《沉积岩与沉积相》第十章 火山碎屑岩
沉积岩与沉积相
沉积岩与沉积相
鲜本忠(副教授) 中国石油大学资源与信息学院 E-mail: xianbzh@
第二篇 碎屑岩及火山碎屑岩
第三章 碎屑岩成分 第四章 碎屑岩的结构及粒度分析 第五章 碎屑岩的构造和颜色 第六章 砾岩和角砾岩 第七章 砂岩及粉砂岩 第八章 粘土岩 第九章 碎屑沉积物的沉积后作用 第十章 火山碎屑岩
斜长石,方解石交代,中原油田 下第三系,200(+)
微斜长石,加大 LD-22-1
3、重矿物（Heavy Mineral）
• 指碎屑岩中比重大于2.86的矿物。在岩石中含量很少， 一般<1%，主要分布在0.25～0.05mm的粒级范围内（细 砂—粗粉砂岩） 根据风化稳定性 • 稳定重矿物 锆石、金红石、电气石、石榴石、榍石、磁 铁矿等 • 不稳定重矿物 重晶石、磷灰石、绿帘石、黄铁矿等
•
各类岩石的轻重矿物组合
母岩 花岗岩 花岗闪长岩 安山岩和玄武 岩 橄榄岩和辉长 岩 变质岩 重矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 重矿物 轻矿物 沉积岩 重矿物 轻矿物 尖晶石 蓝晶石 矿物组合（包括部分岩屑） 锆石 榍石 正长石 辉石 安山岩或玄武岩岩屑 铬铁矿 十字石 基性岩岩屑 磷灰石 微斜长石 角闪石 中性和基性斜长石 橄榄石 基性斜长石 硅线石 紫苏辉石 蛇纹石 石榴石 黑云母 酸性斜长石 轻矿物 石英
碎屑岩的成分 碎屑成分 (颗粒) 填隙物成分
（Interstitial Material）
矿物碎屑 （Mineral Clastics） 岩石碎屑（岩屑）（Rock Fragments） 杂基 （Matrix） 胶结物 （Cement）
孔隙（ Pore）
碎屑
孔隙
胶结物
碎屑岩与火山碎屑的特征与异同(正式稿)
组 长：李宏亮 结构特征：李宏伟 概念图片：高 翔 沉积构造：刘军龙 岩石成分：胡洋铭 成岩作用：黎丁源
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑岩与火山碎屑岩
概念
岩石成分
结构特征
沉积构造
成岩作用
异同比较
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑岩的特征简要概括：
• 1.定义：碎屑岩是由于机械破碎的岩石残余 物，经过搬运、沉积、压实、胶结，最后 形成的新岩石。又称陆源碎屑岩
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
2.基本组成
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑颗粒的成分：
1) • • • • 矿物碎屑成分 A 石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的平均含 量达66.8%。主要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先期形成的沉积 岩，并常应用石英的各种特征来确定母岩的性质。 B 长石碎屑：在砂岩中含量为10-15%，以钾长石（微斜长石）为 主，其次为酸性斜长石，中基性斜长石较少。长石主要来源于花岗 岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、古气候和古构造。 C、云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和粉砂岩 的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是成岩作用的产 物，常以填隙物的形式出现。 D、重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，比重大于2.86， 常见的重矿物有：来自花岗岩的锆石、独居石、金红石、磷灰石； 来自基性岩的尖晶石、铬铁矿、钛铁矿；来自变质岩的石榴子石、 十字石、蓝晶石、电气石等。
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
中国石油天然气集团公司标准——石油行业 碎屑颗粒粒度分级标准
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑岩中颗粒大小与碎屑成分之间的关系
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
【岩浆岩】z9.火山碎屑岩
火山弹是由于塑性熔浆团在空中旋转而成，形如纺锤、椭 球、麻花、陀螺、梨状等，表面具有旋扭纹理和裂隙，并具有 一层淬火边，大者可达数米。
