岩石的观察与描述及实例

（2）火山岩层的划分： “层”是火山岩中最常见的单位； ①根据岩石成分分层 岩石成分的不同和变化，在某种程度上取决于岩浆 分异程度。根据各层岩石成分的不同分层，对于研究 岩浆演化规律具有重要意义。 ②根据结构构造不同分层 A、中酸性岩的顶底有时形成厚度不等的玻璃外壳 （冷凝边），顶面较厚，底面较薄，玻璃质外壳的颜 色较其内部较暗。在安山岩，英安岩中呈绿色，流纹 岩中呈灰紫—褐色，偶尔出现黑曜岩、松脂岩的边。 B、基性熔岩常常在表层形成蜂巢状或熔渣状的玻 璃—隐晶质的粗糙表面（熔渣状外壳）。在酸性熔岩 的顶部则常常形成厚达数十厘米的石泡构造带。
③喷发相 喷发相的岩石主要为各种熔岩和正常火山碎屑岩（包括熔 结火山碎屑岩），其产状与沉积成因的岩石有某些相似。 由于岩浆成分的变化，喷发性质和喷发强度的不同，其形 成的岩石不同，可划分为两个亚相： A、爆发亚相 爆发亚相的形成是由于岩浆中含有大量的气体（主要是水 蒸气），造成对围岩巨大的压力（100-300个大气压），因 而产生岩浆爆炸，形成各种粒级不同的火山碎屑物质的堆积。 爆发成因的火山物质按照粒度不同，常有规律的分布在距 火山口不同距离的地段上。在火山口附近多为粒级较大的火 山岩块堆积，距离火山口越远粒度变细。有些火山灰可飞扬 降落在几千公里以外的地区。 爆发亚相的岩石主要为各种粒级不同的正常火山碎屑岩， 其中包括熔结凝灰岩。火山弹是最常见的产物。
（3）火山碎屑岩命名
火山碎屑岩是指火山作用形成的各种碎屑物组成的岩石， 同时也包括混入了一定量熔岩物质和正常沉积物组成的岩石。 1，火山碎屑物的形态和种类 由火山作用产生的各种碎屑，其物质来源主要是岩浆喷出 后的凝固（晶屑、玻屑）或半凝固（火山弹和塑性岩屑）等。 另外还包括火山通道的围岩及早先凝固的熔岩壳（同源物） 及地壳深部的岩石碎块（异源物）。 ①岩屑：一般分为三种 刚性岩屑：主要是火山通道的围岩、早先结晶的熔岩及 深部的岩石碎块，成分复杂，形态不同的棱角状，粒度大小 不一。大则可达数米，是组成集块岩和角砾岩的主要成分。
而钠长石，即使在古老变质的火山岩中，亦多为浅 红或无色透明。 钾长石：多出现于酸性或碱性岩中，卡式双晶常见，风化 后
沿解理或裂隙被铁质充填，正长石肉红色，透长石为无 色透明。 白榴石：高温低压矿物，完好的四角三八面体（等轴晶系）， 常被钾长石，霞石等交代成假白榴石，产于SiO2不饱和 的碱性岩中。
（3）结构构造 1，主要结构：肉眼可见结构 ①辉绿（粗玄及拉玄）结构：基性岩特有的结构； 斜长石微晶构成格架： 中间是辉石—辉绿结构； 中间几粒辉石及磁铁矿—粗玄结构； 中间玻璃质—拉玄结构。 ②交织结构：中性岩常见，微晶定向排列； ③粗面结构：碱长石定向（粗面岩）； ④球粒结构：酸性熔岩常见，长英质矿物呈纤维围 绕中心放射状生长； ⑤斑状结构； ⑥熔结凝灰质结构：熔结凝灰质结构由塑性玻屑、 岩屑组成，变形后呈蚯蚓状，火焰状，滴状。
