第十章火山碎屑岩说课材料

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1、第十章 火山碎屑岩,冰岛火山喷烟,夏威夷火山熔岩流,欧洲大陆上唯一的活火山维苏威火山,火山碎屑岩的概念,火山碎屑岩 是主要由火山碎屑物质(50%)组成的岩石。 因其结构成分主要是矿物与岩石的碎屑，所以将其划入碎屑岩的范畴。,火山碎屑岩是介于火山熔岩与正常沉积岩之间的岩石类型，兼有二者的特点，与二者相互过渡，又与火山熔岩、次火山岩及正常沉积岩相伴产出。,火山喷发碎屑（形成火山碎屑岩） 火山喷发碎屑是火山喷发时飞入空中的所有碎屑物的总称。包括各种尺寸和密度的碎屑物，它们由于爆炸、热气流或岩浆的喷发被带入空中。,火山喷发碎屑是被喷入空中的碎屑，因而在回落地表时具有一定程度的分选性，一般较粗粒的碎屑离

2、火山口较近，而细粒的较远。 根据火山喷发碎屑的尺寸和形态又可分为多种类型，如火山灰、火山砾、火山块、火山弹等。,、火山灰(形成凝灰岩) 火山灰由岩石碎屑、矿物、火山玻璃碎片组成，直径小于2毫米。火山灰坚硬、不溶于水。 火山爆发时，岩石或岩浆被粉碎成细小颗粒，从而形成火山灰。 火山爆发时炽热的火山灰随气流快速的上升，大规模的火山喷发所产生的火山灰可在平流层长期驻留，台风和雨使又湿又重的火山灰降落到到地表，形成凝灰岩。,火山砾 指的是2毫米直径的火山喷发碎屑。可形成火山角砾岩。,、火山块 火山块是直径大于64毫米的、棱角锋利的岩块。火山块的成分一般是早期的熔岩。火山爆发导致火山锥上早期的熔岩体破碎

3、形成火山块。可形成火山集块岩,四、火山弹 火山弹是直径大于64毫米的、形状圆滑的熔岩块。火山弹是火山爆发时，熔融或部分熔融的岩屑飞入空中，冷却下落形成。由于流体动力学的作用，岩块形成了圆滑的形状。火山弹包括圆形、长形、纺锤形等多种。,火山碎屑流： 火山碎屑流是火山专业术语，用来描述火山爆炸后形成的岩石和岩浆碎块。火山碎屑流是气体和碎屑的混合物。它不是水流，而是一种夹杂着岩石碎屑的、高密度的、高温的、高速的气流，常紧贴地面横扫而过。火山碎屑流温度可达1500F，速度可达每小时100-150英里（Myers 等, 1995），它能击碎和烧毁在它流经路径上的任何生命和财物。火山碎屑流起因于火山爆炸式

4、喷发或熔岩穹丘的崩塌。,火山碎屑岩在时间上分布十分广泛，从前寒武纪至第四纪均有分布；在空间上主要分布在火山活动带及附近地区。我国东部地处环太平洋火山活动地带，中、新生代沉积中有着发育的火山岩系。 由于不少重要矿产常与其有关，现在在世界各地区的火山碎屑岩中，还陆续发现了一些工业性油气田，例如日本新泻盆地的35个油气田，其中有11个油气田的油气储集在凝灰岩中，有4个储集在火山角砾岩中，有5个储集在集块岩中。近20年来，对于这些地区的火山作用及火山碎屑岩的研究有较大的进展。,第一节 火山碎屑岩的成分 火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为岩屑（岩石碎屑）、晶屑（晶体碎屑和玻屑（玻璃碎屑）三种。此外还有一

