第八章 火山碎屑岩.ppt

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1、 第八章第八章 火山碎屑岩火山碎屑岩 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 火山碎屑岩组风特征火山碎屑岩组风特征 第三节第三节 火山碎屑岩的结构与构造火山碎屑岩的结构与构造 第四节第四节 火山碎屑岩的分类火山碎屑岩的分类 第五节第五节 火山碎屑岩的成因类型及形成机理火山碎屑岩的成因类型及形成机理 第六节第六节 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 火火山山碎碎屑屑岩岩是是由由火火山山爆爆发发所所产产生生的的同同期期火火山山碎碎屑屑物物质质，经空气或水介质的搬运、沉积、固结而成的岩石。经空气或水介质的搬运、沉积、固结而成的岩石。火火山山碎碎屑屑岩岩是是介介于于火火山山岩岩

2、与与沉沉积积岩岩之之间间的的岩岩石石类类型型，兼兼有有二二者者的的特特点点，又又与与二二者者相相互互过过渡渡。在在沉沉积积岩岩系系中中它它属属于碎屑沉积岩中的一种特殊类型。于碎屑沉积岩中的一种特殊类型。火山爆发火山爆发 第二节第二节 火山碎屑岩组分特征火山碎屑岩组分特征 火火山山碎碎屑屑物物质质按按其其组组成成及及结结晶晶状状况况分分为为岩岩屑屑(岩岩石石碎碎屑屑)、晶屑、晶屑(晶体碎屑晶体碎屑)和玻屑和玻屑(玻璃碎屑玻璃碎屑)三种。三种。1.1.玻屑玻屑 1.1.玻屑玻屑 玻玻 屑屑 通通 常常 大大 小小 在在 0.10.10.01mm0.01mm之之间间，很很少少超超过过2mm2mm；2

3、 20.01mm0.01mm者者称称火火山山灰灰，小小于于0.01mm0.01mm者者称称火火山山尘尘。酸酸性性和和中中酸酸性性熔熔浆浆生生成成的的玻玻屑屑折折光光率率在在1.481.481.511.51之之间间。刚刚性性玻玻屑屑有有弧弧面面棱棱角角状状和和浮石状两种。浮石状两种。塑塑性性玻玻屑屑是是炽炽热热的的玻玻屑屑在在上上覆覆火火山山碎碎屑屑物物的的重重压压下下，彼彼此此压压扁扁拉拉长长叠叠置置定定向向排排列列，且且相相互互粘粘连连熔熔结结在在一一起起而而成成。强强烈烈塑塑变变玻玻屑屑显显流流纹纹状状，通通称称假假流流纹纹构构造造。玻屑凝灰岩2.2.晶屑晶屑 晶晶屑屑多多为为早早期期析析

4、出出的的斑斑晶晶随随熔熔浆浆炸炸碎碎而而成成。大大小小一一般般2 23mm3mm，常常呈呈棱棱角角状状，有有时时也也保保持持原原来来的的部部分分晶晶形形，其其成成分分多多为为石石英、长石、黑云母、角闪石、辉石等。英、长石、黑云母、角闪石、辉石等。晶屑凝灰岩 石石英英晶晶屑屑表表面面极极为为光光洁洁，具具不不规规则则裂裂纹纹及及港港湾湾状状熔熔蚀蚀外外形形。长长石石晶晶屑屑主主要要为为透透长长石石、酸酸性性至至基基性性斜斜长长石石，有有较较高高自自形形程程度度，可可见见沿沿解解理理破破裂裂及及明明显显的的裂裂纹纹。黑黑云云母母和和角角闪闪石石晶晶屑屑常常具具弯弯曲曲、断断裂裂及及暗暗化化现现象。

5、象。3.3.岩屑岩屑 岩屑形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块。依其岩屑形状多样，大小不一，可由微细粒至数米的巨块。依其物态可分为物态可分为刚性刚性及及塑性塑性两种。两种。刚刚性岩屑性岩屑是已凝固的熔岩，或火山基底和管道的围岩，当是已凝固的熔岩，或火山基底和管道的围岩，当火山爆炸时冲碎而成。火山爆炸时冲碎而成。塑性岩屑塑性岩屑又称塑性玻璃岩屑、又称塑性玻璃岩屑、浆浆屑或火焰石等，是由塑性、屑或火焰石等，是由塑性、半塑性熔半塑性熔浆浆在在喷喷出后出后经经塑塑变变而成，具玻璃而成，具玻璃质结质结构，断面呈火焰构，断面呈火焰状、撕裂状、状、撕裂状、树树枝状、枝状、纺缍纺缍状、透状、透镜镜状、条