火山弹
分布在火山口附近的火山弹和岩块，火山弹（S）呈纺缍形，表面存在冷 却时形成的不规状裂纹；与火山弹相邻的是棱角状岩块
火山弹
阿根廷马拉圭市附近有名的火山区
火山角砾岩
三、火山碎屑岩
1，火山喷发物、火山碎屑物、火山碎屑岩 1）火山喷发物：火山喷发时，有大量的气体、液体、和固
体物质，通过火山通道（火山喉管）从地球深部喷发出来。 X火山爆发时，最初是在火山口或在山坡冲开一个出口，
喷出黑色气体烟柱；o接着大量碎屑物质被喷上天空，然后纷 纷降落于火山周围地区；Z最后从火山口流出灼热的熔浆。
晶屑凝灰岩
安山质晶屑玻屑凝灰岩：凝灰 结构，主要成分为玻屑（Bx)、 斜长石晶屑（Pl）和极细的火 山尘。产地：浙江嵊县，正交 偏光
视域与左图相同，单 偏光。细的火山尘物 质已脱玻化，出现绿 泥石。
1弱熔结凝灰岩
未熔结的凝灰岩：在这个凝灰 岩中，玻屑呈不规则棱角状， 基本没有发生变形。产地：浙 江诸几，单偏光。
(2) 产状随堆积地点不同 在火山口附近--成层性差，分选不好 离火山口稍远--分选稍好，粒度变小，成层性较好 离火山口很远或在水盆地中堆积--分选、成层性更好。
4，火山碎屑的来源 浆源：来源于爆发前的岩浆和其中的结晶物质 同源：来自先期喷发的已固结的同源火山岩 异源：来自火山下不同深度和不同岩性的基底岩石，其
<0.0625mm
火山尘
火山尘
火山尘
火山碎屑的 粒度分布
强风造成的单一方向 的火山喷发云(Mt. Etna, Italy)卫星照 片
沉积岩与沉积相内容简介
沉积岩与沉积相内容简介沉积岩与沉积相Sedimentary Rocks and Facies一、内容提要第一部分：前言第二部分：分析原理与方法第三部分：碎屑岩岩石学与沉积相第四部分：碳酸盐岩岩石学与沉积相二、主要内容1、古环境恢复方法与所用资料主要方法:垂直相序列（Vertical Facies Profile)沃塞尔相律（Walther's Law）沉积模式（Depositional Model）物源与古流分析（Provenance and Paleocurrent）地震地层（Seismic Stratigraphy）层序地层（Sequence Stratigraphy）构造—沉积体系分析（Tectonics-Depositional System）主要资料：野外露头资料（Outcrops)岩心资料（Cores)岩屑资料（Sieve residue log）地球物理测井资料（Geophysical Logging）地球物理勘探资料（Geophysical Exploration）实验室分析资料（Laboratory data）2、沉积环境解释参数物理参数（Physical parameters）:沉积构造（Sedimentary structures）, 颗粒特征及分布（Grain and grain size distribution）生物参数（Biological parameters）:生物成因构造（Biogenic structures), 生物化石及生态特征（fossils and Paleocology）化学参数（Chemical parameters）: 岩性（Lithology）, 岩矿（Minerals）, 氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential），酸碱度（Acidicity-Alkalinity），盐度（Salinity），温度（Temperature）3、主要沉积体系及相构成冲积扇体系河流体系扇三角洲体系三角洲体系碎屑海岸体系碳酸盐岩台地体系深水扇体系4、地质应用对于地质勘探:平面及剖面相关系；确定有利勘探目标；寻找隐蔽及岩性圈闭；储层评价；对于地质研究:了解古代及近代地理变迁；沉积盆地的充填样式及其对构造活动与气候变化的响应；湖泊及海洋的水介质特征；5、学习方法整体分析（Integrated analysis）:概括各种资料--岩心（cores）,录井（logging）,地震（seismic），露头（outcrops），化验资料（laboratory data)，古生物（paleontology)层次分析（Gradation of analysis）:盆地尺度（Basin scale）, 油藏尺度（Oil reservoir scale）, 油层尺度（Oil layer scale）6、课程目的及意义意义:一直作为地质研究的热点尽管沉积物与沉积岩只占岩石圈体积的5%,但地球表面的75%被沉积物与沉积岩覆盖。
碎屑岩与火山碎屑的特征与异同(正式稿)
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑岩与火山碎屑岩
