
第十章火山碎屑岩ppt课件.ppt
60页1 第十章第十章 火山火山碎屑岩碎屑岩 2冰岛火山喷烟冰岛火山喷烟夏威夷火山熔岩流夏威夷火山熔岩流欧洲大欧洲大陆上独上独一的活一的活火山火山——维苏威火山威火山3 火山碎屑岩的概念火山碎屑岩的概念 v火山碎屑岩火山碎屑岩v是是主主要要由由火火山山碎碎屑屑物物质质(>50%)组组成成的的岩岩石v因因其其构构呵呵斥斥分分主主要要是是矿矿物物与与岩岩石石的的碎碎屑屑,,所以将其划入碎屑岩的范畴所以将其划入碎屑岩的范畴4v火火山山碎碎屑屑岩岩是是介介于于火火山山熔熔岩岩与与正正常常堆堆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,,与与二二者者相相互互过过渡渡,,又又与与火火山山熔熔岩岩、、次次火火山岩及正常堆积岩相伴产出山岩及正常堆积岩相伴产出5火山熔岩:火山熔岩: 熔岩是指喷出地表的岩浆,也用来表示熔岩熔岩是指喷出地表的岩浆,也用来表示熔岩流冷却后构成的岩石由于熔岩化学成分的流冷却后构成的岩石由于熔岩化学成分的不同或火山环境的差别,熔岩有多种类型,不同或火山环境的差别,熔岩有多种类型,如玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩等如玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩等。
6火山喷发碎屑〔构成火山碎屑岩〕火山喷发碎屑〔构成火山碎屑岩〕火山喷发碎屑是火山喷发时飞入空中的一切碎火山喷发碎屑是火山喷发时飞入空中的一切碎屑物的总称包括各种尺寸和密度的碎屑物,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它们由于爆炸、热气流或岩浆的喷发被带入空中 7l火山喷发碎屑是被喷入空中的碎屑,因此在回落火山喷发碎屑是被喷入空中的碎屑,因此在回落地表时具有一定程度的分选性,普通较粗粒的碎地表时具有一定程度的分选性,普通较粗粒的碎屑离火山口较近,而细粒的较远屑离火山口较近,而细粒的较远l根据火山喷发碎屑的尺寸和形状又可分为多种类根据火山喷发碎屑的尺寸和形状又可分为多种类型,如火山灰、火山砾、火山块、火山弹等型,如火山灰、火山砾、火山块、火山弹等8①①、火山灰、火山灰(构成凝灰岩构成凝灰岩) 火山灰由岩石碎屑、火山灰由岩石碎屑、矿物、火山玻璃碎片物、火山玻璃碎片组成,直径小于成,直径小于2毫米火山灰巩固、不溶于水火山灰巩固、不溶于水 火山迸火山迸发时,岩石或岩,岩石或岩浆被粉碎成被粉碎成细小小颗粒,粒,从而构成火山灰从而构成火山灰。
火山迸火山迸发时炽热的火山灰随气流快速的上升,的火山灰随气流快速的上升,大大规模的火山模的火山喷发所所产生的火山灰可在平流生的火山灰可在平流层长期期驻留,台留,台风和雨使又湿又重的火山灰降落和雨使又湿又重的火山灰降落到到地表,构成凝灰岩到到地表,构成凝灰岩9②火山砾指的是>2毫米直径的火山喷发碎屑可构成火山角砾岩10③③、火山、火山块 火山火山块是直径大于是直径大于64毫米的、棱角毫米的、棱角锋利的岩利的岩块火山山块的成分普通是早期的熔岩火山迸的成分普通是早期的熔岩火山迸发导致火山致火山锥上早期的熔岩体破碎构成火山上早期的熔岩体破碎构成火山块可构成火山集可构成火山集块岩岩11四、火山四、火山弹 火山火山弹是直径大于是直径大于64毫米的、外形毫米的、外形圆滑的熔滑的熔岩岩块火山弹是火山迸是火山迸发时,熔融或部分熔,熔融或部分熔融的岩屑融的岩屑飞入空中,冷却下落构成由于流入空中,冷却下落构成由于流体体动力学的作用,岩力学的作用,岩块构成了构成了圆滑的外形滑的外形火山火山弹包括包括圆形、形、长形、形、纺锤形等多种形等多种12火山碎屑流: 火山碎屑流是火山专业术语,用来描画火山爆炸后构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1500°F,速度可达每小时100-150英里〔Myers 等, 2019〕,它能击碎和烧毁在它流经途径上的任何生命和财物火山碎屑流原因于火山爆炸式喷发或熔岩穹丘的崩塌 13火火山山泥泥流流火山泥流 火山泥流指的是在火山斜坡上生成的泥流和岩石碎块流火山泥流是一种水、粘土、砂和岩石碎块的混合物,其中岩石碎块的尺寸大小不一,最大可达几十米它不是普通的水流,也不是普通的泥流,它的密度大、粘度高,沿山谷下冲时具有很高的能量和搬运能力火山泥流高速下冲时可达85公里/小时火山泥流能影响到上百公里的下游, 火山泥流发生的条件有两点:碎屑和水碎屑一般来源于火山锥上松散的火山灰、火山浮岩、火山碎屑、火山砾、火山块、火山弹及破碎的熔岩等另外火山喷发或地震引起的山崩也可成为碎屑的来源引发火山泥流的水可以来自火山喷发导致的火山口湖的崩溃或高山冰雪融化强烈的降雨也可导致火山泥流的发生14v火火山山碎碎屑屑岩岩在在时时间间上上分分布布非非常常广广泛泛,,从从前前寒寒武武纪纪至至第第四四纪纪均均有有分分布布;;在在空空间间上上主主要要分分布布在在火火山山活活动动带带及及附附近近地地域域。
