第十章 火山碎屑岩

第十章火山碎屑岩第一节火山碎屑岩的成分第二节火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色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第五节火山碎屑岩的成因类型及其标志夏威夷火山熔岩流欧洲大陆上唯一的活火山——维苏威火山冰岛火山喷烟厄瓜多尔环太平洋火山带、大洋中脊火山带、东非裂谷火山带和阿尔卑斯－喜马拉雅火山带火山碎屑岩:是主要由火山碎屑物质（火山碎屑含量>50%）组成的岩石。是介于火山岩与沉积岩之间的岩石类型，兼有二者的特点，又与二者相互过渡。与熔岩、次火山岩(或超浅层侵人岩)和正常沉积岩类相伴生。火山碎屑岩分布广泛，从前寒武纪至第四纪均有分布。火山碎屑岩是重要油气储集层，是我国中、新生代陆相含油气盆地重要的油气储集层类型之一。第十章火山碎屑岩一、物质成分-物质来源和形成作用（一）火山碎屑物质-组成及结晶状况岩屑（岩石碎屑）-物态刚性岩屑-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。第一节火山碎屑岩的成分塑性岩屑，具流纹构造火山弹一、物质成分-物质来源和形成作用（一）火山碎屑物质-组成及结晶状况晶屑（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。晶形：常呈棱角状，部分保持原来晶形。成分：多为石英、长石、黑云母、角闪石、辉石等。第一节火山碎屑岩的成分

长石晶屑可见沿解理破裂及明显的裂纹

黑云母晶屑的弯曲及暗化现象

石英晶屑表面光洁，具不规则裂缝及港湾状熔蚀外形一、物质成分-物质来源和形成作用（一）火山碎屑物质-组成及结晶状况玻屑（玻璃碎屑）大小：玻屑(0.1-0.01mm)、火山灰（0.01-2mm）、火山尘（<0.01mm）。类型：刚性玻屑和塑性玻屑。

1）刚性玻屑：包括弧面棱角状和浮石状两种。前者呈弓形、弧形、镰刀形、月牙形、鸡骨形等，在中酸性火山碎屑岩中常见，后者内部保留较多气孔，状如浮石。在中基性火山碎屑岩中常见。

2）塑性玻屑：定向排列，显流纹状，即假流纹构造。第一节火山碎屑岩的成分弧面棱角状玻屑

浮石状玻屑

塑性玻屑（假流纹构造）

第二节火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色一、结构分选和磨圆都很差按粒级划分火山集块（

>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+火山尘>75%)其他结构塑变碎屑结构（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、凝灰、粉砂状结构火山集块火山角砾火山灰第二节火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色一、构造层理构造水携或风携的火山碎屑沉积中，可出现小型和大型交错层理以及平行层理。递变层理主要出现在沉积物重力流火山碎屑岩类中。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。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。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。假流纹构造主要出现在流纹质熔结凝灰岩中。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。有时还见气孔、杏仁构造、火山泥球及豆石构造、生物搅动等。第二节火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色第二节火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色三、颜色多种多样特殊鲜艳颜色-野外鉴别火山碎屑岩重要标志。首先取决于物质成分中基性-颜色深：暗紫红、墨绿色等。中酸性-色较浅：粉红色、浅黄等。另外取决于次生变化绿泥石化-绿色。蒙脱石化-灰白或浅红色。第三节火山碎屑岩的分类及命名一、分类与命名原则-广义火山碎屑岩1、物质来源和生成方式-三种成因类型火山碎屑岩类向熔岩过渡类向沉积岩过渡类2、碎屑物质相对含量和固结成岩方式-五种岩类火山碎屑熔岩、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、碎屑粒度和各粒级组分的相对含量-三个基本种属集块岩（>100mm)火山角砾岩（100-2mm)火山凝灰岩（<0.01mm)过渡类型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等。4、以碎屑物理状态、成分、构造等依次作为形容词命名如流纹质玻屑凝灰岩次生变化也常作为命名的形容词，如变质流纹质晶屑凝灰岩。*即狭义的火山碎屑岩类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一、火山碎屑熔岩类主要是在刚喷达地表的、炽热的、还呈熔融状态的岩浆中，又落入了90%～10％的火山碎屑物质。熔浆在先，火山碎屑落入在后，即火山碎屑又落入了岩浆中而成的一类火山岩（熔岩）。是火山碎屑岩向熔岩过渡的一个类型。碎屑成分晶屑、岩屑为主，玻屑少见（或无法识别）。基质（成分）主要是火山玻璃或火山岩。结构：碎屑熔岩结构构造：块状构造第四节主要岩类及其特征二、熔结火山碎屑岩类-是以熔结（焊接）方式形成的一类火山碎屑岩。形成方式主要是火山碎屑的自熔结（焊接）作用，或加上少量熔浆，起熔结作用。成分火山碎屑物质可达90％以上，主要是塑性玻屑和岩屑，少量晶屑。成因爆发相火山碎屑大量就近或一定距离搬运后沉积下来。分布火山颈、破火山口、火山构造洼地和巨大的火山碎屑流与侵人状的熔结凝灰岩体中。熔结集块岩、熔结角砾岩分布不广；熔结凝灰岩分布广。晶屑玻屑熔结凝灰岩第四节主要岩类及其特征三、火山碎屑岩类-狭义的火山碎屑岩火山碎屑物大于90%，经压积或压实作用成岩。如不特殊说明，一般指的就是这类火山碎屑岩。粒度分类集块岩或外滨海底较小隆起上形成的孤立小礁体。颜色：多样。成分：火山弹