概念
岩石成分
结构特征
沉积构造
成岩作用
异同比较
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑岩的特征简要概括：
• 1.定义：碎屑岩是由于机械破碎的岩石残余 物，经过搬运、沉积、压实、胶结，最后 形成的新岩石。又称陆源碎屑岩
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
2.基本组成
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
碎屑颗粒的成分：
1) • • • • 矿物碎屑成分 A 石英碎屑：是分布最广的碎屑矿物，在砂岩和粉砂岩中的平均含 量达66.8%。主要来源于花岗岩、片麻岩、片岩和先期形成的沉积 岩，并常应用石英的各种特征来确定母岩的性质。 B 长石碎屑：在砂岩中含量为10-15%，以钾长石（微斜长石）为 主，其次为酸性斜长石，中基性斜长石较少。长石主要来源于花岗 岩和花岗片麻岩。根据长石的特点可推断母岩、古气候和古构造。 C、云母和绿泥石碎屑：以白云母为主，常分布于细砂岩和粉砂岩 的层面上，常与细粒的石英和长石共生。绿泥石都是成岩作用的产 物，常以填隙物的形式出现。 D、重矿物碎屑：是次要成分，通常含量不超过1%，比重大于2.86， 常见的重矿物有：来自花岗岩的锆石、独居石、金红石、磷灰石； 来自基性岩的尖晶石、铬铁矿、钛铁矿；来自变质岩的石榴子石、 十字石、蓝晶石、电气石等。
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
常见的杂基类型：
原杂基—代表原始沉积状态的杂基，泥质结构。 正杂基—原杂基经成岩作用明显重结晶的产物，粘土矿物显微鳞片结构。
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
5.构造特征
火山碎屑岩与碎屑岩的比较
6.成岩作用
• 成岩作用的定义：是指使松散沉积物固结形成沉积岩石的 作用。包括沉积物的压实作用、胶结作用、交代作用、结 晶作用、淋滤作用、水合作用和生物化学作用等。这些作 用通常是在压力、温度不高的地壳表层发生的。 • 碎屑岩成岩作用： • 建设性成岩作用和破坏性成岩作用。 • 破坏性成岩作用有:机械压实作用、压溶作用、胶结作用、 次生加大作用、交代作用、自生矿物的形成。 • 建设性成岩作用有:大气水注入产生的孔隙、成岩早期环 边绿泥石胶结物、碎屑及填隙物的溶蚀作用、裂缝作用 等。 • 代表：压实作用和压溶作用是岩储层的孔隙度和渗透率衰 减的主要因素。
沉积岩与沉积相在线作业答案
第一阶段在线作业1．第1题单选题母岩风化的阶段性从早到晚包括：（C ）。
A、机械破碎阶段、酸性硅铝阶段、饱和硅铝阶段、红土阶段B、机械破碎阶段、铝铁土阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段C、机械破碎阶段、饱和硅铝阶段、酸性硅铝阶段、铝铁土阶段D、机械破碎阶段、酸性硅铝阶段、饱和硅铝阶段、铝铁土阶段2．第2题单选题一碎屑岩，粒度在1-0.5mm的碎屑占48%，0.5-0.25mm的占38%，0.25～0.1mm的占10%，BA、细砂质中粗砂岩B、含细砂中-粗砂岩C、中砂质粗砂岩D、含细砂中砂质粗砂岩3．第3题单选题一碎屑岩，粒度>2mm的碎屑占10%，2-0.5mm的碎屑占18%，0.5-0.25mm的占28%，0.25～0.1mm的占19%，0.1-0.01mm的占25%，该碎屑岩为（C ）。
A、细砂质中粗砂岩B、含细砂质中-粗砂岩C、含砾粉砂质砂岩D、含细砂中砂质粗砂岩4．第4题单选题按照原始物质来源，沉积岩可以分为（B）。
A、砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩B、碎屑岩、化学岩、生物岩、火山碎屑岩C、碎屑岩、碳酸盐岩、生物岩、火山碎屑岩D、碎屑岩、化学岩、火山碎屑岩、碳酸盐岩5．第5题单选题颗粒粒度在0.5-0.25mm的占60%，0.1-0.25mm的占28%，0.01～0.1mm 的占10%，AA、含粉砂细砂质中砂岩B、细砂质中砂岩C、含细粉砂细砂质中砂岩D、含细砂中砂岩6．第6题单选题沉积岩的形成要经历那几个过程？（D ）A、搬运作用、沉积作用、沉积后作用B、沉积岩原始物质的形成、搬运作用、沉积作用C、母岩风化作用、搬运作用、沉积作用D、沉积岩原始物质的形成、沉积物搬运和沉积作用、沉积后作用7．第7题单选题母岩风化产物类型包括：（A ）。