我我国国东东部部地地处处环环太太平平洋洋火火山山活活动动地地带带,,中、新生代堆积中有着发育的火山岩系中、新生代堆积中有着发育的火山岩系v由由于于不不少少重重要要矿矿产产常常与与其其有有关关,,如如今今在在世世界界各各地地域域的的火火山山碎碎屑屑岩岩中中,,还还陆陆续续发发现现了了一一些些工工业业性性油油气气田田,,例例如如日日本本新新泻泻盆盆地地的的35个个油油气气田田,,其其中中有有11个个油油气气田田的的油油气气储储集集在在凝凝灰灰岩岩中中,,有有4个个储储集集在在火火山山角角砾砾岩岩中中,,有有5个个储储集集在在集集块块岩岩中中近近20年年来来,,对对于于这这些些地地域域的的火山作用及火山碎屑岩的研讨有较大的进展火山作用及火山碎屑岩的研讨有较大的进展 15第一节第一节 火山碎屑岩的成分火山碎屑岩的成分火山碎屑物质按其组成及结晶火山碎屑物质按其组成及结晶情况分为岩屑〔岩石碎屑〕、晶屑情况分为岩屑〔岩石碎屑〕、晶屑〔晶体碎屑〕和玻屑〔玻璃碎屑〕〔晶体碎屑〕和玻屑〔玻璃碎屑〕三种此外还有一些其他的物质成三种此外还有一些其他的物质成分,如正常堆积物、熔岩物质等分,如正常堆积物、熔岩物质等。
第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分16一、岩屑〔岩石碎屑〕一、岩屑〔岩石碎屑〕岩屑外形多样,大小不一依其物态可分岩屑外形多样,大小不一依其物态可分为刚性和塑性两类: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、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,系火山迸发或管道的先期固结的围岩的碎块,系火山迸发时冲击力破碎而成的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172、塑性岩屑,又称为塑性玻璃岩屑、浆屑等,是、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由塑性、半塑性熔浆在喷出及飞行坠落过程中后经塑变而构成的玻璃质岩石的碎块。
常具有玻璃质构造、基质而构成的玻璃质岩石的碎块常具有玻璃质构造、基质为玻璃的斑状构造,气孔构造普通为数毫米至数厘米为玻璃的斑状构造,气孔构造普通为数毫米至数厘米如断面呈火焰状、撕裂状、树枝状、条带状及塑性如断面呈火焰状、撕裂状、树枝状、条带状及塑性变形形状者称火焰石变形形状者称火焰石,火焰石是典型的塑性岩屑;假设火焰石是典型的塑性岩屑;假设成旋转状,如纺锤、椭球、麻花、陀螺、梨形等形状,成旋转状,如纺锤、椭球、麻花、陀螺、梨形等形状,外表具有旋扭纹理和裂隙,并有一层淬火边者称火山弹,外表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普通数厘米,大者火山弹是典型的半塑性岩屑火山弹普通数厘米,大者可达数米可达数米 第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分18第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分19第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分20 二、晶屑〔二、晶屑〔矿物晶体碎屑〕物晶体碎屑〕 1 1、晶屑是早期析出的斑晶随熔、晶屑是早期析出的斑晶随熔浆炸碎而构成的炸碎而构成的矿物的碎屑。