、熔岩碎块、围岩岩屑。结构：集块结构。构造：不太明显。可发育大型层理。其他：多分布于火山口附近构成火山锥，或充填火山通道中。火山角砾岩较小隆起上形成的孤立小礁体。形成方式：熔岩角砾（被火山灰充填）经压实、胶结而成结构：火山角砾结构，分选差。构造：层理不明显。分布：多分布在火山口附近集块岩外侧、外围。可与凝灰岩过渡。火山角砾岩渤海油田火山角砾岩辽东湾第三系火山角砾岩北京昌平侏罗系第四节主要岩类及其特征三、火山碎屑岩类-狭义的火山碎屑岩火山碎屑物大于90%，经压积或压实作用成岩。如不特殊说明，一般指的就是这类火山碎屑岩。粒度分类凝灰岩-粒径<2mm的火山碎屑物含量超过75%的火山碎屑岩。颜色：多鲜艳。成分：火山灰结构：凝灰结构。根据粒级划分：粗（2～1mm）、细（1～0.1mm）、粉（0.1～0.01mm）、微（<0.01mm）凝灰结构。根据碎屑种类:玻屑、晶屑、岩屑根据相对含量：单屑（玻屑、晶屑、岩屑）、双屑、多屑凝灰岩。构造：可发育层理，假流纹构造。其它：凝灰岩分布最广。可作为重要的储集岩。底较小隆外滨海底较小隆起上形成的孤立小礁体。流纹质玻屑凝灰岩

流纹质晶屑-玻屑凝灰岩

多屑凝灰岩晶屑-玻屑凝灰岩玻屑凝灰岩,火山炭和玻屑结构岩屑-晶屑-玻屑凝灰岩晶屑凝灰岩,火山尘及火山灰结构第四节主要岩类及其特征四、沉火山碎屑岩类是火山碎屑岩和正常沉积岩间的过渡类型。火山碎屑物质90～50%，其它为正常沉积物质。常显层理，故有时也称层火山碎屑岩类。五、火山碎屑沉积岩类以正常沉积物为主，火山碎屑物质占50～l0%，岩性特征基本同于正常沉积岩。当主要是陆源的砂时，称凝灰质砂岩；主耍为泥时称凝灰质泥岩；主要为碳酸盐时称凝灰质石灰岩或凝灰质白云岩等一系列过渡类型岩石。沸石化沉凝灰岩第五节火山碎屑岩的成因类型及其标志一、根据喷发环境-两种成因类型（一）海相火山碎屑岩系-海水中喷发一沉积最主要代表：细碧-角斑岩系。广泛的钠长石化作用，火山玻璃分解为含水的硅酸盐。起枕状构造十分发育，有韵律性层理。夹层厚度及粒度较稳定可见凝灰岩向沉凝灰岩和凝灰质砂岩(或泥岩)过渡的现象。与下伏海相沉积层整合接触。夹海相动植物化石。上形成的孤立小礁体。第五节火山碎屑岩的成因类型及其标志一、根据喷发环境-两种成因类型（二）陆相火山碎屑岩系-大陆上喷发岩相及厚度变化大；与下伏岩层呈不整合或假整合接触具氧化特征，红褐色～黑色含梨形、椭圆形、纺缠形、球形等特征的火山弹；存在泥石流角砾岩；熔结火山碎屑岩类比较发育；常见植物化石和淡水动物化石；的孤立小礁体。第五节火山碎屑岩的成因类型及其标志二、根据搬运和沉积方式-三种成因类型（一）重力型火山碎屑沉积1、陆上的火山碎屑流沉积/火山灰流/砂流沉积是熔结火山碎屑岩类的主要形成方式。其搬运和沉积方法类似深海中的浊流沉积。熔结成岩，具明显的熔结性；粒序层理不明显；见柱状节理，大量定向排列的“火焰石”。的孤立小礁体。1985年11月13日哥伦比亚阿尔梅罗城被鲁伊斯火山

喷发形成的火山泥流冲毁第五节火山碎屑岩的成因类型及其标志二、根据搬运和沉积方式-三种成因类型（一）重力型火山碎屑沉积2、水下火山碎屑流沉积-指主要由火山喷发碎屑物质组成的高密度底流，在水下流动时，由于流速降低而形成的沉积。成层性较好，粒序构造明显；分选性好熔结性差“杂基支撑”结构浮石和火山渣气孔少可见交错层理、波痕、叠瓦构造等。

的孤立小礁体。第五节火山碎屑岩的成因类型及其标志二、根据搬运和沉积方式-三种成因类型（二）降落型火山碎屑沉积/降落灰沉积-主要指火山喷发物在大气中，经风力分异而形成的产物。形成机理：火山物质顺风搬运，颗粒依降落速度不同而分离。粒度和密度是控制降落速度的主要因素。风向、风速、扰动性以及碎屑物的喷射高度是控制散落形态的重要因素。好－极好的分选性，发育水平层理。1991年6月15日下午，正当台风经过时，皮纳图博火山最强烈的喷发开始，火山碎屑流沉积填满河谷，一个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。为了预防更强烈的喷发疏散半径增加到40公里。然而，台风和雨使火山灰又湿又重，降落到人口稠密的地区，约200人死在压塌的屋顶下。台风加剧了火山泥流，增加了死亡人数。二、根据搬运和沉积方式-三种成因类型（三）水携型火山碎屑沉积-火山碎屑物质经流水搬运后发生沉积而形成。具水携沉积特点及正常沉积岩的