实验七 火山碎屑岩的观察分析 一、实验目的和要求 • 结合标本和薄片，观察火山碎屑岩 的颜色、成分、结构、构造特征， 掌握各种类型火山碎屑岩的基本特 征 二、实验内容说明 • 火山碎屑岩是由火山喷发出的各种碎屑 物质堆积后再经成岩作用形成的一类沉 积岩，在地壳中也有一定的分布范围， 并常与其他沉积岩相互过渡，是一类特 殊的沉积岩类型当其孔隙发育时也可 成为油气的储集层，并与某些矿产关系 密切火山碎屑岩的特点在于具有特殊 的结构成分和结构构造，这也是火山碎 屑岩薄片观察研究的主要内容 火山碎屑岩主要结构组分 • 1、岩屑 • 含刚性岩屑、半塑性岩屑和塑性岩屑 • 刚性岩屑，常简称岩屑，是早先凝固的熔岩和 火山通道围岩及火山基底岩石的碎屑，多呈不 规则状和棱角状，与沉积岩屑的区别是：刚性 岩屑均为原始的棱角状，无磨蚀和分选的痕迹 ，多为熔岩或先期火山碎屑岩的碎屑，其中常 有高温矿物和典型结构、构造 火山碎屑岩主要结构组分 • 2、晶屑是火山暴发时形成的矿物晶体的 碎屑，大多数是熔浆在地下早期析出的 斑晶和火山通道围岩中的矿物，在爆发 过程中从半凝固的熔浆及围岩中炸碎脱 离出来，故常呈棱角状。
由于喷发时骤 然冷却，因而晶屑普遍具有裂纹、有时 可见熔蚀现象 火山碎屑岩主要结构组分 • 3、玻屑可分为刚性玻屑和塑性玻屑刚性玻 屑主要是富含挥发分粘度大的熔浆喷发时，成 半凝固状态的多孔状玻璃，因其中的气体骤然 膨胀、迅速逸出炸裂且快速冷却而成，多呈弧 面棱角状、撕裂状、弯弓状，少数因没有全部 炸碎而成浮岩状塑性玻屑是炽热塑性状态的 玻屑堆积时，在上覆堆积物的压力下经塑性变 形凝固而成，常被压扁拉长呈透镜状、揉皱状 ，一般小于2mm 物质特征 塑性浆屑(a)火山弹(b)浮石(c)石英晶屑(d)长石晶屑(e)和玻屑(f) 火山碎屑岩 晶屑：长石 火山碎屑 浆屑 火山碎屑 撕裂状的黑云母 火山碎屑 岩屑 暗化边 火山碎屑 正交光单偏光 玻屑脱玻化 火山碎屑 晶屑：石英 火山碎屑 气孔 玻屑 火山碎屑 晶屑：长石玻屑火山尘 火山碎屑 岩屑 火山碎屑成分类表 粒 径 破碎沉积 时特点 刚 性半塑性塑 性 ＞100mm火山集块火山弹火焰石 100~200mm火山角砾火山砾塑性岩屑或浆屑 2~0.01mm 火山砂（岩屑、 晶屑） 火山灰（玻屑）塑性玻屑 ＜0.01mm火山尘 结构 • (1)集块结构：； • (2)火山角砾结构： • (3)凝灰结构： • (4) 熔结结构。
• (5)碎屑熔岩结构， • (6)陆源碎屑与火山碎屑过渡类型结构，如沉 集块结构、沉火山角砾结构、沉凝灰结构、凝 灰砂状结构、凝灰粉砂状结构、凝灰泥状结构 • 除以上六类结构外，在集块、火山角砾、凝灰 物质之间，随着各种粒级含量的变化，还有一 些过渡类型结构如凝灰角砾结构、沉凝灰集 块结构等 火山碎屑岩的构造 • (1)假流纹构造，由压扁拉长的塑性玻屑和焰 舌状塑性岩屑呈定向排列而成 • (2)斑杂构造，是火山碎屑物在成分上或粒径上 分布不均一而表现出来的一种构造 • (3)火山泥球构造（火山灰球、火山豆石等构 造），主要由较细的中、酸性火山碎屑物所组 成，混有一些陆源物质和硅质物，呈球形、椭 球形和扁豆状，常具同心纹状构造 • (4)层理构造，多见于水携、风携或汽携及水下 降落的火山碎屑沉积物之中，大气降落沉积物 中也可见到层理 次生变化 • 火山碎屑熔岩类的次生变化类似于熔岩， 基质以脱玻化作用及水化作用为特征；火 山-沉积碎屑岩类的次生变化类似于沉积 岩，填隙物以重结晶作用为特征此外， 火山碎屑岩的颗粒细，孔隙度大，易遭受 交代蚀变作用 • 脱玻化作用，火山玻璃经过脱玻化后常出 现各种脱玻结构。