凝灰岩的命名：除反映岩石命名外，某一形态的 火山碎屑物达一定含量时亦应加上岩石名称中，如 安山质晶屑岩屑凝灰岩。 当凝灰岩中含有少量角砾（<1/2 ）及火山角砾岩 中含少量集块（<1/4）为了反映岩石特点，亦可参 加岩石命名，如安山质角砾晶屑凝灰岩。 B、熔结火山碎屑岩 熔结集块岩，熔结角砾岩（相应粒级>1/2），加 上岩石成分命名，如流纹质熔结集块岩。 熔结凝灰岩，塑性玻屑（含量>1/2 ）如有刚性玻 屑>1/2时参加命名：有两种以上，少前多后的原则， 如流纹质晶屑，岩屑熔结凝灰岩。 此外根据熔结程度在岩石之前加：强熔结、熔结、 弱熔结字样。
（2）矿物成分 火山岩由于形成于地表条件的影响，岩石多呈斑状结构 或碎屑结构，基质及细小火山灰成分往往不易辨认，因此斑 晶和基质成分有助于岩石鉴定与定名。 橄榄石：黄绿色，粒状，解理不发育，常被棕红色伊丁石取 代，产于超基性—基性岩中。 辉石：呈绿色—黑色，短柱状，产于基性—超基性岩中。 角闪石：褐色或绿色—暗绿，呈粒状，边缘常出现褐色氧化 铁暗边，常见于中性岩。 斜长石：除超基性岩外，各类火山岩中均可见到。在没有暗 色矿物的情况下，野外岩石定名主要是按照斜长石 的晶形、颜色、次生变化等特征。
火山作用是一种重要的地质作用：火山活动带及其 强度与地壳活动带有紧密的联系，同时火山作用又是一 种重要的成矿作用。所以火山岩区的地质调查要比沉积 岩区、侵入岩区复杂和困难得多。 1，火山岩分类命名 火山岩分为火山熔岩和火山碎屑岩两大类： （1）火山熔岩的分类： 采用定量矿物分类法即以暗色矿物含量和副长石的 含量分三大类： ①暗色矿物含量大于90%为超基性岩类，如苦橄岩，黄 长 岩等； ②岩石中出现副长石者为碱性岩类，如碱玄岩，响岩； ③常见的熔岩其暗色矿物含量小于90%，又不出现副长 石，可根据石英含量，长石种属及含量分为9类；
火山物质>90%才叫火山碎屑岩； 火山物质90—50%为过渡型—火山碎屑岩为基本名称； 火山物质<50%熔岩、沉积岩为基本名称，火山碎屑为 定语。
②成岩作用方式：也带有过渡类型的特点，向熔岩过渡的火山碎 屑岩，其碎屑物被岩浆胶结，向沉积岩过渡的火上碎屑岩被粘土 质、化学沉积或火山灰（包括火山灰分解产物，蒙脱石、绿泥石、 沸石等）胶结；正常火山碎屑岩的成岩作用方式比较复杂，根据 火山碎屑物降落时处于炽热状态还是冷却状态分为熔结和压紧， 水化学胶结成岩两种（一般不具胶结物）。
⑤玻璃岩：全由火山玻璃组成，按光泽和颜色分为： 松脂岩：松脂光泽，黄-黄绿色； 珍珠岩：珍珠光泽，一般为黑色； 黑曜岩：玻璃光泽，黑色； 浮岩：气孔特别发育，呈白、浅灰、浅黄、 黑等颜色；浅色为酸性浮岩，深色为中 基性浮岩。 ⑥色率中等，灰—肉红色，碱性长石（透长石）为斑晶，具有明 显的流动构造（大鱼领着小鱼跑）—粗面岩； ⑦细碧—角斑岩系：海底火山喷发的产物，由基性到酸性形成一 套组合岩石，矿物为钠长石，绿泥石，绿帘石为主，具各种 岩浆结构，独具特色的枕状构造。 在这类岩石发育区，又有先后侵入的基性、超基性岩体及其 脉岩构成一套喷发侵入杂岩，称奥菲奥杂岩或蛇绿岩套。
