 下白垩统 角砾岩 仁构造残余孔，缝 火山碎屑粒内，粒间原 石炭蚀变凝灰岩 生、 次生孔、 缝及构造裂 二叠系 隙 构造裂缝，溶蚀孔-缝， 下第三系 辉绿岩、 玄武岩、 凝灰岩 次生矿物晶间微孔、 微缝 安山玄武质熔岩及角砾 气孔、 砾间孔隙及构造裂 下第三系 岩组合 隙 次黑云母安山岩、 辉石安 微裂缝-孔隙为主 上侏罗统 山岩、辉绿岩 砾间原生、次生孔、缝， 中-基性熔岩，自碎角砾 构造裂缝，凝灰岩中溶 中生界 岩，凝灰岩 孔，溶缝 中-基性熔岩、火山碎屑 粒间原生、次生孔、缝， 中生界 岩 晶间孔隙 石炭-二 玄武-安山岩，火山碎屑 微裂缝-孔隙为主 叠系 岩
火山灰由岩石、矿物、火山玻璃碎片组成 ，直径小于2毫米。火山灰不同于烟灰，它 坚硬、不溶于水。 19
第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
专属火山碎屑岩的结构： 集块结构 (火山集块＞50%)
集块岩 火山角砾岩
火山角砾结构 (火山角砾＞75%) 凝灰结构 碎屑形态特点：
塑变碎屑结构 (主要由塑变碎屑组成) 碎屑熔岩结构 (基质为熔岩结构) 沉凝灰结构 (指混入正常沉积物而言)
岩，当火山爆炸时冲碎而成。） 外形：不规则多角形； 外形：不规则多角形； 大小：1mm～ 大小：1mm～ >1mm
(2) 塑性岩屑 (塑性玻璃岩屑、浆屑或火焰石等）:熔浆冷凝岩屑 熔浆冷凝岩屑
(由塑性、半塑性熔浆在喷出后经塑变而成。)
玻璃质结构； 玻璃质结构； 形状特殊： 形状特殊：断面呈火焰状、撕裂状、
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第八章、火山碎屑岩
第四节、火山碎屑岩的分类
第一步：按物质来源和生成方式－三种成因类型 向熔岩过渡类型 火山碎屑岩类
(熔岩物质70%-50%；火山碎屑物质30%-50%) （火山碎屑物质>90%)
向沉积岩过渡类型（火山碎屑物质90%-10%） 第二步：按碎屑物质相对含量和固结成岩方式－五种岩石类型 火山碎屑熔岩 熔结火山碎屑岩（以塑变碎屑为主） 火山碎屑岩
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 火山碎屑岩通常不显层理，
碎屑沉积中，也可出现小型和大型交错层理以及平行层理， 碎屑沉积中，也可出现小型和大型交错层理以及平行层理，有 时也可见到粒序层理。 时也可见到粒序层理。
如果呈浮岩块喷发物，堆积在空气介质中，较大的浮演化堆积在离火山 口不远的地方，所形成的火山碎屑岩自下而上粒度变小，可形成正粒序层理； 如降落到水盆地中，浮岩碎块可以在相当长的时间内漂浮在水面，比那些粒 径小且不含或者少含气孔的火山碎屑物沉积推迟，便形成逆粒序层理。
大小： 大小：2mm～3mm 外形： 外形：常呈棱角状，部分保持原来晶形；裂纹发育
常见的晶屑：
石英 长石（钾长石、斜长石） 长石（钾长石、斜长石） 黑云母、 黑云母、角闪石
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
长石晶屑主要为透长石、 长石晶屑主要为透长石、酸 主要为透长石 性至基性斜长石， 性至基性斜长石，有较高自 形程度，可见沿解理破裂及 形程度， 明显的裂纹。 明显的裂纹。
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第八章、火山碎屑岩
第一节、概述
1、什么是火山碎屑岩？
火山碎屑岩是由火山爆发所产生的同期火山碎屑物质， 火山碎屑岩是由火山爆发所产生的同期火山碎屑物质， 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。 经空气或水介质的搬运、沉积、固结而成的岩石。 特殊性： 特殊性：介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型
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第八章、火山碎屑岩
第一节、概述
2、时间跨度大，空间分布广
从前寒武纪至第四纪均有分布， 从前寒武纪至第四纪均有分布，我国东部处于环太平洋 火山活动地带，火山岩和火山碎屑岩分布非常广泛。 火山活动地带，火山岩和火山碎屑岩分布非常广泛。
中国火山分布在 成因上与两大板块边 缘有关：一是受太平 洋板块向西俯冲的影 响，形成我国东部大 量的火山。另一是受 印度板块碰撞的影响 ，形成了青藏高原及 周边地区的火山的分 布。
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第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
3、颜色：
火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色，如浅红、紫红、 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。 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－－色深，为暗紫红、 中基性－－色深，为暗紫红、墨绿等色 －－色深 中酸性－－色浅，常为粉红、 中酸性－－色浅，常为粉红、浅黄等色 －－色浅
石英晶屑表面极为光 石英晶屑表面极为光 洁，具不规则裂纹及 港湾状熔蚀外形。 港湾状熔蚀外形。
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
黑云母、 黑云母、角闪石晶屑 常具弯曲、断裂及暗化现象。 常具弯曲、断裂及暗化现象。
长石晶屑
渤海海域钻孔岩心，中生代凝灰岩 （ 自然断面 ， ×1200）
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岩屑（岩石碎屑） 岩屑（岩石碎屑） 晶屑（晶体碎屑） 晶屑（晶体碎屑） 玻屑（玻璃碎屑） 玻屑（玻璃碎屑）