物的碎屑 2 2、晶屑的成分多、晶屑的成分多为石英、石英、长石、石、黑云母、角黑云母、角闪石、石、辉石等,其中常有高温石等,其中常有高温变种种矿物透物透长石、石、ββ石英 3 3、特征:普通毫米、特征:普通毫米级大小,最大大小,最大不超越不超越2~3mm;2~3mm;多呈棱角状,有多呈棱角状,有时也保管原也保管原来的部分晶形;常具不来的部分晶形;常具不规那么裂那么裂纹及港湾及港湾状熔状熔边缘;多具暗化;多具暗化边或完全暗化或完全暗化 与与陆源碎屑岩的源碎屑岩的矿物碎屑物碎屑类似,似,其区其区别是晶屑常具不是晶屑常具不规那么裂那么裂纹及港湾状及港湾状熔熔边缘;常有透;常有透长石、石、ββ石英等高温石英等高温矿物物的晶体;角的晶体;角闪石和黑云母多具相当完好的石和黑云母多具相当完好的暗化暗化边第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分21第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分22第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分23 三.玻屑三.玻屑 1 1、玻屑是由熔浆冷凝而构成、玻屑是由熔浆冷凝而构成的玻璃质的细小的碎屑。
通常大小在的玻璃质的细小的碎屑通常大小在0 0..l l~~0.01mm0.01mm之间,很少超越之间,很少超越2mm;2mm;按其形状可按其形状可分为刚性玻屑和塑性玻屑分为刚性玻屑和塑性玻屑 2 2、刚性玻屑以具有弧面棱角状、刚性玻屑以具有弧面棱角状和浮石状两种形状,前者出现普遍,外形和浮石状两种形状,前者出现普遍,外形多样,镜下常呈弓形、弧形、镰刀形、月多样,镜下常呈弓形、弧形、镰刀形、月牙形、鸡骨状、管状、骨针状、不规那么牙形、鸡骨状、管状、骨针状、不规那么尖角状等碎裂形状,以边为弧形、角顶锋尖角状等碎裂形状,以边为弧形、角顶锋利为特征,阐明多系气泡炸裂而成;浮石利为特征,阐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24第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分253、塑性玻屑是、塑性玻屑是炽热的玻屑在上覆火山碎屑物的的玻屑在上覆火山碎屑物的重重压下、彼此下、彼此压扁拉扁拉长叠置并定向叠置并定向陈列、相互粘列、相互粘连熔熔结在一同的玻屑。
在一同的玻屑剧烈塑烈塑变玻屑玻屑显“流流纹状〞,通状〞,通称称为“假流假流纹构造〞与流与流纹构造的区构造的区别在于:塑性玻屑多呈分叉状、在于:塑性玻屑多呈分叉状、拉拉长的透的透镜状、揉状、揉皱状;缺泛拉状;缺泛拉长的气孔、的气孔、针柱状柱状及板条及板条矿物定向物定向陈列等流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26第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分27 四、正常堆积物质和熔岩物质四、正常堆积物质和熔岩物质 普普通通多多以以胶胶结结物物方方式式出出现现,,向向熔熔岩岩过过渡渡的的火火山山碎碎屑屑岩岩类类的的胶胶结结物物多多为为熔熔岩岩物物质质,,向向堆堆积积岩岩过过渡渡者者胶胶结结物物多多为为正正常常化化学学堆堆积积物物质质反反映映了了不不同同的的成成岩岩方式和构成条件方式和构成条件第十章 火山碎屑岩 第一节 火山碎屑岩的成分28 第二节第二节 构造构造特征及颜色构造构造特征及颜色 一、构造一、构造 1、按火山碎屑的粒级划分、按火山碎屑的粒级划分 普普通通按按火火山山碎碎屑屑粒粒级级划划分分为为火火山山集集块块、、火火山山角角砾砾、、火火山山灰灰和和火火山山尘尘四四级级,,但划分规范常各不一样。
但划分规范常各不一样 第十章 火山碎屑岩 第二节 构造构造特征及颜色教材分为:教材分为: 集块集块(>>100mm〕、〕、 火山角砾火山角砾(100~~2mm)、、 火山灰火山灰(2~~0.01mm)、、 火山尘火山尘(<<0.0l mm)SY/T5368.4-89规范划分为规范划分为: 集块〔>集块〔>50mm〕、〕、 火山角砾〔火山角砾〔50~~2mm〕、〕、 火山灰〔火山灰〔2~~0.01mm〕、〕、 火山尘〔<火山尘〔<0.0l mm〕292、按火山碎屑的相对数量划分〔专属性构造〕:、按火山碎屑的相对数量划分〔专属性构造〕:集块构造〔火山集块大于集块构造〔火山集块大于50%〕;%〕;火山角砾构造〔火山角砾大于火山角砾构造〔火山角砾大于75%〕;%〕;凝灰构造〔火山灰大于凝灰构造〔火山灰大于75%〕3、按火山碎屑形状特点划分:、按火山碎屑形状特点划分:塑变碎屑构造塑变碎屑构造(主要由塑变碎屑组成,又称熔结构主要由塑变碎屑组成,又称熔结构造造);;碎屑熔岩构造〔基质为熔岩构造〕;碎屑熔岩构造〔基质为熔岩构造〕;沉凝灰构造〔指混入正常堆积物而言〕;沉凝灰构造〔指混入正常堆积物而言〕;凝灰砂状构造;凝灰砂状构造;凝灰粉砂状构造;凝灰粉砂状构造;凝灰泥状构造等。
