区域地质调查(火成岩)

二、岩浆岩区区调矿调方法体系据岩石形成的环境可分为侵入岩和火山岩，不同岩类具有不同的填图方法体系侵入岩与火山岩相互关系岩浆岩与火成岩地质学1、岩浆岩的发展趋势岩浆岩岩石学发展时，要认识到以下基本趋势：第一，“地球系统科学”的思想是现代地球科学的核心。既把地球当作一个统一的大系统，不仅要研究不同圈层各自的性质与特征，更要研究各圈层之间的相互关系和相互作用。岩浆岩石学的发展也离不开这个总趋势。第二，地球科学已经发展到了阐明地球内部性质及动力学的时期。第三，地球各学科的交叉渗透和协作，才能解决重大地学问题（矿调就是如此）。2、岩浆岩的地球动力学意义（1）、火成岩及其所携带的深源岩石包体被称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”(window)。反演壳幔的物质组成与结构，建立区域壳幔岩石学（柱状）剖面。反演壳幔的热结构和热状态。估算地壳厚度及岩石圈厚度，及其空间变化。反演软流圈顶面埋深及起伏、软流圈的温度、压力、熔浆含量、物质状态等。反演壳幔的氧化-还原状态。反演壳幔深部流体特征，研究地幔交代作用。记录壳、幔成分及上述各种性质随时间的变化，反演壳幔深部过程。2、岩浆岩的地球动力学意义（2）火成岩也是板块运动过程与大地构造事件的记录。通过火成岩的研究，可以恢复古板块构造格局，追溯大地构造演化历史。（3）确定传统大地构造环境同样离不开火成岩的重要作用3、岩石构造组合及岩石构造分析岩石构造组合(petrotectonicassemblage)是指表示板块构造环境（边界或内部）特征的岩石组合。岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局和历史的基本手段。火成岩岩石构造组合是指在一定构造环境下所产生的具有相似的岩石化学、地球化学特征的一种或几种火山岩组合或(和)侵入岩组合的总称。

岩浆岩-构造组合类型洋中脊岩浆岩组合洋岛岩浆岩组合俯冲带岩浆岩组合碰撞带岩浆岩组合碰撞后陆内岩浆岩组合大陆裂谷岩浆岩组合克拉通岩浆岩组合岩浆岩-构造组合与板块构造的时空关系洋中脊岩浆岩组合的主要特征主要岩石类型:N（亏或标准）-MORB(mid-oceanridgebasalts),T-MORB很低K2O、TiO2亏损特征明显:

—很低87Sr/86Sr初始值(0.7035)

—(La/Yb)Nb比低,REE为平坦型

—亏损不相容元素（Nb、Zr、Y）来源于亏损型地幔洋岛岩浆岩组合的主要特征为富集型的海洋岩浆岩组合。岩石类型为碱性玄武岩与富集型拉斑玄武岩及相应的侵入岩。富不相容元素，（La/Yb)N比可达10，87Sr/86Sr初始值较高,可达0.707。玄武岩之上常为灰岩覆盖。来源于富集型地幔，与地幔柱或超级地幔柱活动有关。地幔柱岛弧岩浆岩组合俯冲带岩浆岩组合大陆边缘岩浆弧俯冲带岩浆岩组合的主要特征岩石类型为钙碱性系列及岛弧拉斑系列火山岩组合（B-BA-A-D-R）及钙碱性系列花岗岩类岩石组合。岩浆混合作用发育。岩石中较高Al2O3,低TiO2（在玄武岩中1%左右），亏损高场强元素（Nb,Ta,Zr,Hf)。横跨岩浆弧方向显示成分极性。岩浆弧类型的多样性：岛弧-陆缘弧；大洋岛弧-大陆岛弧；成熟岛弧-不成熟岛弧；压型岛弧-张性岛弧；滞后弧岩浆岩。俯冲带中常见岩浆混合花岗岩碰撞造山带及有关岩浆活动碰撞带岩浆岩组合陆壳碰撞带岩浆岩组合的主要特征特征岩石：高铝花岗岩，尤其是含白云母花岗岩；高Al2O3、高SiO2、高K2O酸性火山岩。高87Sr/86Sr初始值，低 Nd值，表明陆壳组分的显著贡献。常与磨拉石建造相伴。碰撞后陆内岩浆岩组合的特征特征岩石：高钾火山岩（H-CA到SHOSHONITE系列）；大面积熔结凝灰岩；碰撞后（滞后型）弧火山岩等。同位素、微量元素地球化学显示出陆壳组分对岩浆的明显贡献。区域地质的综合分析表明为碰撞后陆内环境(构造变形磨拉石建造)。藏北新生代火山岩南亚带SiO2—K2O图