其主要由隐晶或微晶的 长石、石英集合体所组成水化作用，玄 武玻璃经水化作用变成橙玄玻璃，进一步 在有硫质热液影响下，可变为含水硅酸盐 次生变化 • 交代蚀变作用，主要发生在火山作用晚 期及后期的喷气及热液阶段交代作用 可以是有选择性的、多期的和叠加的 交代作用常产生细鳞片或细粒的新生矿 物火山碎屑岩中主要的交代蚀变作用 是次生石英岩化、泥化、泥英岩化（浅 色蚀变）、沸石化及青盘岩化 火山碎屑岩分类表 类 火山碎 屑熔岩 正常火山碎屑岩类火山-沉积碎屑岩类 亚类熔结火山碎屑岩普通火山碎屑沉积火山碎屑岩火山碎屑沉积岩 火山碎屑10-90％90％90-50％50-10％ 胶结类型熔岩胶结为主熔结为主压结为主压结和水化学胶结 结构构造特征定向不显似流动构造层状构造不显层理构造明显层理构造明显 碎屑粒度50mm集块熔岩熔结集块岩集块岩沉集块岩凝灰质巨角砾岩 碎屑粒度50-2mm角砾熔岩熔结角砾岩火山角砾岩沉火山角砾岩凝灰质角砾岩 碎 屑 粒 度 2-0.1mm 凝灰熔岩熔结凝灰岩凝灰岩沉凝灰岩 凝灰质砂岩 0.1-0.01mm 凝灰质粉砂岩 凝灰质泥岩 0.01mm 凝灰质化学岩 火山碎屑岩的命名原则则 • (1)在基本名称之前冠以能反映该岩石本 身特点的熔岩成分。
如流纹质凝灰岩、 安山质火山角砾岩等成分在两种以上 ，含量又大致相当，可加复成分作为前 缀进行命名 • (2)将碎屑物的形态作为前缀进行命名 如火山弹集块岩等 • (3)凝灰岩命名等 二、实验内容 • 观察火山泥球凝灰岩，描述晶屑玻屑凝灰岩的主要特征 • 1.手标本观察： • ①颜色：火山碎屑往往十分鲜艳醒目，如嫩绿色、紫红 色、淡红色、米黄色、灰绿色等等 • ②结构构造：大小混杂，分选不好，多呈尖棱角状或其 它特殊的形状熔结凝灰岩常见碎屑呈定向排列、尤如 流纹构造，不同的是具碎屑结构、未经风化的岩石，一 般致密紧硬，但具粗糙感有时在细粒的岩石中可见层 理构造 • ③物质成分：主要为熔岩碎屑，晶体碎屑和玻璃碎屑组 成，填隙物多为细小的火山尘，只是在向正常沉积过渡 的类型中才见有正常沉积物，另外，火山碎屑岩常发生 次生变化，如沸石化、碳酸盐化、蒙脱石化等 二、实验内容 • 2．薄片观察： • ①火山碎屑物：进一步确定碎屑成分，如岩屑为何种岩 石、晶屑为何种矿物，玻屑是酸性的还是中性的，等等 并统计各占的百分含量 • ②填隙物：包括填隙物的成分和含量 • ③结构构造：碎屑的形状大小及排列情况，岩石的层理 等。
• ④次生变化：如碳酸盐化，蒙脱石化等 • 3．岩石定名：岩石定名要求考虑下列因素：颜色，岩 浆成分，岩屑、晶屑、玻屑的比例关系，碎屑的大小， 火山碎屑物与正常碎屑物的相对含量等 三、实验报告 • 详细描述（结合素描）火山凝灰岩的 颜色、成分、结构和成岩作用特征（ 标本和薄片相结合） 五、实例 ——实例三、火山碎屑岩 • 火山凝灰岩 产地：下花园 编号：2224-7 • （一）标本描述： • 岩石呈猪肝色，块状，致密坚硬岩石主要由猪 肝色火山灰组成，含较多深绿色塑性岩屑（浆屑 ），粒径大于10mm，呈撕裂状，扭曲状和火 焰状另见较多斜长石晶屑，具玻璃光泽、有解 理 • 定名：紫红色火山凝灰岩 五、实例 ——实例三、火山碎屑岩 • （二）镜下特征（如图8） • 1.岩石组成： • （1）玻屑：约35%，红色，多呈弧面棱角状浮石状和不规 则棱角状，粒度一般小于0.7mm，在正交光下全消光，说明 其为玻璃质有些玻屑发生沸石化，内部因有板条状沸石晶 体而无色透明（如图8） • （2）晶屑：约25% • ①以斜长石为主长石晶体明亮，次生变化弱，晶体边缘有 阶梯状破碎一部分长石为单晶，另一些为多晶，并包有暗 化的暗色矿物（黑云母？）。
斜长石有聚片双晶，可能为更 长石还可见卡钠复合双晶 • ②石英：含量较少，有裂纹，受融蚀 • ③黑云母：多已暗化，但解理、多色性仍明显 五、实例 ——实例三、火山碎屑岩 • （3）岩屑：约5% • ①安山岩：具斑状结构，斑晶为斜长石，基质为微细的 板条状斜长石，并含较多的铁质矿物有些具玻晶交织 结构基质绿泥石化 • ②凝灰岩：玻屑晶屑凝灰岩，晶屑为斜长石和黑云母 • （4）浆屑：约15%（塑性岩屑）形态不规则，个体 大，内部具扭曲纹理，玻璃质，有些个体有去玻化现象 还可见绿泥石化 • （5）火山尘：5%~35%玻璃质，无显微结构，单偏 光下无色透明 • 2.成岩作用:(1)去玻化:镜下可见毛发状沸石雏晶. • (2)交代作用:成岩晚期可见方解石交代基质. • 3.综合命名：紫红色含浆屑晶屑凝灰岩 五、实例 ——实例三、火山碎屑岩 图8 晶屑玻屑凝灰岩 单偏光×67 。