凝灰泥状构造等 第十章 火山碎屑岩 第二节 构造构造特征及颜色30二、构造二、构造 l在火山碎屑岩中,常见的构造如下所述在火山碎屑岩中,常见的构造如下所述l1〕层理构造:〕层理构造:l 火山碎屑岩通常不显层理,但在水携或风携的火山碎火山碎屑岩通常不显层理,但在水携或风携的火山碎屑堆积中,也可出现小型和大型交错层理及平行层理屑堆积中,也可出现小型和大型交错层理及平行层理 l2〕递变层理:〕递变层理:l 主要出如今堆积物重力流火山碎屑岩类中,系陆上或水主要出如今堆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堆积作用所致,下火山碎屑重力流以悬浮和递变悬浮搬运和堆积作用所致,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道微环境 l 3〕斑杂构造:〕斑杂构造:l 是火山碎屑物在颜色、粒度、成分上分布不均,且无陈是火山碎屑物在颜色、粒度、成分上分布不均,且无陈列性,而表现出来的一种杂乱构造列性,而表现出来的一种杂乱构造 第十章 火山碎屑岩 第二节 构造构造特征及颜色31v4〕平行构造:〕平行构造:v 泛指由伸泛指由伸长形的火山碎屑物,如透形的火山碎屑物,如透镜体、体、饼状体、状体、熔岩熔岩团块和条和条带等定向等定向陈列所列所组成的构造,它的延成的构造,它的延续性与平行性不及假流性与平行性不及假流纹构造。
构造 v 5〕假流〕假流纹构造:构造:v 主要出如今流主要出如今流纹质熔熔结凝灰岩中,是塑性玻屑凝灰岩中,是塑性玻屑为拉拉长状、透状、透镜状、揉状、揉皱状呈定向状呈定向陈列所列所显现的构造根的构造根据塑性玻屑可据塑性玻屑可见燕尾状分叉,在燕尾状分叉,在刚性碎屑性碎屑边部可部可见塑塑变不不强的弧面棱角状外形,的弧面棱角状外形,“假流假流纹〞延伸不〞延伸不远,普,普通无气孔及杏仁体等而有通无气孔及杏仁体等而有别于流于流纹构造 v6)其它构造:除上述构造外,有其它构造:除上述构造外,有时还见气孔、杏仁构气孔、杏仁构造、火山泥球及豆石构造等,甚至在某些火山造、火山泥球及豆石构造等,甚至在某些火山细屑岩屑岩中中还见有生物有生物搅动构造及构造及实体化石 第十章 火山碎屑岩 第二节 构造构造特征及颜色32第十章 火山碎屑岩 第二节 构造构造特征及颜色33 三、颜色三、颜色火山碎屑岩常具有特殊艳丽的颜色,如浅红、紫红、火山碎屑岩常具有特殊艳丽的颜色,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。
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;中酸性者色那么浅,色深,为暗紫红、墨绿等色;中酸性者色那么浅,常为粉红、浅黄等色常为粉红、浅黄等色其次取决于次生变化,如绿泥石化那么显绿色,蒙其次取决于次生变化,如绿泥石化那么显绿色,蒙脱石化那么显灰白或浅红色脱石化那么显灰白或浅红色 第十章 火山碎屑岩 第二节 构造构造特征及颜色34第三节第三节 火山碎屑岩的分类及命名火山碎屑岩的分类及命名 l广义的火山碎屑岩类的分类和命名原那么:广义的火山碎屑岩类的分类和命名原那么: l1〕首先根据物质来源和生成方式,划分为火山碎屑〕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堆积岩过渡类型三种岩类型、向熔岩过渡类型和向堆积岩过渡类型三种成因类型成因类型l2〕再根据碎屑物质相对含量和固结成岩方式,划分〕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、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堆积岩等五种岩类。
沉火山碎屑岩和火山碎屑堆积岩等五种岩类 第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名35v3〕再根据碎屑粒度和各粒级组分的相对含量,〕再根据碎屑粒度和各粒级组分的相对含量,划分为三个根本种属,即集块岩、火山角砾岩和划分为三个根本种属,即集块岩、火山角砾岩和凝灰岩,之间的过渡型为凝灰角砾岩、角砾凝灰凝灰岩,之间的过渡型为凝灰角砾岩、角砾凝灰岩等 v4〕最后再以碎屑物形状、成分、构造等依次作〕最后再以碎屑物形状、成分、构造等依次作为描画词,对岩石进展命名,如晶屑凝灰岩、流为描画词,对岩石进展命名,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描画词,如硅化凝灰岩、次生变化也常作为命名的描画词,如硅化凝灰岩、蒙脱石化凝灰岩、沸石化凝灰岩和蜕变流纹质晶蒙脱石化凝灰岩、沸石化凝灰岩和蜕变流纹质晶屑凝灰岩等屑凝灰岩等 第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名36第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名37第十章 火山碎屑岩 第三节 火山碎屑岩的分类及命名38一、火山碎屑岩类一、火山碎屑岩类 v火山碎屑岩类即狭义的火山碎屑岩类,火山碎屑占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。