SHO—钾玄岩系列；HK-CA—高钾钙碱性系列；

CA—钙碱性系列；LK-CA—低钾钙碱性系列

1-北羌塘省钾质火山岩；2-北羌塘省碱性火山岩；3-西羌塘省碱长花岗岩大陆裂谷岩浆岩组合大陆裂谷岩浆岩组合的主要特征早期岩浆岩富碱、富不相容元素，随着裂谷的发展，碱度及富集程度逐渐降低，最后可达MORB（洋脊）。常出现双峰式岩浆岩组合。岩石呈对称分布：两侧老、富碱；中央新、贫碱。4、岩浆岩与金属、非金属矿产的关系许多金属与非金属矿产与岩浆岩的密切关系，有些矿产直接赋存在特定岩浆岩中，如铬铁矿床、铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石等。绝大多数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。因为岩浆活动是壳-幔间物质和能量交换的重要形式，岩浆活动参与成矿流体的形成，驱动流体的循环，促进各圈层物质与能量的再分配，从而有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一个大的岩浆旋回的晚期，往往是极有利于成矿的时期。

矿产资源在经济社会可持续发展中的作用，人所共知。当前阻碍矿产资源勘查取得突破的科学技术上的主要原因是成矿理论和勘查技术研究滞后。为了提高矿产勘查效率和找矿效果，需要在更高层次上加强成矿规律和成矿理论研究，把成矿作用做为一种特殊的地质作用纳入地球动力学演化框架之中，解析岩石圈构造演化、物质迁移与成矿作用之间的联系，追踪成矿作用的轨迹。成矿规律与成矿理论意义（1）岩浆作用与成矿关系成矿作用的基本要素：－成矿金属物质来源－成矿流体（热液）来源－驱动成矿流体循环的热源（热机）－造成金属沉淀富集的物理化学条件－控矿构造及容矿岩石研究岩浆作用与成矿关系，就是要运用各种方法，揭示与阐明岩浆作用在上述成矿要素中的作用。

“三江”十几条主要岩浆－构造带及其对铜金多金属成矿的控制。

华北地台北缘多金属长江中下游秦祁昆等（2）.岩浆岩研究与油、气资源的关系岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球动力学背景，估算盆地的拉张系数。岩浆活动对油气田成熟度有重要影响。岩浆岩、尤其火山岩，本身也是一种重要的储层类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发（“大火成省事件”），造成全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油气形成时期。地球的放气作用与天然气的形成5、侵入岩区调技术要求与方法体系侵入岩最主要的是花岗岩类：我国花岗岩类岩石分布十分广泛，其出露面积达85.0550km2，约占侵入岩出露总面积的86.5%,花岗岩类历来受到地质学家的高度重视，早些时期把花岗岩按形成和定位方式分为原地、半原地。根据定位深度分为深成、中成、浅成带等，都试图从成因上对花岗岩进行分类，突破纯岩石学描述。上世纪70年代以来随着板块构造理论的兴起，把花岗岩的成因与物源或形成环境相联系。物源：M、I、S、A型构造环境：大洋中脊、火山弧、大陆弧碰撞弧、板内等；造山前、同造山期、造山期后等近几十年的研究表明，花岗岩体都不是一次岩浆侵入所致，而是由若干阶段岩浆侵入活动形成的复式岩体。70年代以来，欧、美地质学家填图中不断发现，大岩体都是由若干侵入体组成的，如秘鲁安第斯山的海岸岩基，总长2000km，由1000多个独立的侵入体组成。一个简单侵入体最大直径约25km，（模拟实验计算，花岗岩顶板在直径大于15km的圆拄形之上是难以支撑的）在解剖大岩体时，划分出一系列不同等级的岩浆-构造单元，即花岗岩的等级体制花岗岩岩石谱系填图“岩石谱系单位主要有侵入、侵出和高级变质深成岩组成的有边界的地质体。与岩石地层单位对比，它一般不受层序律的限制”根据岩浆同源性及其演化序列的概念同源岩浆演化序列：成分和结构演化序列不同构造环境控制不同的花岗岩类岩石组合据接触关系、年龄、成分、结构构造等划分侵入体，建立单元、归并超单元、超单元组合，并分析研究其定位机制。试图象对待沉积岩一样，划分侵入岩（如XX单元——相当于沉积地层的组级单位）但许多岩体并不是同源岩浆当前划分侵入体；图面表示用“时代+岩性（J3r）”花岗岩类岩体构造填图和定位机制研究强力（穹起、底辟、热气球膨胀）被动就位（顶蚀、破火口塌陷、岩墙扩张）岩石学、岩石化学、地球化学、同位素等。研究成因、岩浆构造组合成矿作用

1．富石英花岗岩；2．碱性长石花岗岩；3．花岗岩；3a.钾长石花岗岩或普通花岗岩；3b.二长花岗岩；4．花岗闪长岩；5．英云闪长岩；6．石英碱性长石正长岩；7．石英二长岩；8．石英二长闪长岩；9．石英二长闪长岩/石英二长辉长岩；10．石英闪长岩/石英辉长岩；斜长岩；6*.碱性长石正长岩；7*.正长岩；8*.二长岩；9*.二长闪长岩/二长辉长岩；10*.闪长岩/辉长岩/斜长岩；6ˊ.含似长石碱性长石正长岩；7ˊ.含似长石正长岩；8ˊ.含似长石二长岩；9ˊ.含似长石二长岩/二长辉长岩；10ˊ.含似长石闪长岩/辉长岩；11。似长石正长岩；12.似长二长正长岩；13.似长二长闪长岩；14.似长石辉长岩;15.似长辉长岩深成侵入岩的矿物分类P=An>5%A=An<5%+Kf结合化学分类火成岩的多样性的原因1、岩浆作用与火成岩多样性