5、些其他的物质成分，如正常沉积物、熔岩物质等。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,一、岩屑（岩石碎屑） 岩屑形状多样，大小不一。依其物态可分为刚性和塑性两类： 1、刚性岩屑是已凝固的熔岩或火山基底或管道的先期固结的围岩的碎块，系火山爆发时冲击力破碎而成的。 与陆源碎屑岩的岩屑类似，难区别，有时可据毫无磨蚀毫无分选、熔岩及围岩加以区分。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,2、塑性岩屑，又称为塑性玻璃岩屑、浆屑等，是由塑性、半塑性熔浆在喷出及飞行坠落过程中后经塑变而形成的玻璃质岩石的碎块。常具有玻璃质结构、基质为玻璃的斑状结构，气孔构造。一般为数毫米至数厘米。 如断面呈火焰状

6、、撕裂状、树枝状、条带状及塑性变形形态者称火焰石,火焰石是典型的塑性岩屑；若成旋转状，如纺锤、椭球、麻花、陀螺、梨形等形态，表面具有旋扭纹理和裂隙，并有一层淬火边者称火山弹，火山弹是典型的半塑性岩屑。火山弹一般数厘米，大者可达数米。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,二、晶屑（矿物晶体碎屑） 1、晶屑是早期析出的斑晶随熔浆炸碎而形成的矿物的碎屑。 2、晶屑的成分多为石英、长石、黑云母、角闪石、辉石等，其中常有高温变种矿物透长石、石英。 3、特征：一般毫米级大小，最大不超过23mm;多呈棱角状

7、，有时也保存原来的部分晶形；常具不规则裂纹及港湾状熔边缘；多具暗化边或完全暗化。 与陆源碎屑岩的矿物碎屑类似，其区别是晶屑常具不规则裂纹及港湾状熔边缘；常有透长石、石英等高温矿物的晶体；角闪石和黑云母多具相当完好的暗化边。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,三玻屑 1、玻屑是由熔浆冷凝而形成的玻璃质的细小的碎屑。通常大小在0l0.01mm之间，很少超过2mm;按其形态可分为刚性玻屑和塑性玻屑。 2、刚性玻屑以具有弧面棱角状和浮石状两种形态，前者出现普遍，形状多样，镜下常呈弓形、弧形、镰刀形、

8、月牙形、鸡骨状、管状、骨针状、不规则尖角状等碎裂形态，以边为弧形、角顶尖锐为特征，表明多系气泡炸裂而成；浮石状玻屑以内部多小气孔，边缘为没有彻底炸碎的弧面，在中基性火山碎屑岩中出现较多。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,3、塑性玻屑是炽热的玻屑在上覆火山碎屑物的重压下、彼此压扁拉长叠置并定向排列、相互粘连熔结在一起的玻屑。强烈塑变玻屑显“流纹状”，通称为“假流纹构造”。 与流纹构造的区别在于：塑性玻屑多呈分叉状、拉长的透镜状、揉皱状；缺泛拉长的气孔、针柱状及板条矿物定向排列等流动标志。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第

9、十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,四、正常沉积物质和熔岩物质 一般多以胶结物形式出现，向熔岩过渡的火山碎屑岩类的胶结物多为熔岩物质，向沉积岩过渡者胶结物多为正常化学沉积物质。反映了不同的成岩方式和形成条件。,第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分,第二节 结构构造特征及颜色 一、结构 1、按火山碎屑的粒级划分 一般按火山碎屑粒级划分为火山集块、火山角砾、火山灰和火山尘四级，但划分标准常各不相同。,第十章 火山碎屑岩 第二节 结构构造特征及颜色,教材分为： 集块(100mm）、 火山角砾(1002mm)、 火山灰(20.01mm)、 火山尘(0.0l mm)。,SY/T5368.