%以上,经压积或压实作用成岩v按粒度大小分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩按粒度大小分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩 v1.集块岩.集块岩v 集块岩〔粒度集块岩〔粒度>100mm〕:由火山弹及熔岩碎块〕:由火山弹及熔岩碎块堆积而成,也常混入一些火山管道的围岩碎屑,普通堆积而成,也常混入一些火山管道的围岩碎屑,普通未经过搬运而呈棱角状,由细粒级角砾、岩屑、晶屑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 第四节第四节 主要岩石类型及其特征主要岩石类型及其特征 39v2.火山角砾岩.火山角砾岩 v火山角砾岩〔粒度火山角砾岩〔粒度100~2mm〕主要由大小不〕主要由大小不等的熔岩角砾组成,分选差,不具有层理,通等的熔岩角砾组成,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40u3 3.凝灰岩.凝灰岩 u1)“1)“凝灰构造〞系指主要由小于凝灰构造〞系指主要由小于2mm2mm的火山碎的火山碎屑屑组成的构造成的构造u2)2)按碎屑粒按碎屑粒级, ,进一步分一步分为粗粗(2(2~~l l㎜㎜) )、、细(1(1~~0.l0.l㎜㎜) )、粉、粉(0.l~0.0l(0.l~0.0l㎜㎜) )和微和微( (<<0.0l0.0l㎜㎜) )四种凝四种凝灰岩碎屑成分主要是火山灰,按其物灰岩碎屑成分主要是火山灰,按其物态及相及相对含量,分含量,分为单屑凝灰岩、双屑凝灰岩〔两种屑凝灰岩、双屑凝灰岩〔两种物物态碎屑均在碎屑均在2525%以上〕和多屑凝灰岩〔三种%以上〕和多屑凝灰岩〔三种物物态碎屑均在碎屑均在2020%以上〕%以上〕第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征41Ø3)其中以玻屑凝灰岩、晶屑一玻屑凝灰岩最常见,具有其中以玻屑凝灰岩、晶屑一玻屑凝灰岩最常见,具有典型凝灰构造,熔岩成分多为流纹质,次为英安质。
典型凝灰构造,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42Ø4)岩屑凝灰岩主要岩屑凝灰岩主要由熔岩碎屑组成,由熔岩碎屑组成,较少见,有时易与较少见,有时易与岩屑砂岩相混,需岩屑砂岩相混,需视有无搬运磨圆、视有无搬运磨圆、有无玻屑存在加以有无玻屑存在加以区分 第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征43 二、火山碎屑熔岩类二、火山碎屑熔岩类 l火山碎屑熔岩类是火山碎屑岩向熔岩过渡的一个类火山碎屑熔岩类是火山碎屑岩向熔岩过渡的一个类型,熔岩基质中可含型,熔岩基质中可含90%~%~10%的火山碎屑物质,%的火山碎屑物质,具有碎屑熔岩构造、块状构造具有碎屑熔岩构造、块状构造l按主要粒级碎屑划分为集块熔岩、角砾熔岩和凝灰按主要粒级碎屑划分为集块熔岩、角砾熔岩和凝灰熔岩 l熔岩基质中可含数量不定的斑晶,呈斑状构造,或熔岩基质中可含数量不定的斑晶,呈斑状构造,或气孔杏仁构造气孔杏仁构造l火山碎屑主要是晶屑及一部分岩屑,玻屑少见当火山碎屑主要是晶屑及一部分岩屑,玻屑少见。
当成分相近时,往往不易区分岩屑与熔岩基质,而误成分相近时,往往不易区分岩屑与熔岩基质,而误以为熔岩以为熔岩第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征44三、熔结火山碎屑岩类三、熔结火山碎屑岩类 u熔结火山碎屑岩类是以熔结〔焊结〕方式而构成的一大类火熔结火山碎屑岩类是以熔结〔焊结〕方式而构成的一大类火山碎屑岩火山碎屑物质达山碎屑岩火山碎屑物质达90%以上,其中以塑变碎屑为主,%以上,其中以塑变碎屑为主,主要产于火山颈、破火山口、火山构造洼地和宏大的火山碎主要产于火山颈、破火山口、火山构造洼地和宏大的火山碎屑流与侵入状的熔结凝灰岩体中屑流与侵入状的熔结凝灰岩体中u其中较粗粒的熔结集块岩和熔结角砾岩分布不广,主要组成其中较粗粒的熔结集块岩和熔结角砾岩分布不广,主要组成近火山口相细粒的熔结凝灰岩分布很广,可组成厚度大的近火山口相细粒的熔结凝灰岩分布很广,可组成厚度大的火山碎屑岩层,此类岩石的中外文称号较多,国内较通用的火山碎屑岩层,此类岩石的中外文称号较多,国内较通用的译名趋于运用熔结凝灰岩它主要由小于译名趋于运用熔结凝灰岩它主要由小于2mm的塑性玻屑和的塑性玻屑和岩屑组成,也有一定数量晶屑,具有熔结凝灰构造、假流纹岩屑组成,也有一定数量晶屑,具有熔结凝灰构造、假流纹构造,碎屑以相互熔结压紧成岩。