岩浆分异作用岩浆混合作用同化混染作用2、岩浆起源与火成岩多样性

岩浆源区与火成岩多样性岩浆形成条件与火成岩多样性部分熔融程度与火成岩多样性混合作用

基本概念混合作用是由两种不同成分的岩浆以不同的比例混合，产生一系列过渡类型岩浆的作用。混合作用受两种岩浆热状态、相遇机制，密度差等的制约。目前认为产生两种岩浆混合作用的机制有三种：1、新生岩浆周期性地从岩浆房底部注入，与原驻留的岩浆产生混合；2、层状岩浆房中，相邻熔体层之间因对流作用而产生混合；3、发生于火山通道内，当岩浆喷发时，受岩浆上升惯力和岩浆粘滞力的共同作用可使相邻岩浆层同时进入火山通道产生混合。此外，深部形成的岩浆进入不同成分的浅部岩浆房，也可以发生混合。岩浆混合花岗岩包体与捕虏体a、暗色微粒包体的形态不管花岗岩类岩体中包体种类如何繁杂，像这样具有塑性形态的暗色微粒包体只能有一种解释：包体是在寄主岩体尚处于液态时进入的，其本身当时也是液态的。h、具有冷凝边的暗色微粒包体i、不规则状及阴影状——决不是同化混染作用！！k、不同成因性质的矿物共存在岩浆混合成因花岗岩中，其矿物组合往往与同源岩浆演化成因的花岗岩有很大的差异，一是矿物相数多于后者，二是出现不同成因性质的矿物共存现象。l、矿物成分变化域很宽可能的岩浆混合作用模型岩浆混合作用最可能的端元岩浆是幔源的镁铁质岩浆和壳源的花岗质岩浆。均匀混合不均匀混合冷凝的镁铁质岩浆镁铁质岩浆的微滴花岗岩类区地质调查的基本内容划分岩石类型，圈定分布范围，查明接触关系（包括明显的和隐蔽）；弄清同类和不同类型岩石之间的时、空间关系，划分填图单位——侵入体。调查岩体内部变形构造，研究就位机制根据矿物组成、岩石化学、地球化学资料等论证岩浆演化的基本规律；根据同位素年代学资料，论证岩体的形成时代、序次及其相关性；研究深成岩体内部具体构造岩浆单元与成矿关系，建立成矿模式。花岗岩类岩体剖面研究：选择出露好、接触关系清楚、垂直岩体内部构造线测制目的以解决岩体不同组合类型、岩体之间和内部的接触关系，（若是同源划分出单元、归并超单元）；了解侵入体内部的岩性变化及不同侵入体之间的变化；建立侵入的相对序次；查明岩体形成时代、变形及就位机制等。通过对剖面的系统采样，获得侵入体（或单元、超单元）的岩石学、岩石化学、矿物学、地球化学、成岩温度、含矿性等方面有价值的资料。提供建立侵入序列（或岩石谱系）和岩石构造组合的各种地质资料。具有冷凝边的侵入接触关系脉动接触——无冷凝边接触关系（超动、脉动（突变型）涌动（隐蔽型））以房山岩体为例----地质略图1-第四系；2-凤凰亭巨斑状中细粒花岗闪长岩单元；3-迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩单元；4-良各庄中-中粗粒花岗闪长岩单元；5-东山口中细粒石英二长闪长岩单元；6-线理产状；7-面理产状；8-包体走向；9-岩浆上涌热动力挤压片理；10-围岩；11-采样地点及编号岩相学特征东山口中细粒石英闪长岩单元良各庄中-中粗粒花岗闪长岩迎风坡似斑状粗粒花岗闪长岩凤凰亭巨斑状中细粒二长花岗岩年代学问题从地质关系确定岩石的形成时代如何准确确定岩石的形成年龄？注意确定岩石没有经过后期改造花岗岩类区区域填图方法体系若是同源岩浆——岩体等级体制，建立单元，归并超单元，超单元组合；不同源岩浆——划分侵入体；图面表示用“时代+岩性（J3r）（这是目前常用）定位机制岩石学、岩石化学、地球化学、同位素等。研究成因、岩浆构造组合成矿作用——建立成矿模式火山岩区区调、矿调应注意的有关问题概况:火山学与火山地质学