（二）正常沉积物 （三）熔岩物质等
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
（一）火山碎屑物质 1、岩屑
（岩屑形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块。）
(1)刚性岩屑：成岩岩石碎屑（已凝固的熔岩、火山基底或管道的围 (1)刚性岩屑： 刚性岩屑
1、喷发的细小火山碎屑物围绕降落的雨滴粘聚增大而形成。这种泥球大小 不一，多产在凝灰岩中，其成分和凝灰岩相同。 2、火山碎屑围绕某一质点滚动、粘聚增大而形成。 3、在海盆波浪的作用下，极细的火山碎屑物与水体中分散存在的硅胶，及 较大的晶屑和玻屑为核心，滚动粘聚增大而成。 4、具有层状多圈的同心纹状的包壳的泥球，多数是陆上喷发物围绕雨滴降 旋转而凝聚成小的泥球之后，被大风吹入远离火山口的湖盆或者海盆中，再 经波浪搅动，加积增大而成。
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第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
火山泥球构造：（包括火山泥球、火山豆石、凝灰岩球、火 包括火山泥球、火山豆石、凝灰岩球、
山雹石等） 呈球状，内部为较粗的火山灰屑或晶屑， 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。 极细的火山尘等所构成的同心纹层构造。 成因机制可能有四种： 成因机制可能有四种：
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第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
松散层构造:在熔结凝灰岩之下，经常出现一些松散层，这 在熔结凝灰岩之下，经常出现一些松散层，
是熔结凝灰岩的特征。其成因是由于熔结凝灰岩底部散热快， 是熔结凝灰岩的特征。其成因是由于熔结凝灰岩底部散热快， 而凝灰物质未经熔结而成； 而凝灰物质未经熔结而成；或为凝灰物喷发降落之前原基岩风 化的产物。 化的产物。
树枝状、纺缍状等
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
火山弹：是由于塑性熔浆团在空中旋转而成， 形如纺缍、椭球、麻花、陀螺、梨状等，表面具旋扭 纹理和裂隙，并具一层淬火边，大者可达数米。
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第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
2、晶屑 ：早期析出的斑晶随熔浆炸碎而成。 早期析出的斑晶随熔浆炸碎而成。
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第八章、火山碎屑岩
第三节、结构构造特征及颜色
除上述构造外，有时还见气孔、杏仁构造、斑杂构造（火 （ 山碎屑物在颜色、 粒度、成分上分布不均， 且无排列性， 山碎屑物在颜色 、 粒度 、 成分上分布不均 ， 且无排列性 ， 而 表现出的一种杂乱构造） 表现出的一种杂乱构造 ） 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。
《沉积岩石学》 沉积岩石学》
第八章 火山碎屑岩
成都理工大学沉积地质研究院
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第八章、火山碎屑岩
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第六节
概述 火山碎屑岩组分特征 火山碎屑岩的结构与构造 火山碎屑岩的分类 火山碎屑岩的成因类型及形成机理 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 火山碎屑岩的研究方法
塑性玻屑， 假流纹构造
福建，永泰，下白垩统，石帽山组 16
第八章、火山碎屑岩
第二节、火山碎屑岩组分特征
（二）正常沉积物、熔岩物质等 正常沉积物、 一般以填隙物的形式出现 熔岩物质－ 熔岩物质－向熔岩过渡 正常化学沉积物质－向沉积岩过渡 正常化学沉积物质－
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第八章、火山碎屑岩
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第六节
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第八章、火山碎屑岩
第一节、概述
3、矿产及油气意义
（1）矿产丰富： （铁、铜、钼、镍、铂、铀等） ）矿产丰富：
地区 盆地 油田
阿南
层位
主要岩性
储层物性特征
内蒙
二连
阿北
哈南
（2）重要的油 ） 气储集体： 气储集体：
临盘 山东 济阳 滨南 天津 黄骅 风化店
渤海 海域
辽东湾 锦州 20-2 渤中 石臼陀
颜色其次也取决于次生变化：
如绿泥石化－－绿色 如绿泥石化－－绿色 －－ 蒙脱石化－－赤灰白、 －－赤灰白 蒙脱石化－－赤灰白、浅红色
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第八章、火山碎屑岩
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第六节
概述 火山碎屑岩组分特征 火山碎屑岩的结构与构造 火山碎屑岩的分类 火山碎屑岩的成因类型及形成机理 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 火山碎屑岩的研究方法