还可根据熔结〔焊接〕强构造,碎屑以相互熔结压紧成岩还可根据熔结〔焊接〕强度划分亚类度划分亚类 第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征45四、沉火山碎屑岩类四、沉火山碎屑岩类 u 沉火山碎屑岩类是火山碎屑岩和正常堆积岩间的过渡类型,沉火山碎屑岩类是火山碎屑岩和正常堆积岩间的过渡类型,火山碎屑物质占火山碎屑物质占90%~%~50%,其他为正常堆积物质%,其他为正常堆积物质u经压积和水化学物胶结成岩,常显层理,故有时也称为层火山经压积和水化学物胶结成岩,常显层理,故有时也称为层火山碎屑岩类碎屑岩类u岩石称号主要为沉集块岩、沉火山角砾岩、沉凝灰岩岩石称号主要为沉集块岩、沉火山角砾岩、沉凝灰岩u它与陆源火山碎屑堆积物的区别是新颖、棱角明显、无明显磨它与陆源火山碎屑堆积物的区别是新颖、棱角明显、无明显磨蚀边缘及风化边缘正常堆积物除陆源砂泥外,还可有化学蚀边缘及风化边缘正常堆积物除陆源砂泥外,还可有化学及生物化学组分,以及生物碎屑等及生物化学组分,以及生物碎屑等第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征46五、火山碎屑堆积岩类五、火山碎屑堆积岩类u火山碎屑堆积岩类以正常堆积物为主,火山碎屑物质火山碎屑堆积岩类以正常堆积物为主,火山碎屑物质占占50%~%~10%,岩性特征根本与正常堆积岩一样。
%,岩性特征根本与正常堆积岩一样u当主要为陆源的砂时,称为凝灰质砂岩;主要为泥时,当主要为陆源的砂时,称为凝灰质砂岩;主要为泥时,称为凝灰质泥岩;主要为碳酸盐时,称为凝灰质石灰称为凝灰质泥岩;主要为碳酸盐时,称为凝灰质石灰岩或凝灰质白云岩等一系列过渡类型岩石岩或凝灰质白云岩等一系列过渡类型岩石 第十章 火山碎屑岩 第四节 主要岩石类型及其特征47第五节第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志火山碎屑岩的成因类型及其标志 一、陆相与海相火山碎屑岩系的区别标志一、陆相与海相火山碎屑岩系的区别标志 研讨火山碎屑岩的成因时,首先应注重的是区研讨火山碎屑岩的成因时,首先应注重的是区分海底喷发的海相和陆上喷发的陆相两大成因类型,分海底喷发的海相和陆上喷发的陆相两大成因类型,其特点如下所述其特点如下所述 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志481.海相火山碎屑岩系.海相火山碎屑岩系海相火山岩系的最主要代表是海相火山岩系的最主要代表是细碧一角斑岩系碧一角斑岩系。
其特点是广泛的其特点是广泛的钠长石化作用,火山玻璃分解石化作用,火山玻璃分解为含水含水的硅酸的硅酸盐由于绿帘石化和帘石化和绿泥石化,岩石呈泥石化,岩石呈现绿色,色,枕状构造非常枕状构造非常发育由于海水中由于海水中喷发一堆一堆积的特殊的特殊环境,常具有一些境,常具有一些特征:特征:①①韵律性韵律性层理,即不同粒理,即不同粒级的火山碎屑物互的火山碎屑物互层产出,主要出,主要为下粗上下粗上细的正韵律〔也有人以的正韵律〔也有人以为应是下是下细上粗,反序的〕;上粗,反序的〕;②②各个各个夹层的厚度及粒度普通的厚度及粒度普通较稳定;定;③③往往可往往可见到凝灰岩向沉凝灰岩和凝灰到凝灰岩向沉凝灰岩和凝灰质砂岩〔砂岩〔或泥岩〕或泥岩〕过渡的景象渡的景象④④另一特征是火山岩系和下伏海相堆另一特征是火山岩系和下伏海相堆积岩岩层多呈多呈整合接触,或其中有海相整合接触,或其中有海相夹层,如海相石灰岩、碧玉,如海相石灰岩、碧玉岩及岩屑砂岩等,其中常含有孔虫、放射虫和硅藻等岩及岩屑砂岩等,其中常含有孔虫、放射虫和硅藻等海相海相动植物化石植物化石 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志49 2..陆相火山碎屑岩系相火山碎屑岩系 由于熔由于熔浆流出地表流出地表时易于氧化,因此常呈易于氧化,因此常呈现红褐褐色一黑色,火山岩系和下伏岩色一黑色,火山岩系和下伏岩层多呈多呈现不整合或假整不整合或假整合接触。