是研究深部岩浆经过火山管道喷出地表或侵位于近地表过程中所发生的一系列作用和变化的科学。①岩浆的形成与演化；②岩浆从岩浆房经过火山管道到达地表的火山喷发方式与过程；③喷出物在不同环境下搬运、堆积定位方式和岩浆近地表侵位形式；④与火山活动有关的构造；⑤喷出物定位后经过冷却、熔结、固结、逸气等作用形成各类火山岩；⑥伴随火山活动的资源（矿产、地热、热泉和地貌景观等）；⑦火山环境与灾害1、火山作用研究现状深部岩浆依照一定的方式经过火山管道喷出地表或侵位于近地表，从而形成各类火山产物的过程，称为火山作用。火山作用与岩石圈结构火山作用过程与喷发机制的研究岩浆物理和火山喷发柱演化的动力学过程研究火山喷发物体积、能量与大气圈、水圈相互关系,水污染，对臭氧层的破坏，气候的影响等（火山作用是一个系统，可影响地球的多个圈层。是地球内部能量释放的一种重要形式，也是地球内部物质与岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互作用的典型实例）火山机构多维框架及高分辨率时间记录火山岩浆的物质组成和形成演化的深部过程研究（反演源区组成、部分熔融、混合作用、高位岩浆房的滞留和分异）2、火山资源、环境与灾害研究近年来资源、环境、灾害与可持续发展问题引起了社会的广泛重视，火山作用与资源、环境及灾害的关系是其中的重要方面，是火山地质学研究的一个热点，许多学者从宏观上研究了火山、岩浆作用与资源环境的关系，火山活动与天文周期的关系。注意到了火山活动的短期降温效应，同时也探讨了长周期火山活动与温暖期相对应的情况。这不仅是因为温暖期的诸多因素是火山活动增强的原因，而且火山活动本身对全球增温也有重大贡献。火山资源包括矿产资源、火山地热资源和火山景观-旅游资源等。火山是地球上的一种自然景观，一旦喷发，火山灰云、熔岩流、碎屑流、火山地震等的出现，不仅造成了巨大灾害，也极大地改变了周围的环境，既重塑了自然景观，也给环境带来了巨大的破坏火山喷发对气候，环境的影响，在很大程度上是由进入大气层的火山气体和火山灰而引发的。这些气体包括H2O、CO2、SO2、H2S、CH4、CO、HCL、F和CL等；CO2和CH4是温室气体，SO2是形成硫酸气溶胶的元凶，而进入高层大气圈的F和Cl将通过一系列光化学反映而破坏臭氧层。在国外，自18世纪提出气候的恶化起因于大规模火山喷发的观点以后，火山喷发与全球气候的关系一直是火山与环境研究的重点；我国现状：我国自二十世纪90年代以来对全新世火山的研究取得了一系列成果，地震局系统做出了极其重要的贡献。吸取新理论、新技术成果和积累经验阶段

第四纪以前火山

火山岩组合的性质、特点与构造属性中生代火山作用的深部过程火山热液体系与成矿作用研究火山成矿体系与成矿环境研究3、火山活动方式爆发（explosions）岩浆型爆发；岩浆本身挥发份的持续出溶和膨胀所躯动岩浆—射汽爆发；足够的地下水或地表水的补给，并与岩浆高度混合射汽爆发；循环地下水在岩浆作用所产生的热的作用下，水被加热气化，而产生的爆发溢流（effusions）侵出（extrusions）侵入（trusions）（潜火山岩（subvolcanicalrock和火山侵入岩）华盛顿圣海伦斯射汽喷发。发生了数百次这种由蒸汽驱动的爆发性喷发。这些射气喷发先于该火山1980年5月18日的普利尼型喷发

射汽喷发（Phreaticeruption）射气岩浆喷发-4、火山作用与侵入作用异同

火山作用与侵入作用统称为岩浆作用，均归入岩浆岩（火成岩，Igneousrocks）。火山作用与侵入作用相比较，有其特殊性，具体表现为：(1).形成的环境不同，这决定了它们具有不同的结构、构造及矿物组成；(2).岩浆的不同成分和气体过饱和程度，决定了喷发形式的多样性；(3).火山物质的喷出、堆积和破坏的速度快，几万年内可形成高大的层火山，几年内可形成复杂的岩穹，几个小时或几天内可堆积相当厚的火山灰层；(4).火山物质搬运条件的特殊性和复杂性，明显地受到大气和水的影响；(5).有外来物质的加入，包括陆源物质和化学物质、有机物质；(6).冷却和固结的速度快，而且水热蚀变广泛，例如在喷气活动区的岩钟附近，凝灰岩可全部形成膨润土。

一、火山作用的特点时间和空间上的不连续性火山作用具多样性火山活动的不均一性和变异性火山作用具突发性

二、火山岩区基本地质特征复杂的地质结构、构造堆积物空间分布的局限性物质成分复杂而多样火山岩产状的局部性和不稳定性喷发堆积物的间断面及产状不协调普遍存在层状与非层状岩石紧密共生基本地质规律火山岩岩石，岩相，火山矿产的空间分布都受火山机构控制。在机构内受火口控制区调思路：火山岩岩性—岩相—岩相空间配置关系—恢复火山机构—建立火山喷发序列，恢复火山喷发过程—分析火山成矿作用即以火口为参照进行高分辨率火山制图，开展岩性、岩相分析，建立火山喷发序列；为其他火山学研究提供可靠的基础三、区（矿）调工作思路以现代火山学和火山地质学理论为指导，从火山物理学角度（化学、遥感）研究岩浆自形成、聚集后，在上升途中的各种变化及喷出地表、进入大气中的搬运、沉降和堆积作用（以岩浆温度、压力、粘度、密度、挥发份含量等物理参数及时间为变量），阐述火山地质特征。工作方法上，野外与室内：从研究岩性、岩相及相序入手，系统研究火山产物成因类型，恢复火山机构,建立火山机构堆积序列;对不同成因类型堆积物平、剖面结构特征研究,获取有关几何参数和形成过程中动力学参数变化范围，反演喷发过程;研究不同火山机构之间的相互关系及组合形式，对比同期不同火山机构之间的喷发序列，进而建立火山盆地（火山群）喷发过程，研究区域火山活动规律。四、关于火山岩的分类命名问题遵循的原则:A统一语言,便于交流B要尽量符合客观实际(消除人为因素)C要有统一的标准(成分、结构构造等)D要简明扼要，使用方便，具有实用性分类的主要依据岩石成分（矿物成分和化学成分）岩石产状（包括结构、构造）成因（岩石组合）比较完善的方案应包括以上三个方面，但实际分类则側重某一方面。

