(沉积岩石学课件）第六章 火山碎屑岩

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1、沉积岩与沉积相教案——第六章火山碎屑岩第六章火山碎屑岩概念：火山碎屑岩是由火山喷发产生的同期火山碎屑物质，经空气或水介质的搬运、堆积、固结而成的岩石。不包括由已经固结的火山碎屑岩经风化、搬运和再沉积的岩石。火山碎屑岩是介于火山岩与沉积岩之间的类型，兼有两者的特点，又是两者之间的过渡类型。因此，将火山碎屑岩列为沉积岩系中碎屑沉积岩的一种特殊类型。它的双重特点表现在其形成具有双重性：其物质主要来自地下熔岩，但火山碎屑物被抛至空中或水中时，其搬运及沉积机理却具有沉积岩的特色，与正常沉积的陆源碎屑岩类似。与火山碎屑岩伴生的有熔岩、次火山岩（超浅层侵入岩）和正常沉积岩类。

2、火山碎屑岩在自然界分布十分广泛，从前寒武纪到第四纪均有分布。我国地处环太平洋火山活动地带，中、新生代沉积有着发育的火山岩系。由于不少重要矿产（铁、铜、钼、镍、铂、铀等）常与之有关，近年来对火山岩系发育地区的火山作用及火山碎屑岩的研究有了较大的进展。目前，世界上有些地区的火山碎屑岩中已经陆续发现了一些工业性油气田，如日本新泻盆地的35个油气田，其中11个产于凝灰岩中，4个产在火山角砾岩中，5个产在集块岩。在我国，对火山碎屑岩系的油气勘探取得了很大进展，无论在露头区还是在覆盖区的钻探，都见到了良好的油气显示甚至工业油流。如内蒙二连盆地火山碎屑岩油气田（J-K,C-P

3、）、辽东湾中生界火山碎屑岩油气田、准噶尔盆地克拉玛依C-P火山碎屑岩油气田。第9页沉积岩与沉积相教案——第六章火山碎屑岩第一节火山碎屑岩的一般特征一、物质成分火山碎屑岩常按组分的物态分为：岩屑（岩石碎屑）、晶屑（晶体碎屑）、玻屑（玻璃碎屑）三种。它们都是高温，炽热的熔浆喷溢、爆炸的产物。地下深处富含挥发组分的熔浆上升到地表浅处，由于压力骤降，体积膨胀而发生爆炸，含挥发份的熔浆团常炸裂成各种奇特的形状。除了这三种组分外，还常有正常沉积物、熔岩物质等其它一些物质组分。（一）岩屑岩屑形状多样，大小不一，可呈微细粒至数米的巨块。依其物理性质可分为刚性和塑性两种。1.刚性

4、岩屑指早已固结的熔岩、火山通道围岩以及火山基底岩石（包括沉积岩、变质岩、火山岩等）等，当火山爆发时破碎而成的岩石碎屑。刚性岩屑外形常为不规则的多角形，大小变化范围较大，小到1mm,大到1m以上。2.塑性岩屑又称为塑性玻璃岩屑、浆屑、火焰石等，是由塑性、半塑性熔浆在喷出后经塑性形变而成，玻璃质结构，断面呈火焰状、撕裂状、树枝状、纺锤状、透镜状、条带状等。火山弹是由于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，表面具旋钮纹理和裂隙，并具有一层淬火边，大者可达数米。（二）晶屑晶屑是火山爆发时，熔浆中已结晶的斑晶和已成岩石所含的晶体被崩碎而成的矿物碎屑

5、。大小多在2～3mm以下，常呈棱角状，有时保存原来的部分晶形，有时因受熔浆的溶蚀而呈圆形或港湾状。第9页沉积岩与沉积相教案——第六章火山碎屑岩经常见到的晶屑以石英、钾长石、斜长石为主，其次为黑云母和角闪石等。石英晶屑表面光洁，具不规则裂缝及港湾状熔蚀外形，长石晶屑可见沿解理破裂及明显的裂纹。黑云母和角闪石常具弯曲、断裂、暗化现象。根据晶屑的矿物共生组合，可以判断岩浆的性质。（三）玻屑玻屑大小在0.1～0.01mm之间，很少大于2mm，2~0.01mm者称为火山灰，小于0.01mm者称为火山尘。刚性玻屑有弧面棱角状和浮石状两种。前者常见，可呈弓形、弧形、镰刀形、月

6、牙形、鸡骨形、管状，不规则尖角状。其成因是，当熔浆中挥发份（酸性、中酸性熔浆）含量高时，因气体剧烈膨胀，将熔浆团炸裂成玻屑。每一碎片的每一个弧面都是原来的气泡壁，弧面的曲率半径决定于气泡直径的大小。当熔浆爆炸不强烈，挥发分逸散留下大量气体时，玻屑则具浮石状（内部保留有较多的气孔，状如浮石）结构，在中基性火山碎屑岩中常见。塑性玻屑是炽热的玻屑（尚未固结）在上覆火山碎屑物的重压下，彼此压扁拉长叠置而定向排列，且相互粘连熔结在一起而成。强烈塑变玻屑显流纹状，通称为假流纹构造。（四）正常沉积物质和熔岩物质一般多以填隙物形式出现，向熔岩过渡的火山碎屑岩类的填隙物多为熔岩物

7、质，向沉积岩过渡者填隙物多为正常化学沉积物质。因此，填隙物（主要是胶结物）反映了不同的成岩方式和形成条件。二、结构、构造和颜色（一）结构目前对火山碎屑岩通用的粒级划分为：第9页沉积岩与沉积相教案——第六章火山碎屑岩集块（>100mm）；火山角砾（100～2mm）；火山灰（2～0.01mm）；火山尘（<0.01mm）。专属火山碎屑岩的结构有：（1）集块结构（火山集块>50%）；（2）火山角砾结构（火山角砾>50%）；（3）凝灰结构（火山灰>50%）；（4）火山尘结构（火山尘>50%）。火山碎屑物的分选和圆度都很差，这是由于未经过长距离搬运或就地堆积所至。近年来，在

8、研究火山碎屑物的粒度分布