合接触分布于其中的火山碎屑岩系的特点是:分布于其中的火山碎屑岩系的特点是:①①岩相及厚度岩相及厚度变化大;化大;②②含含椭圆形、形、纺锤形、梨形、球形等特征的火山形、梨形、球形等特征的火山弹;;③③存在泥石流角存在泥石流角砾岩;岩;④④熔熔结火山碎屑岩火山碎屑岩类比比较发育;育;⑤⑤凝灰岩多半比凝灰岩多半比较疏松;疏松;⑥⑥有有时有有陆相砂相砂砾岩和岩和页岩岩夹层,并常,并常见植物化植物化石和淡水石和淡水动物化石〔多物化石〔多为湖相〕 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志50二、不同方式构成的火山碎屑岩系及其特点二、不同方式构成的火山碎屑岩系及其特点 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志l1.重力流型火山碎屑堆积.重力流型火山碎屑堆积l2.降落型火山碎屑堆积.降落型火山碎屑堆积(又称降落灰堆积又称降落灰堆积)l3.水携型火山碎屑堆积.水携型火山碎屑堆积511.重力流型火山碎屑堆积 重力流型火山碎屑堆积按其堆积环境又可分为陆上和水下两种堆积类型。
l 1)陆上的火山碎屑上的火山碎屑(重力重力)流堆流堆积,或火山灰流、砂流堆或火山灰流、砂流堆积l成因:是熔成因:是熔结火山碎屑岩火山碎屑岩类的主要构成方式的主要构成方式l 高粘度、富含高粘度、富含挥发组分的酸性、中酸性熔分的酸性、中酸性熔浆以以剧烈烈迸迸发方式方式喷出火山口并将熔岩柱炸碎呈火山灰等碎屑物出火山口并将熔岩柱炸碎呈火山灰等碎屑物质,,大部分呈白大部分呈白热形状的形状的悬浮物混浮物混杂于火山气体之中构成于火山气体之中构成“高高密度的流体〞,在重力作用下,沿地面坡度向四密度的流体〞,在重力作用下,沿地面坡度向四围分散,分散,构成由熔岩碎屑和气体所构成由熔岩碎屑和气体所组成的特殊流体成的特殊流体——火山碎屑〔火山碎屑〔重力〕流其搬运和堆重力〕流其搬运和堆积方式方式类似深海中的似深海中的浊流堆流堆积第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志52v特征:特征:①①火山碎屑成分复火山碎屑成分复杂混混杂(火山碎屑占火山碎屑占绝对多数,多数,火山灰最常火山灰最常见, 粗粒火山碎屑粗粒火山碎屑较多,可有熔岩混入多,可有熔岩混入) ;多;多塑性岩屑、玻屑塑性岩屑、玻屑(火山碎屑多有塑性火山碎屑多有塑性变形、扁平化,气孔形、扁平化,气孔大部分消逝大部分消逝);;②②分分选 性差,常具有熔性差,常具有熔结构造构造(以熔以熔结火火山碎屑岩山碎屑岩为主主);;③③多定向多定向陈列的列的“火焰石〞、假流火焰石〞、假流纹构构造,多斑造,多斑杂构造、构造、块状状层理理(粒序粒序层理少理少见),多柱状,多柱状节理理构造。
构造v分布:分布于火山口附近,范分布:分布于火山口附近,范围较大大(构成的熔构成的熔结凝灰凝灰岩分布面岩分布面积最大达数百平方公里最大达数百平方公里),厚度大厚度大(达数百米达数百米)v熔熔结火山碎屑岩不同于普通熔岩流冷凝后所构成的熔火山碎屑岩不同于普通熔岩流冷凝后所构成的熔岩,也不同于降落火山碎屑堆岩,也不同于降落火山碎屑堆积而成的火山碎屑岩而成的火山碎屑岩类这种岩种岩类在在20世世纪50年代以后才逐年代以后才逐渐被人被人们所所认识和描和描画 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志53l 2)水下火山碎屑流堆水下火山碎屑流堆积即重力型火山碎屑堆即重力型火山碎屑堆积l成因:由火山成因:由火山喷发碎屑物碎屑物组成的高密度底流,当在成的高密度底流,当在水下流水下流动时,由于流速降低后而构成堆,由于流速降低后而构成堆积l特征:特征:①①成分复成分复杂,常有正常堆,常有正常堆积物混入;塑性岩物混入;塑性岩屑玻屑屑玻屑较少;少;②②分分选性性较好,熔好,熔结性差,具有明性差,具有明显“基基质〞支撑构造;〞支撑构造;③③浮石和火山渣气孔少;成浮石和火山渣气孔少;成层性性较好,粒序构造明好,粒序构造明显,在剖面上粒序,在剖面上粒序层之上之上为流流动层,可表,可表现明明显的水携搬运堆的水携搬运堆积特点,如可特点,如可见交交错层理、波痕、叠瓦构造及理、波痕、叠瓦构造及颗粒定向粒定向陈列等。