A、碎屑残留物质、化学风化物质、溶解物质B、物理风化物质、化学风化物质、生物风化物质C、机械破碎产物、化学风化产物、生物化学产物D、碎屑物质、溶解物质、生物物质8．第8题单选题沉积岩的形成包括（B ）等三个阶段。
《沉积岩与沉积相》课程笔记
《沉积岩与沉积相》课程笔记第一章：沉积岩的基本概念及基本特征1.1 沉积岩的定义沉积岩，也称为沉积物岩，是指在地表或地表附近，由风化作用产生的碎屑物质、生物残骸或化学沉淀物，经过搬运、沉积、压实和胶结等地质作用形成的岩石。
沉积岩覆盖了地球表面约75%的面积，是地壳中最丰富的岩石类型之一。
1.2 沉积岩的形成过程沉积岩的形成是一个复杂的地质过程，主要包括以下几个阶段：（1）母岩的风化作用- 物理风化：由于温度变化、冰冻作用、植物根系的生长等物理因素导致岩石破碎。
- 化学风化：岩石与水、氧气、二氧化碳等化学反应，导致矿物成分发生变化。
- 生物风化：生物活动，如微生物、植物和动物，通过其代谢过程分解岩石。
（2）碎屑物质的搬运和沉积- 搬运介质：水流、风力、冰川、重力等自然力量。
- 搬运过程：侵蚀、携带、沉积、分选等。
- 沉积环境：河流、湖泊、海洋、沙漠等。
（3）沉积后作用- 压实作用：上覆沉积物的重量导致下伏沉积物排水、体积减小。
- 胶结作用：矿物质填充沉积物间隙，使之固结成岩。
- 成岩作用：包括化学沉淀、生物化学作用、矿物转变等。
1.3 沉积岩的基本特征（1）层理构造- 定义：沉积岩中的层状结构，反映了沉积环境的周期性变化。
- 类型：水平层理、波状层理、交错层理、递变层理等。
（2）化石- 重要性：提供了生物演化和古环境信息。
- 类型：植物化石、动物化石、微生物化石等。
（3）成分和结构- 碎屑成分：石英、长石、云母等矿物碎屑。
- 填隙物：泥质、碳酸盐、硅质等胶结物。
- 结构：根据粒度分为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等。
（4）颜色- 影响因素：沉积物成分、氧化还原条件、有机质含量等。
- 常见颜色：灰色、黄色、红色、绿色、黑色等。
1.4 沉积岩的分类沉积岩可以根据其成因、成分和结构进行分类：（1）碎屑岩- 砾岩：由直径大于2毫米的碎屑组成。
- 砂岩：由直径在0.0625毫米至2毫米之间的碎屑组成。
- 粉砂岩：由直径在0.0039毫米至0.0625毫米之间的碎屑组成。
火山碎屑岩
火山碎屑岩的分类及主要类型
火山碎屑岩的分类 常见火山碎屑岩的主要类型
火山碎屑岩的分类
正常火山碎屑岩类 熔结火山碎屑岩—以塑性火山碎屑为主 以塑性火山碎屑，＞90% 熔结集块岩 熔结火山角砾岩 熔结凝灰岩 正常火山碎屑岩—火山碎屑 90% 塑性者少。 火山碎屑＞ Ⅱ、正常火山碎屑岩 火山碎屑＞90%，塑性者少。 火山集块岩 火山角砾岩 凝灰岩
火山碎屑岩
概念 火山碎屑岩的成分结构和构造 火山碎屑岩的分类及主要类型
概
念
火山碎屑岩——火山爆发产生的固体火山 火山爆发产生的固体火山 火山碎屑岩 碎屑物质， 碎屑物质 ， 经过介质搬运在陆上或水下沉 积成岩形成的一类沉积岩。 积成岩形成的一类沉积岩。 火山碎屑岩具有两重性： 火山碎屑岩具有两重性： 物源来自火山作用 形成机理为沉积作用
火山碎屑岩的构造
火山泥球构造- 球状， 内部有同心纹层。 火山泥球构造 - 球状 ， 内部有同心纹层 。 为火山喷发遇 大雨，火山灰被水作用形成。 大雨，火山灰被水作用形成。 假流纹构造—熔结凝灰岩中塑性岩屑被压扁拉长，形成 假流纹构造 熔结凝灰岩中塑性岩屑被压扁拉长， 熔结凝灰岩中塑性岩屑被压扁拉长 似流纹的定向构造。 似流纹的定向构造。 层理构造 斑杂构造—成分不均匀分布 成分不均匀分布。 斑杂构造 成分不均匀分布。
火山碎屑岩的结构
按碎屑粒度分为： 按碎屑粒度分为： 集块结构—碎屑大于64mm 碎屑大于64mm， 50%以上。 集块结构 碎屑大于64mm，占50%以上。 角砾结构—碎屑64- mm， 50%以上。 碎屑64 角砾结构 碎屑64-2mm，占50%以上。 凝灰结构—火山碎屑小于2mm， 50%以上 火山碎屑小于2mm 以上。 凝灰结构 火山碎屑小于2mm，占50%以上。系粒径小于 2mm的火山碎屑物含量超过50%，被更细小的火山碎屑物 2mm的火山碎屑物含量超过50%， 的火山碎屑物含量超过50% 火山灰）及火山灰的水化学分解物质胶结而成的结构。 （火山灰）及火山灰的水化学分解物质胶结而成的结构。
《沉积岩石学》第十章 火山碎屑岩
• 4、平行构造：泛指由伸长形的火山碎屑物，如 透镜体、饼状体、熔岩团块和条带等定向排列所 组成的构造。它的连续性与平行性不及假流纹构 造。
• 5、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。
第十章 火山碎屑岩
第一节 第二节
第三节 第四节 第五节 第六节