6、状、条带带状等。火山状等。火山弹弹是是由于塑性熔由于塑性熔浆团浆团在空中旋在空中旋转转而成，形成而成，形成纺缍纺缍状、状、椭椭球状、麻花球状、麻花状、陀螺状、梨状等，表面具旋扭状、陀螺状、梨状等，表面具旋扭纹纹理和裂隙，并具一理和裂隙，并具一层层淬火淬火边边，大者可达数米。，大者可达数米。第八章第八章 火山碎屑岩火山碎屑岩 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 火山碎屑岩组风特征火山碎屑岩组风特征 第三节第三节 火山碎屑岩的结构与构造火山碎屑岩的结构与构造 第四节第四节 火山碎屑岩的分类火山碎屑岩的分类 第五节第五节 火山碎屑岩的成因类型及形成机理火山碎屑岩的成因类型及形成机理 第六节第六节

7、火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 一.结构 目目前前通通用用的的粒粒级级划划分分为为：集集块块(100mm)100mm)、火火山山角角砾砾(100(1002mm)2mm)、火山灰火山灰(2(20.01mm)0.01mm)、火山火山尘尘(0.01mm)。专专属属性性的的火火山山碎碎屑屑岩岩结结构构有有：集集块块结结构构(火火山山集集块块50%)、火火山山角角砾砾结结构构(火火山山角角砾砾75%)、凝凝灰灰结结构构(火火山山灰灰75%)。火火山山泥泥球球构构造造（包包括括火火山山会会球球、火火山山豆豆石石、凝凝灰灰岩岩球球、火火山山雹雹石石等等）：呈呈球球状状，内内部部

8、为为较较粗粗的的火火山山灰灰屑屑或或晶晶屑屑，边边部部为为极极细细的的火火山山尘尘等等所所构构成成的的同同心心纹纹层构造。层构造。层理构造层理构造:火山碎屑岩通常不显层理，但在水携或风火山碎屑岩通常不显层理，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携的火山碎屑沉积中，也可出现小型和大型交错层理以及平行层理。理以及平行层理。二二.构造构造 （3）假流纹构造：主要出现假流纹构造：主要出现在流纹质熔结凝灰岩中。根据在流纹质熔结凝灰岩中。根据塑性玻屑可见燕尾状分叉，在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刚性碎屑边部可见塑变不强的弧面棱角状外形，弧面棱角状外形，“假流纹假

9、流纹”延伸不远，一般无气孔及杏仁延伸不远，一般无气孔及杏仁体等，而有别于流纹构造。体等，而有别于流纹构造。除除上上述述构构造造外外，有有时时还还见见气气孔孔、杏杏仁仁构构造造、松松散散层层构构造造等等，甚甚至至在在某某些些火火山山细细屑屑岩岩中中还还见见有有生生物物搅搅动动构构造造及实体化石。及实体化石。流纹构造假流纹构造三三.颜色颜色 火火山山碎碎屑屑岩岩常常具具有有特特殊殊鲜鲜艳艳的的颜颜色色，如如浅浅红红、紫紫红红、嫩嫩绿绿、浅浅黄黄、灰灰绿绿等等，它它是是野野外外鉴鉴别别火火山山碎碎屑屑岩岩的的重重要要标标志志之之一一。颜颜色色主主要要取取决决于于物物质质成成分分。中中基基性性火火山山

10、碎碎屑屑岩岩色色深深，为为暗暗紫紫红红、墨墨绿绿等等色色；中中酸酸性性者者色色则则浅浅，常常为为粉粉红红、浅浅黄黄等等色色。其其次次也也取取决决于于次次生生变变化化，如如绿绿泥泥石石化化则则显显绿绿色色，蒙蒙脱石化则显灰白或浅红色。脱石化则显灰白或浅红色。第八章第八章 火山碎屑岩火山碎屑岩 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 火山碎屑岩组风特征火山碎屑岩组风特征 第三节第三节 火山碎屑岩的结构与构造火山碎屑岩的结构与构造 第四节第四节 火山碎屑岩的分类火山碎屑岩的分类 第五节第五节 火山碎屑岩的成因类型及形成机理火山碎屑岩的成因类型及形成机理 第六节第六节 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山