10、4-89规范划分为: 集块（50mm）、 火山角砾（502mm）、 火山灰（20.01mm）、 火山尘（0.0l mm）。,2、按火山碎屑的相对数量划分（专属性结构）： 集块结构（火山集块大于50）； 火山角砾结构（火山角砾大于75）； 凝灰结构（火山灰大于75）。 3、按火山碎屑形态特点划分： 塑变碎屑结构(主要由塑变碎屑组成，又称熔结结构)； 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）； 凝灰砂状结构； 凝灰粉砂状结构； 凝灰泥状结构等。,第十章 火山碎屑岩 第二节 结构构造特征及颜色,二、构造,在火山碎屑岩中，常见的构造如下所述。 1）层理构造： 火山碎屑岩通常

11、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及平行层理。 2）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，如有正递变、反递变以及叠覆递变层理，是反映重力流水道微环境。 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。,第十章 火山碎屑岩 第二节 结构构造特征及颜色,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，是塑性玻屑为

12、拉长状、透镜状、揉皱状呈定向排列所显现的构造。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。 6)其它构造：除上述构造外，有时还见气孔、杏仁构造、火山泥球及豆石构造等，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。,第十章 火山碎屑岩 第二节 结构构造特征及颜色,第十章 火山碎屑岩 第二节 结构构造特征及颜色,三、颜色 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。 颜色主要取决于原始物质成分，中基性火山碎屑岩色深，为暗紫红、墨绿等色；中酸性者色则

13、浅，常为粉红、浅黄等色。 其次取决于次生变化，如绿泥石化则显绿色，蒙脱石化则显灰白或浅红色。,第十章 火山碎屑岩 第二节 结构构造特征及颜色,第三节 火山碎屑岩的分类及命名,广义的火山碎屑岩类的分类和命名原则： 1）首先根据物质来源和生成方式，划分为火山碎屑岩类型、向熔岩过渡类型和向沉积岩过渡类型三种成因类型。 2）再根据碎屑物质相对含量和固结成岩方式，划分为火山碎屑熔岩、熔结火山碎屑岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩等五种岩类。,第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名,3）再根据碎屑粒度和各粒级组分的相对含量，划分为三个基本种属，即集块岩、火山角砾岩和凝灰岩，之间的过渡

14、型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等。 4）最后再以碎屑物形态、成分、构造等依次作为形容词，对岩石进行命名，如晶屑凝灰岩、流纹质晶屑凝灰岩、含火山球流纹质玻屑凝灰岩等。次生变化也常作为命名的形容词，如硅化凝灰岩、蒙脱石化凝灰岩、沸石化凝灰岩和变质流纹质晶屑凝灰岩等。,第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名,第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名,第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名,一、火山碎屑岩类,火山碎屑岩类即狭义的火山碎屑岩类，火山碎屑占90以上，经压积或压实作用成岩。 按粒度大小分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。 1集块岩 集块岩（粒度100mm）：由火山弹

15、及熔岩碎块堆积而成，也常混入一些火山管道的围岩碎屑，一般未经过搬运而呈棱角状，由细粒级角砾、岩屑、晶屑及火山灰充填压实胶结成岩，多分布于火山通道附近构成火山锥，或充填于火山通道之中。,第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征,第四节 主要岩石类型及其特征,2火山角砾岩 火山角砾岩（粒度1002mm）主要由大小不等的熔岩角砾组成，分选差，不具有层理，通常为火山灰充填，并经压实胶结成岩，多分布在火山口附近。如河北宣化白垩纪火山口的中心，就被流纹质火山角砾岩所充填。,第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征,3凝灰岩 1)“凝灰结构”系指主要由小于2mm的火山碎屑组成的结构。 2)按碎屑粒级,进一步分为粗(2l)、细(10.l)、粉(0.l0.0l)和微(0.0l)四种凝灰岩。碎屑成分主要是火山灰，按其物态及相对含量，分为单屑凝灰岩、双屑凝灰岩（两种物态碎屑均在25以上）和多屑凝灰岩（三种物态碎屑均在20以上）。,第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征,3)其中以玻屑凝灰岩、晶屑一玻屑凝灰岩最常见，具有典型凝灰结构，熔岩成分多为流纹质，次为英安质。,第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征,4)岩屑凝灰岩主要由熔岩碎屑组成，较少见，有时易