火山碎屑岩的成分 火山碎屑岩的结构、构造特征 及颜色 火山碎屑岩的分类及命名 主要岩类及其特征 火山碎屑岩的成因类型及其标志 火山岩系与油气
火山的喷出物： 气态：主要为水蒸气，还有H2S、SO2、CO2等 液态：熔岩 固态：火山碎屑
• 火山碎屑岩：火山碎屑物质组成的岩石（火山碎 屑含量>5它为正常沉积 物质
岩石名称 成岩方式 碎屑粒度
熔浆粘结
主要粒级>100mm
集块熔岩
主要粒级100～2mm 角砾熔岩
主要粒级<2mm
凝灰熔岩
熔结和压结
压积
熔结集块岩 熔结角砾岩
集块岩 火山角砾岩
熔结凝灰岩
凝灰岩
压积和水化学物胶结
沉集块岩 沉火山角砾岩
沉凝灰岩
凝灰质砾岩
凝灰质砾岩
• ⒈海相火山碎屑岩系
• 海相火山岩系的最主要代表是细碧-角斑岩系。
• 特点是广泛的钠长石化作用，火山玻璃分解为含水的硅酸 盐。由于绿帘石化和绿泥石化，岩石呈现绿色。枕状构造 十分发育。
• 出于海水中喷发一沉积的特殊环境，常具∶
• (l)韵律性层理，即不同粒级的火山碎屑物互层产出，主 要为下粗上细的正韵律(也有的认为应是下细上粗，反序 的)；
火山碎屑岩
巨型火山弹（山西大同狼窝山）
麻花状火山弹与火山渣
3.塑性（变）岩屑（浆屑）
火山喷出的熔浆团，在堆积时仍未固 结，仍保持塑性状态的物质。
塑性岩屑纵断面呈火焰状、撕裂状、树枝状、 纺缍状、透镜状、条带状等，横断面常呈压扁状、 饼状，片状。内部具玻璃质结构，可含少量斑晶 和气孔，常呈定向排列。
第二节 火山碎屑岩的结构、构造及颜色
1980年喷发前的圣.海伦斯火山
1980年5月18日圣.海伦斯火山大喷发
皮纳图博火山（Pinatubo）
皮纳图博火山位于菲律宾吕宋岛，东经120.35°，北 纬15.13°，海拔1486米。 1991年前，皮纳图博火山并不知名，在当地没有人经 历过火山喷发，也未发现关于该火山喷发的历史纪录记录。 1991年6月15日的爆炸式大喷发是20世纪世界上最大的火 山喷发之一，喷出了大量火山灰和火山碎屑流。火山碎屑 流沉积填满河谷，巨大的火山灰和气体烟柱进入大气圈， 并形成了一个直径2.5公里的火山口。火山喷发使山峰的高 度大约降低了300米。 菲律宾火山地震研究所和美国地质调查局的火山学家 对皮纳图博火山的爆发做出了预测，从而挽救了成千上万 人的生命，然而，猛烈的火山喷发还是造成了超过300人 死亡和巨大的财产损失。
凝灰结构：由2-0.01mm的细火山碎屑 物占75％以上。 火山尘结构：由＜0.01mm的细火山碎屑 物质为主所组成。
3.火山碎屑岩的胶结（成岩）方式
压结：火山碎屑物通过压实、压紧作 用固结成岩； 熔结：塑性火山碎屑通过熔结作用成 岩； 熔浆胶结：火山碎屑主要由熔浆胶结 成岩； 化学胶结：碎屑主要由化学物质或火 山灰经化学分解物所胶结。
2001-07-27 09:20:35
菲律宾马荣火山再度爆发
如何分辨火山碎屑与沉积碎屑
前几天，在一个QQ群里看到有人问到：“凝灰岩里面会含生物吗？”随后，有人说：“应该不会有生物，温度那么高。
”但也有人有些疑惑到“如果火山尘刚好覆盖在碳酸盐岩地层上是否也会出现生物呢？”更是有人坚定地说：“可以出现生物化石”！群里的人大多都是搞岩矿的人，说明大家对正常火山碎屑岩与沉凝灰岩以及熔结凝灰岩之间的区别也都不是十分清楚。
这也正是我们石油系统长期从事沉积岩岩矿鉴定人员所困惑的问题。
曾经去雁荡山参观过典型的火山碎屑岩剖面，并采了一些样品进行薄片研究，但对火山碎屑岩的薄片鉴定仍觉有些难以把握，尤其是当火山碎屑岩与沉积岩过渡时，就更不知那些是来自火山活动的？那些又是来自沉积盆地的？想要熟练掌握如何分别火山碎屑与沉积碎屑，就必须对火山碎屑岩的组分、形成或堆积过程进行深入了解。
要想回答“凝灰岩中是否可以有生物化石？”这样一个看似简单，但又一两句话无法说清楚的问题，还是需要将火山碎屑岩的概念搞清楚。
火山碎屑岩是由爆发式火山活动所产生的各种碎屑物堆积后通过成岩作用固结而形成的岩石。
由于火山碎屑岩这种特殊的形成方式，其中除含有火山碎屑以外，还可以含有一定数量的来自基底、火山通道围岩或堆积时沉积环境中的正常沉积物。
火山碎屑岩多见于地表，呈层状；不仅见于陆上，还可以见于水下，常与熔岩、次火山岩和正常沉积岩共生，是介于火山熔岩和沉积岩之间的过渡类型岩石，岩类复杂。
兼有两者特点，又与两者相互过渡。
其物质来源主要源于地下熔浆，但火山碎屑物被抛至空中或水中时，又经历了搬运和沉积作用，具有沉积岩的特征。
因此，使得火山碎屑岩的薄片鉴定存在一定的难度。
火山碎屑岩的主要组分为火山物质。
火山物质包括火山弹、火山块、火山砾、凝灰质（火山灰）。
火山弹：是一种岩浆喷发物，平均大小大于64mm，是火山喷发时在火山口附近，炽热的熔浆团被抛向空中，在空气中旋转并发生不同程度的冷却和凝固形成的。