11、碎屑物（岩）的成岩后生变化 一、分类与命名一、分类与命名 广义的火山碎屑岩类的分类和命名原则是：广义的火山碎屑岩类的分类和命名原则是：(1)(1)首首先先根根据据物物质质来来源源和和生生成成方方式式，划划分分为为火火山山碎碎屑屑岩岩类型、向熔岩过渡类型和向沉积岩过渡类型三种成因类型。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)(2)再再根根据据碎碎屑屑物物质质相相对对含含量量和和固固结结成成岩岩方方式式，划划分分为为火火山山碎碎屑屑熔熔岩岩、熔熔结结火火山山碎碎屑屑岩岩、火火山山碎碎屑屑岩岩、沉沉火火山山碎碎屑屑岩和火山碎屑沉积岩等五种岩类。岩和火山碎屑沉积岩等五种岩类。(3)(

12、3)再再根根据据碎碎屑屑粒粒度度和和各各粒粒级级组组分分的的相相对对含含量量，划划分分为为三三个个基基本本种种属属，即即集集块块岩岩、火火山山角角砾砾岩岩和和凝凝灰灰岩岩，之之间间的的过过渡型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等。渡型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等。(4)(4)最最后后再再以以碎碎屑屑物物态态、成成分分、构构造造等等依依次次作作为为形形容容词词，对对岩岩石石进进行行命命名名，如如晶晶屑屑凝凝灰灰岩岩、流流纹纹质质晶晶屑屑凝凝灰灰岩岩、含含火火山球流纹质玻屑凝灰岩等。山球流纹质玻屑凝灰岩等。Biao3-1二、二、主要岩石类型及其特征主要岩石类型及其特征（一）、火山碎屑熔岩类（向熔岩过度）（一）

13、、火山碎屑熔岩类（向熔岩过度）是是火火山山碎碎屑屑岩岩向向熔熔岩岩过过渡渡的的一一个个类类型型，熔熔岩岩基基质质中中可可含含909010%10%的的火火山山碎碎屑屑物物质质。具具碎碎屑屑熔岩结构。块状构造。熔岩结构。块状构造。按按主主要要粒粒级级碎碎屑屑划划分分为为集集块块熔熔岩岩、角角砾砾熔熔岩岩和和凝灰熔岩凝灰熔岩。（二）正常火山碎屑岩类（二）正常火山碎屑岩类1 1、熔结火山碎屑岩亚类、熔结火山碎屑岩亚类 它是以熔结它是以熔结(焊结焊结)方式而形成的一类火山碎屑岩。火方式而形成的一类火山碎屑岩。火山碎屑物质达山碎屑物质达90%以上，其中以塑变碎屑为主。常具有假以上，其中以塑变碎屑为主。常具

14、有假流纹构造。流纹构造。2 2、火山碎屑岩亚类、火山碎屑岩亚类 即即狭狭义义的的火火山山碎碎屑屑岩岩类类，火火山山碎碎屑屑占占90%90%以以上上，经经压压积积或或压压实实作作用用成成岩岩。按按粒粒度度大大小小分分为为集集块块岩岩、火火山山角角砾砾岩和凝灰岩。岩和凝灰岩。集集块块岩岩是是由由火火山山弹弹及及熔熔岩岩碎碎块块堆堆积积而而成成，多多分分布布于于火火山山通通道道附附近近构构成成火火山山锥锥，或或充充填填于于火火山山通通道道之中。之中。（1）集块岩集块岩 火山角砾岩，辽东湾，第三系火山角砾岩，北京昌平，侏罗系（2）火山角砾岩 主要由大小不等的熔岩角砾组成，分选差，不具层理，通常主要由大

15、小不等的熔岩角砾组成，分选差，不具层理，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。为火山灰充填，并经压实胶结成岩。多分布在火山口附近。（3 3）凝灰岩）凝灰岩 “凝凝灰灰”系系指指主主要要由由小小于于2mm2mm的的火火山山碎碎屑屑组组成成的的结结构构而而言言。碎碎屑屑成成分分主主要要是是火火山山灰灰，按按其其物物态态及及相相对对含含量量，分分单单屑屑凝凝灰灰岩岩(玻玻屑屑凝凝灰灰岩岩、晶晶屑屑凝凝灰灰岩岩或或岩岩屑屑凝凝灰灰岩岩)。双双屑屑凝凝灰灰岩岩(两两种种物物态态碎碎屑屑均均在在25%25%以以上上)和和多屑凝灰岩多屑凝灰岩(三种物态碎屑均在三种物态碎屑均在20%20%以