据研究的目的不同，其側重点也不一样，如岩矿鉴定，主要考虑矿物成分、结构构造。研究火山岩构造属性（系列、组合、演化等）主要考虑化学成分。至今为止，火山岩的分类仍是狭义的，主要是对熔岩的分类（国际地科联（1989）推荐的划分方案），对火山碎屑岩、潜火山岩和变质火山岩考虑的很少。四、关于火山岩的分类命名问题1、成分上的定量和定性分类包括矿物成分和化学成分，这也是最主要的分类（考虑的是形成结果）有以矿物成分为主要依据和以化学成分为主要依据之争以矿物成分为主要依据理由有：以造岩矿物为主可以与相应侵入岩对应；相应火山岩与相应侵入岩具有相同的化学成分；矿物成分和结构构造是最直观的；化学成分命名反映不了矿物类质同象的差别如高温透长石和低温正长石；以化学成分为主要依据：火山岩唯一共同之处是化学成分；结晶很细的矿物很难测出2、成因分类（主要考虑的是形成过程）

熔岩分类——岩石类型应注意的问题：1、对结晶程度好的岩石用矿物定量分类2、一般采用化学分类(TAS图解)a、岩石必须新鲜（H2O<2%,CO2<0.5%）

b、用干系统

c、检查MgO含量(<8%)d、计算CIPW标准矿物（S区和碱性玄武岩）

e、对S区岩石要进一步划分

f、对B、O、R区岩石用SiO2-K2O图进一步区分玻镁安山岩关于岩石的碱度和系列火成岩据SiO2含量可分为——？按碱度（K2O+Na2O）又分为碱性和亚碱性常与SiO2的相对关系来划分：里特曼Rittmann(1962)（组合）指δ,δ=[w（K2O+Na2O

）2]/[w（SiO2-43%）]δ‹3.3为钙碱性岩，δ=3.3-9为碱性岩，δ›9为过碱性岩，δ‹1.8为钙性岩（优点单样,但SiO2>70%有误判,如钠闪碱流岩）因此Wringt(1969)引入碱度率概念碱度率图与系列（

Wringt(1969)说明碱度的划分系列要注意）SiO2AR钙碱岩弱碱性碱性AR=[AI2O3+CaO+（K2O+Na2O）]/[AI2O3+CaO-（K2O+Na2O）]注意:当SiO2>50%、2.5>w(K2O)/w(Na2O)>1,有2w(Na2O)代替全碱,否则钙碱性正长岩将进如碱性岩区钙碱+拉斑无付长石和碱性暗色矿物强碱（Ne、Lc）过碱（碱性暗色矿物）在实际工作中,对SiO2>68%的岩石,最好用AR,而不是δ划分岩套火山岩石系列碱性橄榄玄武岩系列钾玄岩系列拉斑钙碱最常用的TAS图解火山岩石系列（据Ringwood，1975）

T—拉斑玄武岩分异趋势；CA—钙碱性趋势。Alk=w(Na2O)+w(K2O)；FeO*=w(FeO)+0.8998*w(Fe2O3)需一组数据酸性端员都集中在A端难以区分Miyashiro（1974）提出

w（SiO2）——w（FeO）/（MgO）和

w（FeO））——w（FeO

）/（MgO）图解※※※任何图解都有局限性，应综合判断火山岩石系列关于钾质、过钾质和高钾钾质K2O/Na2O>1(富钾)《Na2O-2<K2O；

Na2O-2>K2O钠质》超钾质K2O/Na2O>2过钾质K2O/Al203>1高钾Sio2-K2O之间关系,Sio2-K2O图是说明系列的,不是某种岩石,仅适用与造山带,裂谷不适用过碱质(K2O+Na2O)/Al203>1AI2O3饱和度（与SiO2

无关）过铝质岩石（AI2O3

分子比大于CaO+K2O+Na2O）（标准C、特征矿物白云母、刚玉、电气石等）偏铝质岩石（AI2O3

小于CaO+K2O+Na2O），但AI2O3

大于（K2O+Na2O）标准以an为主亚铝质岩石（AI2O3

≈（K2O+Na2O））标准以an少，长石和似长石过碱质岩石（AI2O3

小于（K2O+Na2O））标准出现锥辉石，特征矿物碱性暗色矿物偏铝质岩石和亚铝质岩石的区别今天已很少用火山碎屑岩

火山碎屑岩是介于熔岩和沉积岩之间的过渡类型岩石形成的条件复杂,岩石类型复杂近20年来虽着火山学和沉积学的快速发展,尤其对现代火山喷发和堆积过程的物理作用及实验和数值模拟研究,使火山碎屑岩的研究也得到了深化;火山碎屑物的分类粒度