火山块的粒径也大于64mm，与火山弹不同的是，它是火山块自喷发到着地都是固态的岩石碎块，形态一般呈次棱角状至棱角状，有时也呈圆状或次圆状，与火山弹相比，其成分复杂，主要是火山通道附近早先形成的同源火山岩/次火山岩的碎块，有时也有外源的基底岩石碎块。
第十章火山碎屑岩
石英晶屑
长石晶屑
黑云母晶屑的弯曲及暗化现象
• 三、玻屑（玻璃碎屑）
• 玻屑（玻璃碎屑）类型
玻屑：0.1 0.01mm 火山灰：0.01 2mm 火山尘：〈 0.01mm
塑性玻屑：定向排列，显流纹状，即假流纹构造。 刚性玻屑弧浮面石棱状角：状内（部常保见留）较：多镜气下孔呈，月状牙如形浮、石鸡。骨形等
第三节 火山碎屑岩的分类及命名
1、根据物质来源分：火山碎屑岩类型、向熔岩过渡类型、向沉积
岩过渡类型 2、根据碎屑物质的相对含量和固结成岩方式分：火山碎屑溶岩、
熔结火山碎屑岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩、火山碎屑沉积 岩 3、根据碎屑粒度及相应含量分：集块岩、火山角砾岩、火山凝灰 岩。 4、最后以碎屑形态、成分、构造等依次作为形容词，对岩石进行 命名。
• 三、火山碎屑岩类（狭义的火山碎屑岩）
3、凝灰岩类型
• 按碎屑粒级
粗（2 1mm） 细（1 0.1mm） 粉（0.1 0.01mm） 微（0.01 0.001 mm）
• 按物态及相对含量
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） 多屑凝灰岩（三种物态 碎屑均在 20%以上）
熔岩物质
•一、岩屑（岩石碎屑） 刚性岩屑：已凝固的熔岩或火山基底、管道的围岩。 塑性岩屑（塑性玻璃岩屑、浆屑、火焰石）：是由塑性、半 塑性熔浆在喷出时塑变而成，具有玻璃质结构，断面呈火焰 状、撕裂状、树枝状、纺锤状、镜状、条带状等。 火山弹：是由塑性熔浆团在空中旋转而成，形如纺锤、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
熔结和压结
压积
向沉积岩过渡类型
沉积岩分类碎屑岩
沉积岩分类碎屑岩沉积岩分类碎屑岩根据碎屑物质的来源，又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。
(一)沉积碎屑岩亚类这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称陆源碎屑岩。
除小部分在原地沉积外，大部分都经过搬运、沉积等过程。
根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小，本类岩石又可分为:砾岩类--碎屑直径在2mm以上。
砂岩类--碎屑直径在2-0.05mm之间。
粉砂岩类--碎屑直径在0.05-0.005mm之间。
粘土岩类--碎屑直径小于0.005mm。
上述各碎屑岩类的相应粒级，碎屑含量必须占碎屑总量的50%以上，如砾岩中大于2mm的砾石碎屑含量应占一半以上;如果其中含有25-50%的砂，则可称为砂质砾岩;如果其中含有5-25%的砂，则可称为含砂砾岩。
其余岩类命名原则，依此类推。
1.砾岩类凡直径在2mm以上的碎屑(含量大于50%)组成的岩石都属此类。
砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。
根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。
(1)角砾岩组成角砾岩的砾带有棱角，分选情况一般不好，或未经分选，多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。
根据成因，它们可能是由山崩重力堆积而成;由海浪冲击海岸而成;由母岩风化在原地残积而成;或者由冰川搬运的冰碛堆积而成(称冰碛岩);也可能因断层作用而成(称断层角砾岩，碎屑多呈尖棱状)。
(2)砾岩组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。
根据成因，砾岩可能是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成，分选和磨圆度都比较好，成分比较单纯;也可能是由河流短距离搬运而成，分选和磨圆度较差，砾石成分也比较复杂。
砾岩中一般少有化石，或含贝壳等生物碎屑化石。
2.砂岩类由2-0.05mm的碎屑(含量大于50%)胶结而成的岩石统称砂岩。
砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。