16、上以上)。流纹质玻屑流纹质玻屑凝灰岩凝灰岩流纹质晶屑流纹质晶屑-玻屑玻屑凝灰岩凝灰岩多屑凝灰岩多屑凝灰岩主要由弧面棱角状玻屑组成，单偏光50晶屑为石英、长石及黑云母，见熔蚀现象单偏光50由岩屑、晶屑、玻屑三种物态组成的流纹质凝灰岩，单偏光503-11（三）、向沉积岩过渡的火山碎屑岩类（三）、向沉积岩过渡的火山碎屑岩类1 1、沉火山碎屑岩、沉火山碎屑岩 它它是是火火山山碎碎屑屑岩岩和和正正常常沉沉积积岩岩间间的的过过渡渡类类型型，火火山山碎碎屑屑物物质质909050%50%，其其它它为为正正常常沉沉积积物物质质，经经压压积积和和水水化化学学物物胶胶结结成成岩岩。常常显显层层理理，故有时也称层火山

17、碎屑岩类。故有时也称层火山碎屑岩类。2 2、火山碎屑沉积岩、火山碎屑沉积岩 以以正正常常沉沉积积物物为为主主，火火山山碎碎屑屑物物质质占占5010%，岩岩性性特特征征基基本本同同正正常沉积岩。常沉积岩。第八章第八章 火山碎屑岩火山碎屑岩 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 火山碎屑岩组风特征火山碎屑岩组风特征 第三节第三节 火山碎屑岩的结构与构造火山碎屑岩的结构与构造 第四节第四节 火山碎屑岩的分类火山碎屑岩的分类 第五节第五节 火山碎屑岩的成因类型及形成机理火山碎屑岩的成因类型及形成机理 第六节第六节 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 火火山山可可以以是是大大陆

18、陆喷喷发发，也也可可能能是是水水下下喷喷发发，其其搬搬运运和和沉沉积积方方式式也也不不尽尽相相同同，因因之之可可以以划划分分出出不不同同成成因因类类型型的的火火山碎屑岩。各种火山碎屑岩可能生成的方式，如下表所示。山碎屑岩。各种火山碎屑岩可能生成的方式，如下表所示。B3-2一一.降落型火山碎屑沉积（降落灰）降落型火山碎屑沉积（降落灰）通常又称降落灰沉积，主要指的是火山喷发物在大气中经风力分异而形成的产物。3-12 典型的降典型的降落灰沉积以好至极好的分选性为标落灰沉积以好至极好的分选性为标志志(如图如图)，并有发育的水平层理。，并有发育的水平层理。二、火山碎屑流沉积二、火山碎屑流沉积重力流型火山

19、碎屑沉积按其沉积环境又可分重力流型火山碎屑沉积按其沉积环境又可分陆上和水下两种沉积类型陆上和水下两种沉积类型。（1）陆上的火山碎屑流沉积：或火山灰流、砂流沉积，是熔结火山碎屑或火山灰流、砂流沉积，是熔结火山碎屑岩类的主要形成方式。岩类的主要形成方式。以这种方式形成的熔结凝灰岩分布面积相当广大，以这种方式形成的熔结凝灰岩分布面积相当广大，可达可达数百平方千米，厚度也能达数百米。可见柱状节理和大量定向排列的数百平方千米，厚度也能达数百米。可见柱状节理和大量定向排列的“火焰石火焰石”。2、水下重力型火山碎屑沉积：主要由火山喷发碎屑物组成的高密度底流，当在水下流动时，由于流速降低后而形成沉积。特点：成

20、层性较好粒序构造明显（主要标志）重力分异作用形成分选性较好，熔结性差，具明显“基质”支撑结构浮石和火山渣气孔少粒序层之上的流动层表现明显的水携沉积特点，如可见交错层理、波痕、叠瓦构造及颗粒定向排列等。三、水携型火山碎屑沉积 火山碎屑物质经过流水搬运后发生沉积作用而形成。1、具明显水携沉积特点，常具正常碎屑沉积岩的各种构造（分布广、沙床形式搬运）3、貌似岩屑砂岩或长石砂岩 （碎屑成熟度很低，可见玻屑，暗化黑云母、角闪石、具环边新鲜长石）2、分选差、磨圆差火山陆源岩：（侵蚀成因）其成分主要来自早期形成的火山岩系，是经过剥蚀、搬 运、再沉积的产物。第八章第八章 火山碎屑岩火山碎屑岩 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 火山碎屑岩组风特征火山碎屑岩组风特征 第三节第三节 火山碎屑岩的结构与构造火山碎屑岩的结构与构造 第四节第四节 火山碎屑岩的分类火山碎屑岩的分类 第五节第五节 火山碎屑岩的成因类型及形成机理火山碎屑岩的成因类型及形成机理 第六节第六节 火山碎屑物（岩）的成岩后生变化火山碎屑物（岩）的成岩后生变化 脱玻化作用水化及水解作用交代蚀变作用