同源异源

塑性半塑性刚性异源刚性>64mm浆屑、塑变岩屑火山弹火山岩块异源岩块64-2mm浆屑、塑变岩屑火山砾火山角砾异源角砾2-2-4mm塑变玻屑火山灰火山砂异源砂<2-4mm火山尘火山尘火山尘

火山碎屑岩的分类岩石学分类火山碎屑组分、粒度范围、结构，熔岩组分及外生组分成因分类形成过程形成的结果成因分类（形成结果）近地表隐爆隐爆震碎火山碎屑岩亚类岩浆隐爆隐爆岩浆胶结火山碎屑岩亚类隐爆熔结火山碎屑岩亚类（泡沫熔岩）蒸汽隐爆蒸汽隐爆火山碎屑岩亚类

流动自碎火山碎屑岩亚类降落火山碎屑岩亚类降落熔结火山碎屑岩亚类

陆上火山碎屑流堆积火山碎屑岩亚类涌流堆积火山碎屑岩亚类底浪堆积灰云浪堆积地浪堆积火山泥石流堆积火山碎屑岩亚类冰川和冰水堆积火山碎屑岩亚类

水下淬碎火山碎屑岩亚类水下降落火山碎屑岩亚类火山浊流火山碎屑岩亚类水下火山碎屑流堆积火山碎屑岩亚类熔积火山碎屑岩亚类（perperite）成因分类(爆破式火山形成过程)类型型式

空降型

夏威夷式(hawaiian)

斯通博利式(strombolian)

次布里尼式(subplian)

布里尼式(plinian)

超布里尼式(ultraplinian)

乌尔加若式(vulcanian)

苏特塞式(surtseyan)

射汽布里尼式(phreatoplinian)

火山碎屑流型岩渣流块灰流(blockashflow)浮岩流(pumiceflow)

涌流型基浪(basesurge)地浪(groundsurge)灰云浪(ashcloudsurge)火山碎屑岩的分类

类碎屑熔岩（熔岩碎屑岩>50%）正常火山碎屑岩类火山-沉积岩类熔积岩粒度￠值

亚类熔结普通沉积火山碎屑岩火山碎屑沉积岩火山碎屑含量10-90%>90%90-50%50-10%成岩作用方式熔浆胶结熔结压紧胶结化学及粘土物质胶结结构构造不定向假流纹弱层状

层状构造基本名称集块级集块熔岩熔结集块岩集块岩沉集块岩凝灰质砾岩26角砾级角砾熔岩熔结角砾岩角砾岩沉角砾岩2凝灰级凝灰熔岩（泡沫溶岩）熔结凝灰岩凝灰岩沉凝灰岩凝灰质砂岩2-4火山岩具体岩石类型流纹质泡沫熔岩流纹质泡沫熔岩常见几种“角砾岩”的区别隐爆角砾岩、震碎角砾岩火山角砾岩、火山角砾岩筒熔岩角砾岩淬碎角砾岩熔积角砾岩侵入体边部冷缩角砾岩沉积角砾岩构造角砾岩冲击角砾岩火山岩岩石与岩相—岩性岩相特征隐爆角砾岩一、岩相(facies)分析岩相划分的原则:1、火山活动的基本形式（爆发:岩浆型爆发—岩浆本身挥发份的持续出溶和膨胀所躯动；射汽—岩浆爆发(phreatomagmaticexplosion)-足够的地下水或地表水的补给，并与岩浆高度混合；射汽爆发—循环地下水在岩浆作用所产生的热的作用下，水被加热气化，而产生的爆发；溢流、侵出或侵入等）2、火山喷发方式（裂隙式、中心式或夏威夷…..、冰岛式等）及火山喷发物定位环境（陆地、水下)3、火山产物的搬运方式、堆积机理（空落、火山碎屑流、火山碎屑涌流、火山泥石流、近源崩落堆积等）岩相分析4、火山产物在火山机构中的特定位置（火山颈、火山口、近源、远源）形成方式（冷却固结、熔结、压结）、堆积定位环境5、火山岩浆在地下一定深度（0.5-3km）侵位及侵位机制（潜火山岩、隐爆角砾岩、火山-侵入岩等）二、岩相类型(facies)地表——开放环境1、爆发相A、近源崩落相(爆发与崩塌)

火山渣降落堆积(scoriafall)B、空落相浮岩降落堆积(pumicefall)

（陆地、水下）火山灰降落堆积(ashfall)