根据粒级大小，砂岩可以分为:粗粒砂岩(2-0.5mm)中粒砂岩(0.5-0.25mm)细粒砂岩(<O.25mm)根据矿物成分，砂岩可分为:(1)石英砂岩砂岩中石英颗粒含量占90%以上，称石英砂岩。
碎屑岩岩相
97～ 98 50～ 99
很 好 很 好 好 很 好
1.2～ 2.0 0.5～ 2.0
3.0～ 4.0 3.0～ 4.25
1～3
中 等 中 好 中 等 差
4.0～ ＞4.5 3.5～ ＞4.5 3.75 ～ ＞4.5
0～2
差
1.0～ 0 － 1.0～ 无极 限直线 三种组分都有,三 段直线,以跳跃组 分为主
陡岸 环境
丘状 地震 相
陡丘状 缓丘状
缓坡 及 沿岸
齿状披盖 地震相 席状披盖 地震相 席状强振幅地 震相 高斜交 地震相 低斜交 地震相 迭瓦状 地震相 席状强振幅空 白地震相 席状强振幅地 震相 叠瓦状地震相 透镜状地震相
多变 常见上 超 与上下反射呈 一定角度相变 平行或 亚平行 平行 顶超 明显 顶超 明显 顶超较 明显 不清 平行 顶超 渐变 整合/ 不整合 层层 上超 平行 下超 清楚 底超 清楚 底超 较清 楚 不清 平行 底超 渐变 一般 整合
沉积相的类型
• 沉积岩的相可分陆相、海相、海陆过渡相三种类 型。岩相是随时间的发展和空间条件的改变而变 化的。岩相的变化可以从横向和纵向两方面来观 察。同一岩层在水平方向的相变反映了，同一时 期不同地区的自然地理条件（即沉积环境）的差 异。如海洋沉积物可由滨海相过渡到浅海相，一 般依次沉积砾岩、砂岩、粘土类，石灰岩等，而 且所含生物化石也不相同。在垂直岩层剖面方向 上的相变则反映了同一地区但不同时间的自然地 理环境的改变，而自然地理环境的重大改变则往 往是地壳运动的结果
三 角 洲
深 湖
盐湖
席状强振幅地 震相
谢谢
相标志
• 颜色——粘土岩颜色分区图 粘土岩颜色分区图
• 继承色：主要取决于碎屑颗粒颜色——碎屑岩继承的母岩的颜色 继承色： • 自生色：决定于沉积物沉积及早期成岩过程中自生矿物的颜色 自生色：
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很差：近距离搬运或无搬运
集块结构
FN4,4577m,P1f1
火山角砾结构
中国石油大学(北凝京灰)结构
第十章 火山碎屑岩
问题一、火山碎屑岩有何特征？
1.成分
岩
石
学
2.结构
特
征
3.构造
4.颜色
中国石油大学(北京)
问题一、火山碎屑岩有何特征？
3. 构造
(第二节 火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色)
一般 构造
3）玻屑（玻璃碎屑） Glass Shards
塑性玻屑（假流纹构造） 福建，永泰，下白垩统，石帽山组
半塑性玻屑（假流纹构造）
新疆油田，风南1，流纹质熔结火山角砾岩
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第十章 火山碎屑岩
问题一、火山碎屑岩有何特征？
1.成分
岩
石
学
2.结构
特
征
3.构造
4.颜色
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问题一、火山碎屑岩有何特征？
《沉积岩与沉积相》
第十章 火山碎屑岩
中国石油大学(北京)
沉积岩的分类
冯增昭，1982，1992
主要由母岩风化物质组成 的沉积岩
沉
积
岩
主要由火山碎屑物
质组成的沉积岩
碎屑岩 化学岩
砾岩 砂岩 粉砂岩 粘土岩 碳酸盐岩 硫酸盐岩 卤化物岩 硅岩 其它化学岩
火山碎屑岩
主要由生物遗体 组成的沉积岩
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沙特阿拉伯，卡伊巴尔，大片的火山岩——壮观地貌
国际太空站宇航员摄于2008年3月31日
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火山活动有两种主要的方式
火山爆发：火山碎屑岩
熔浆溢流：熔岩
火山爆发：火山碎屑岩
中国石油大学(北京)
火山碎屑岩分布比较广泛
无论是古代还是现代，火山作 用是自然界最为常见的地质作 用之一； 所以，由火山喷发形成的碎屑 物质形成的火山碎屑岩在自然 界分布比较广泛。
1）岩屑（岩石碎屑） Lithic Shards 刚性岩屑：已凝固的熔岩或火山基底、管道的围岩,当火山 爆发时冲碎而成。 塑性岩屑（塑性玻璃岩屑、浆屑、火焰石）：是由塑性、半 塑性熔浆在喷出时塑变而成，具有玻璃质结构，断面呈火焰 状、撕裂状、树枝状、纺锤状、镜状、条带状等。
• 火山弹：是由塑性熔浆团在空中旋转而成，形如纺锤、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。