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③火山碎屑物粒度和相应粒级的含量 火山碎屑物一般分选很差，大小混杂，但粒度大小本身也能 反映成因特点，粒度大搬运近分布于火山口周围，粒度小，搬运 远。所以按碎屑物粒度分类具有一定的实际意义。粒度大于 64mm的火山碎屑物大于1/2以上者，呈集块级；在2-64mm之 间的火山碎屑占1/2以上者，为角砾级；小于2mm的火山碎屑占 以上者为凝灰级。 命名原则： ①向熔岩过渡的火山碎屑岩，每一种岩石均以火山碎屑物质相应 粒级含量大于1/2时命名。在岩石名称之前加上胶结物成分，如 安山质熔岩角砾岩。 ②正常火山碎屑岩： A、压紧和水化学胶结的火山碎屑岩，一般所称集块岩，火山角 砾岩，系指岩石中集块级、角砾级大于1/2，命名时可将岩石成 分加入岩石名称之前，如流纹质集块岩，流纹质角砾岩。 如果碎屑物中含有地壳深部或火山岩区以外的物质时，岩石 名称之前应加上“异源”二字。
2，火山岩的构造 ①层状构造—火山岩的最大特点之一； ②气孔和杏仁构造； ③熔渣构造； ④枕状构造； ⑤石泡构造； ⑥珍珠构造； ⑦流纹、流线、流面构造； ⑧斑杂构造—熔结火山碎屑岩常见。
3，火山作用的综合观察
（1）火山岩相的划分与研究：火山岩可划分四个岩相;
①火山颈相 火山颈一般是指火山喷发的通道，它的上部即为火山 口。凡是充填于火山通道中的各种岩石都可以归纳为火 山颈相。—是可以是结晶程度不同的各种熔岩，熔岩角 砾岩或爆发成因的火山角砾岩，集块岩等。有熔浆一次 充填形成的称为第一岩颈；多次充填的为复合岩颈。 在平面上一般面积不大，通常呈圆形或椭圆形，裂隙 式喷发为长条形。由熔岩充填的火山颈相一般与围岩呈 侵入接触，由爆发成因的角砾岩，集块岩充填的火山颈 相，一般称角砾岩筒。 ②次火山相 次火山相是指熔融岩浆侵入到接近地表，与火山岩具 有同源同时（或稍晚），空间分布有一定联系的岩墙。
野外地质工作与创新思维
—献给未来的地球科学家！ （三）
马志红
2010年6月
（五）主要地质体（岩石）的野外观察
二、火山岩野外观察与研究
火山岩形成的特殊性： 条件特殊—岩浆喷出地表； 作用复杂—溢流、喷发； 产物多样—熔岩、火山碎屑岩及其过渡类型。 岩浆在地表冷凝结晶—熔岩； 火山喷出碎屑（集块、角砾、凝灰）—火山碎屑岩； 火山口再次被充填—次火山岩； 火山碎屑物落入沉积盆地—火山沉积岩；
塑性岩屑：又称塑性玻璃质岩屑或浆屑。火山作用中半凝 固状态的物质，迅速堆积的产物，形态为扁豆状，透镜状， 焰舌状等，是组成熔结集块岩、熔结角砾岩、熔结凝灰岩的 主要成分。 火山弹及火山砾：它是由火山喷发将半凝固状态的熔岩团 块喷至空中旋转而形成。呈纺锤状、梨状、麻花状，边缘有 一层玻璃质淬火边，由于氧化，常呈红色、红褐色。 ②玻屑 刚性玻屑—快速冷凝形成火山玻璃再破碎成为各种形态的 碎屑，如鸡骨状、弓状、楔状、撕裂状等，为组成凝灰岩、 凝灰质沉积岩的主要成分； 塑性玻屑—半凝固的玻璃质，变形、压扁、拉长、呈蚯蚓 状、焰舌状、饼状等是组成熔结凝灰岩的组要成分； ③晶屑 早形成的矿物碎屑，多呈棱角状，是凝灰熔岩、凝灰岩的 常见成分之一。