块灰流（blockandash-flow）C、火山碎屑流相渣状流（scoriaflow）（pyroclastic

浮岩流（pumiceflow.(ash

flow陆地、水下）flow)orignimbrite）灰云涌流ash-cloudsurgeD、火山碎屑涌流地涌流（groundsurge）

surge基底涌流（basesurge）

E、溅落堆积(Spatterrampart溅落堤)2、溢流相（基性、中性、酸性；陆上、水下；熔岩流、熔岩被等）3、火山喷发-沉积相

a湖盆沉积相

b破火口湖沉积相4、火山泥流相（lahar）5、熔积岩相（peperite水下）岩相类型半封闭-半开放环境6、沸溢-侵出相（爆发与侵出过渡相）7、侵出相8、火山通道相(火山颈、岩管)封闭环境9、潜火山岩相（subvolcanicrocks）（subwaysubmarine）10、隐爆角砾岩相11、火山-侵入相火山爆发初始阶段动力学过程示意图岩浆爆发77%（vol%）出溶面碎屑化面uvv物相物性液液汽汽固固固固固液液（塑）气气空气塑（液）喷发柱2431狭窄火山通道扩散区对流区气冲区岩浆囊出溶面碎屑化面气泡首次出现挥发份饱和的深度气体从液体岩浆中的气泡释放出来，成为多相流中的连续相层流湍流喷发开始时的动量控制浮力控制水平扩散从火山喷发的动力过程中获得模拟的初始参数布里尼喷发柱结构分区与空降堆积示意图扩散区对流区气冲区大气密度混合相密度扩散正浮力密度增大HbHtHmB浮力最终高度Ｈ高度ｍ动量能喷发柱的高度与质量释放率的四次方根成正比（h=236.6m1/4）质量释放率-单位时间内喷发量，m单位kg/s火山碎屑流结构示意图细火山灰形成的稀薄火山灰区（脱离火山碎屑流）浮岩分凝带＋碎屑顶部２Ｃ层层２堆积带（碎屑流主体）浮石岩屑细粒灰晶屑底层堆积带groundlayerdeposited

前缘高度汽化的湍流喷射物堆积方式Layer2groundlayerjetteddepositedlayer1WeakerfluidizationStrongfluidizationexplosiveejectionofmaterialWeakornofluidizationstrongfluidization碎屑流堆积结构示意图气体分凝管火山碎屑流(浮岩流)堆积相特征谷塘型（valleypond）堆积熔结凝灰岩J3m柱状节理（大北沟）火口（双池岭）低平火山——Maar基底涌流堆积（basesurge）射汽-岩浆爆发堆积（杨花）Maar增生火山砾柱状节理特殊性柱状节理碎成熔岩P4剖面六、火山地层火山地层的研究是了解火山喷发序列，建立地层相互关系、垂直相序，决定相的异同，是查明火山活动历史的基础；研究的重点是地层分析：1、制图（将火山地层序列划分为填图单元——群、组、段）2、确定纵、横向相的变化3、解释喷发类型、岩石类型的起源、搬运方式及堆积环境，为火山喷发过程、岩石学、地球化学、矿床学等提供必须的地层格架

火山地层的研究

研究目的野外资料相互关系、喷发类型单层层序组合火山年代学、侵位机制，火山能量古地貌；侵位环境；盆地相组合和层序堆积历史分析及构造历史分析岩浆成分、演化、构造背岩石序列、成分景和火山作用、区域地层，火山地区构造历史火山活动过程火山喷发带（区）火区域火山活动特征山机构、喷发时代

火山地层特征快速堆积，且时、空上不连续火山产物分布的局限性和不均一性成岩环境的多样性，成岩过程不连续层状和非层状火山岩紧密共生火山地层具分划性和可比性（成分、爆发、溢流、间歇；同一火山机构内部对比性是很好的，同期不同火山机构之间的对比是有条件的）海相火山岩（呈带状、延伸长；整合于海相沉积层中；正常火山碎屑岩比例很小）火山地层结构以沉积岩为主火山岩与沉积岩互层（互层频率不大；频繁互层）熔岩型（泛流玄武岩；酸性）熔岩与火山碎屑岩互层以火山碎屑岩为主火山地层地层的划分目前有两种看法：

1、以火山机构为主，把火山机构堆积物称“火山杂岩”，在火山杂岩中按岩相再分；如λc2-3kgλ流纹岩，c2-3时代，kg火山机构名称，强调的是火山构造

2、火山地层虽然复杂，但必须重视火山地层研究，强调只有搞清火山地层才能恢复火山活动历史在研究火山机构的基础上，研究火山地层岩石地层单位依据岩性特征把火山岩层系统划分为能反映出岩性特征及变化的单位，不考虑等时性和时限范围；基本单位：群、组、段、层“组”是基本单位以火山机构为单元（它控制着火山产物的时、空分布）火山活动旋回活动旋回——一座火山从开始活动到结束的一个完整过程称火山活动旋回不同火山活动旋回形成的火山机构往往是上下叠置分布，同一火山活动旋回形成的火山机构常互相镶嵌或套叠分部韵律——火山喷发旋回——划分原则1）火山岩浆作用是在一定的区域构造发展阶段和环境中以不同的方式进行的；2）同一火山活动旋回，火山活动基本连续，而不同旋回之间因火山活动停息而形成的区域性沉积事件、不整合面、古生物组合、同位素年龄等表现出间断性和时差性的特征；3）同一火山活动旋回的火山产物，均有自身的独特性，空间分布上受同期火山构造制约；4）一个火山活动旋回有其自身的火山构造。同旋回火山机构是并列的，其产物常呈镶嵌状，不同旋回火山机构则表现为上叠式切割或继承式套叠关系。同一旋回岩石地层、岩石组成、同位素年龄（Ma）和古生物化石有相似性；同一旋回划分为“组”级岩石单位。同一旋回不同火山活动阶段的堆积物可划分为“段”级岩石单位。亦即“组”级岩石单位与同一火山活动旋回产物对应，“段”与火山旋回不同阶段产物相对应；不同火山活动旋回堆积物呈区域不整合或喷发不整合接触，堆积物呈上迭式叠置或继承式套叠分布，在岩性、岩相组成、火山喷发特征，火山机构类型及成矿作用等方面均存在明显差异。同一旋回不同火山机构堆积物呈镶嵌状分布，其火山作用方式和堆积物等具有相似性。火山地层划分