介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型。兼有 二者的特点。
• 与熔岩、次火山岩(或超浅层侵人岩)和正常 沉积岩类相伴生。
火山碎屑岩与正常碎屑岩存在巨大差异
熔结凝灰岩
北京延庆硅化木国家地质公园
火山碎屑岩是一种非常
特殊的岩石类型
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问题一、作为一类岩石，火山碎屑岩有何特征？
——科学的描述：一般性、特殊性！
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第十章 火山碎屑岩
问题一、火山碎屑岩有何特征？
1.成分
岩
石
学
2.结构
特
征
3.构造
4.颜色
如 何 进 行 描 述？
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问题一、火山碎屑岩有何特征？
一、岩石学特征
1.火山碎屑岩的成分
岩屑
火山碎屑物质
成
（主要）
分 组 正常沉积物
成
组成及 结晶程度Байду номын сангаас
晶屑 玻屑
熔岩物质
1.火山碎屑岩的成分
1、层理构造
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。
2、递变层理
系陆上或水下火山碎屑重力流以悬浮和递变悬浮搬运和 沉积作用所致。如有正递变、反递变以及叠覆递变层理 。反映是重力流水道微环境。
3、斑杂构造
是火山碎屑物在颜色、粒度、成分上分布不均，且无排 列性，而表现出来的一种杂乱构造。
(第二节 火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色)
2. 结构
按粒级划分
集块： 100mm 火山角砾：100 2mm 火山灰：2 0.01mm 火山尘： 0.01mm
专属性火山 碎屑岩结构
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％）
分选 磨圆
1）岩屑（岩石碎屑）
塑性浆屑，具流纹构造，去玻化后显 雏晶和球粒结构（河北下花园，白垩系）
火山弹 （山西，大同）
1.火山碎屑岩的成分
2）晶屑 Mineral Shards
晶屑（晶体碎屑） • 多为早期析出的斑晶随熔浆炸碎而成。 • 大小一般不超过2～3mm，常呈棱角状
，部分保持原来晶形，其成分多为石英 、长石、黑云母、角闪石、辉石等。
弧面棱角状（常见）：镜下呈月牙形、鸡骨形等
刚性玻屑 浮石状：内部保留较多气孔，状如浮石
3）玻屑（玻璃碎屑） Glass Shards
刚性玻屑，弧面棱角状玻屑 具有暗影者表示轻微磨蚀现象， 取自张家口-宣化一带中生代凝灰岩
3）玻屑（玻璃碎屑） Glass Shards
刚性玻屑，浮石状玻屑 取自张家口-宣化一带中生代凝灰岩
2）晶屑 Mineral Shards
黑云母晶屑的弯曲及暗化现象 （河北，下花园，白垩系凝灰岩）
1.火山碎屑岩的成分 3）玻屑（玻璃碎屑） Glass Shards
玻屑通常0.1~0.01mm，很少超过2mm
0.01~2mm的叫火山灰，<0.01mm的叫火山尘
塑性玻屑：定向排列，显流纹状，即假流纹构造
第二节 火山碎屑岩结构、构造特征及颜色
征
时
第三节 火山碎屑岩的分类及命名 第四节 主要岩类及其特征
分类 1
及
学
各论 时
第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志
学习 目标
1个概念：火山碎屑岩 2个知识点：岩石学特征
分类与命名
培养对火山碎 考察 屑岩的鉴别及
描述能力
什么是火山碎屑岩？
概念 • ——主要由火山碎屑物质（＞50%）组成、
2）晶屑 Mineral Shards
• 表面极为光洁， 具不规则裂纹 及港湾状熔蚀 外形。
石英晶屑 （取自张家口-宣化 一带中生代凝灰岩）
2）晶屑 Mineral Shards
• 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，扫描电镜 下更为清晰。
长石晶屑 （取自张家口-宣化 一带中生代凝灰岩）
中国石油大学(北京)
准噶尔盆地西北缘（克拉玛依）夏201井， 4932-4937.48m，P1f1
顶
4932.20m 4933.40m
4935.60m
底
国内外在火山碎屑岩中发现大量油气。胜利油田、辽河 油田、大港油田、新疆油田、大庆油田
第十章 火山碎屑岩
第一节 火山碎屑岩的成分
岩石 1
学特 学
特殊构造：假流纹构造、气孔杏仁构造、火山泥球/豆石构造、石泡构造