（3）次火山岩的命名 次火山岩在外貌上与火山岩相识，多具斑状结 构，但在产状上又与侵入岩相同，与围岩呈侵入接 触，岩性特征介于火山岩与浅成侵入岩之间，所以 次火山岩的命名一般仍采用浅成侵入岩的名称。
3，火山岩的野外观察：
野外工作期间，对于岩石的观察（鉴定）主要是 从颜色、矿物成分及结构构造方面入手。 （1）颜色 火山岩由于矿物成分，次生变化及结晶程度，常 表现为不同颜色。从化学成分上看，由基性—酸性， 颜色一般由深—浅，如果岩石遭受蚀变，基性岩— 浅绿，酸性岩灰白-白色。结晶程度不同，颜色有所 差异，较致密的岩石比结晶好的岩石颜色要深。
③向沉积岩过渡的火山碎屑岩。 岩石名称均以某一粒度碎屑物含量大于1/2命名， 碎屑物为50-90%（沉积火山碎屑岩类）时，岩石名 称前加“沉”字，说明含有一定量的沉积物；当正 常沉积物达50-90%（火山碎屑沉积岩类）时，岩性 按沉积岩岩石命名与沉积岩相同，但名称前加“凝 灰质”三个字。以说明含有一定量的火山碎屑物， 其中碎屑物粒度按正常沉积岩粒度划分：>2mm为凝 灰质砾岩；2-0.1mm为砂；0.1-0.01mm凝灰质粉砂 岩。
（2）火山熔岩命名 由于熔岩结构的特点（细晶、隐晶—玻璃和斑状）， 熔岩的命名：颜色、斑晶成分为命名的基础，有时 颜色成为主要命名的条件： ①色率高，为黑色、紫黑、紫色，斑晶为斜长石、辉 石、橄榄石（常伊丁石化），常具气孔杏仁构造， 柱状节理常见—玄武岩； ②色率中高，灰黑色、紫灰、紫色、灰色，斑晶常为 斜长石，暗化角闪石—安山岩； ③色率低，灰白、灰黄，斑晶为石英钾长石，常见流 纹构造，有时具球粒、岩泡—流纹岩； ④不具斑状结构或当斑晶矿物不清时，色率很高可暂 叫暗色熔岩或中基性熔岩；
B、喷溢亚相 形成喷溢亚相的岩石主要为各种熔岩、熔岩角砾 岩及凝灰熔岩。 ④喷发—沉积相 划分喷发沉积相的主要标志是以沉积岩和火山碎 屑沉积岩为主，其中夹有少量的火山碎屑岩甚至薄 层熔岩。 一般喷发沉积—沉积相距火山口较远，代表火山 作用宁静期。喷发沉积相，岩层沿走向伸展较远， 岩性厚度也较稳定。因此在一定范围内，往往可作 为地层对比的标志。
2，火山碎屑岩的分类及命名原则 目前对分类命名认识不统一。 首先按碎屑物含量分大类，其次按成岩作用方式分亚类， 进一步按碎屑物粒级及含量划分属种。
分类依据： ①火山碎屑物的含量，由于火山碎屑岩介于熔岩和沉积岩之间， 向两端存在一系列过渡变种，根据火山岩碎屑物的含量及沉积物 或熔岩物质的相对含量，将该类岩石分为六大类：
基性斜长石：多为针状，晶体长宽比大于 4：1，常被黝帘石取
代呈浅绿色。 中性斜长石：为柱状，晶体长宽比2.5-4：1之间，环带构造发 育为主要特征，常被绢云母或绿帘石，绿泥石交 代，显弱丝绢光泽； 酸性斜长石：为宽板状晶体，晶体长宽比1.5-2.5：1，常被粘 土矿物或绢云母交代，使矿物呈瓷质光泽。