火山机构火山机构不同堆积物演化阶段堆积物火山活动火山旋回亚旋回（喷发阶段）

岩石地层组段单位层火山地层的划分与火山活动规律相结合——层的划分火山岩层划分标志很多（化学、物理），但常用的仍是地质学标志。以火山堆积物的成因单元为基准划分火山岩层，把火山岩层的划分与研究火山喷发方式和喷发过程相结合。按火山地层结构火山碎屑流按流动单元划分

熔岩按岩流单元划分降落堆积按韵律层划分

基地涌流按单元层划分或碎屑物成分和结构划分火山-沉积地层按火山活动阶段火山地层基本单元的划分火山岩岩石与岩相—岩性岩相特征火山碎屑岩岩席、谷塘型熔结凝灰岩火山碎屑流以熔岩为主火山地层溢流相——玄武岩、安粗岩、玄武粗安岩、粗面岩、粗面英安岩、英安岩红顶、绿底，岩石结构、构造岩流单元中杏仁成分的变化下绿泥石，上方解石蛇绿岩混杂带中枕状熔岩海相基性熔岩蛇绿岩混杂带中枕状熔岩枕状熔岩义县组二段序列熔岩型岩流单元结构剖面

（博任—杨跃一带采石坑）火山地层剖面的选择沉积岩区：层序全，厚度大，接触关系清楚，构造简单；（有些不适应！）剖面选择原则：以火山机构为单元选择，穿过火山机构中心的十字剖面；要在同一火山机构内，搞清不同喷发阶段火山喷发物空间叠置关系的基础上，因地制宜地选择测制。尤其要注意火山喷发物侧向叠复几何关系的研究；火山机构关系火山岩厚度剥蚀的速率很高原始倾角的影响空降堆积物地形的影响火山岩地区不整合的鉴别岩浆演化的突变性（酸性突变为碱性玄武岩）有无成矿作用的突变不整合上、下总体构造格局的变化喷发不整合或产状不协调是普遍存在的龙泉龙湾02P2剖面处N2

火山渣锥七、火山构造火山构造——泛指火山作用产物及其构造形迹的总称包括火山机构（volcanicapparatus）也包括火山群、火山盆地、火山带等更高一级火山构造是火山地质学和构造地质学、大地构造学间的边缘学科火山机构（volcanicapparatus是指一定空间、时间范围内，形成的火山通道及其附近各种堆积物和构造的总称，亦即是构成一座火山的各个组成部分的总称，包括火口、火山颈、火山堆积物、侵出岩穹、潜火山岩、火山断裂等。火山构造研究的思路将今论古的现实主义原则

1、据火山作用特点，将火山产物视为火山活动形成的一个统一地质体，在一定的火山构造范围整体研究2、充分利用遥感技术3、尽可能利用地球物理和地球化学资料4、由火山机构研究扩展到区域火山构造研究5、编制火山构造岩相图6、查明矿化、蚀变与火山构造之间的关系火山构造的划分级别三级二级一级类型名称火山机构要素火山机构类型火山机构亚型简单(塌陷、沉陷)火口破火山复合通道层火山堆积物穹状火山侵出穹隆侵入穹隆锥状火山盾状火山

岩浆作用为主

火山机构组合体类型、火山群、火山盆地、火山洼地、火山台地岩浆作用与构造作用复合火山喷发带（区）区域构造作用与岩浆作用复合构造岩浆作用火山构造(二级)火山群——岩石、岩相及火山机构类型相似的一群火山（如五大连池火山群）火山盆地——由区域构造作用和火山作用形成的各种盆地（断陷、地堑等）；火山堆积盆地（接受外来火山喷发的堆积盆地）；火山喷发盆地（盆地内发生火山活动）；与基底构造协调一致称继承性盆地；与基地构造格局不同的称上叠式火山盆地；火山洼地——由火山作用形成并被火山喷出物充填的盆地火山台地——多个火山机构叠加形成的地貌形态火山构造隆起火山机构的分类

(从活动方式上分为)

裂隙式中心式复合型（裂隙——中心式）面式（熔透式）火山机构的分类（第四纪）以典型火山命名：冰岛型（icelandictype）夏威夷型(hawaiiantype)

斯通博利型(stromboliantype)

乌尔加若型(vulcaniantype)

布里尼型(pliniantype)

卡特曼型（katmaitype）超布里尼型(ultrapliniantype)

玛珥式（Maartype）火山机构的分类（古火山岩区）

按火山形态、喷发与堆积方式、地层结构、并结合产