粒序列等粒序构造是水下火山碎屑堆构造是水下火山碎屑堆积物重力流堆物重力流堆积的主要构造的主要构造标志志v分布:分布于火山口附近,范围较大,厚度较薄较分布:分布于火山口附近,范围较大,厚度较薄较稳定;稳定; 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志54u 2 2.降落型火山碎屑堆.降落型火山碎屑堆积( (又称降落灰堆又称降落灰堆积) )u成因:是火山成因:是火山喷发物在大气中物在大气中经风力搬运和分力搬运和分异而构成的异而构成的产物其构成机理是:当火山物物其构成机理是:当火山物质顺风搬运搬运时,,颗粒依降落速度不同而分粒依降落速度不同而分别;粒;粒度和密度是控制降落速度的主要要素,而度和密度是控制降落速度的主要要素,而风向、向、风速、速、扰动性以及碎屑物的放射高度是控制散性以及碎屑物的放射高度是控制散落形状的重要要素落形状的重要要素u特征:特征:①①火山灰火山灰为,粗碎屑及塑性碎屑缺泛,,粗碎屑及塑性碎屑缺泛,常有正常堆常有正常堆积物混入;物混入;②②分分选性好一极好,常性好一极好,常为凝灰构造和沉凝灰构造;凝灰构造和沉凝灰构造;③③成成层性也,常有性也,常有发育的程度育的程度层理;理;u分布:分布范分布:分布范围很广,主降落灰堆很广,主降落灰堆积物在平面物在平面上呈大致呈上呈大致呈对称的形状,其延伸形方向与称的形状,其延伸形方向与风向向有关;降落灰厚度向下有关;降落灰厚度向下风方向减薄,粒度相方向减薄,粒度相应减小;在理想情况下,成分、粒度及厚度在减小;在理想情况下,成分、粒度及厚度在顺风方向上均作相互有关的系方向上均作相互有关的系统变化;。
化; 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志55l大量火山灰可以在空中作长间隔搬运,然后降大量火山灰可以在空中作长间隔搬运,然后降落在陆上或水中现代堆积研讨阐明:火山玻落在陆上或水中现代堆积研讨阐明:火山玻璃碎屑是非常普遍的,而且集中在一定层位中璃碎屑是非常普遍的,而且集中在一定层位中火山灰大部分是被风带到深海区中去的,间隔火山灰大部分是被风带到深海区中去的,间隔喷发中心可达数百英里,降落在水中的火山灰喷发中心可达数百英里,降落在水中的火山灰物质,还可被水流继续搬运很远间隔,尤其是物质,还可被水流继续搬运很远间隔,尤其是很细的火山尘,质轻多孔,可像浮石般漂流很很细的火山尘,质轻多孔,可像浮石般漂流很远间隔火山喷发也为海洋堆积物提供了重要远间隔火山喷发也为海洋堆积物提供了重要物质来源西南三叠系的绿豆岩是典型陆喷水物质来源西南三叠系的绿豆岩是典型陆喷水下堆积的例子下堆积的例子第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志56 3.水携型火山碎屑堆.水携型火山碎屑堆积 成因:成因:陆及水下火山碎屑物及水下火山碎屑物质进入海洋即受海水的入海洋即受海水的搬运改造并堆搬运改造并堆积,即构成水携型火山碎屑堆,即构成水携型火山碎屑堆积。
特征:特征:①①火山碎屑及正常堆火山碎屑及正常堆积物混物混杂;;②②火山碎屑有有不同程度的磨火山碎屑有有不同程度的磨蚀、、圆化及分化及分选性,性,常常为沉凝灰、凝灰砂等构造;沉凝灰、凝灰砂等构造; ③③常具有正常碎屑堆常具有正常碎屑堆积岩的各种构造,如大型斜岩的各种构造,如大型斜层理、波痕、理、波痕、砾石叠瓦构造、延石叠瓦构造、延续韵律等;韵律等;④④分布相当广泛,常与正常碎屑堆分布相当广泛,常与正常碎屑堆积物物过渡并共生;渡并共生;区区别:要把:要把这类岩石同侵岩石同侵蚀成因的火山成因的火山陆源岩区分源岩区分开,往往有一定困开,往往有一定困难两者区分的两者区分的标志是:水携成因火志是:水携成因火山碎屑岩的成分是受同期火山作用控制的,碎屑的成熟山碎屑岩的成分是受同期火山作用控制的,碎屑的成熟度很低,可度很低,可见到玻屑、暗化的黑云母和角到玻屑、暗化的黑云母和角闪石等;石等;还可可见到具有到具有环状构造新状构造新颖的斜的斜长石,以及熔岩碎屑中仍保石,以及熔岩碎屑中仍保管着玻基斑状构造、交管着玻基斑状构造、交错构造或玻璃构造或玻璃质构造;分构造;分选、磨、磨圆度都很差等度都很差等 第十章 火山碎屑岩 第五节 火山碎屑岩的成因类型及其标志57第六节第六节 火山岩系与油气火山岩系与油气 l近年来,火山岩系在世界上越来越遭到人们的注重。
在火近年来,火山岩系在世界上越来越遭到人们的注重在火山岩及火山碎屑岩系中,蕴藏着汞、铅、锌、铜、铁、铝、山岩及火山碎屑岩系中,蕴藏着汞、铅、锌、铜、铁、铝、锡、稀有放射性元素等矿产,而且有些是大型、巨型矿床锡、稀有放射性元素等矿产,而且有些是大型、巨型矿床未脱玻化的玻屑凝灰岩可作膨胀珍珠岩原料,浮石状凝灰未脱玻化的玻屑凝灰岩可作膨胀珍珠岩原料,浮石状凝灰岩可作优良水泥的混合资料,蒙脱石化凝灰岩可作吸附剂、岩可作优良水泥的混合资料,蒙脱石化凝灰岩可作吸附剂、脱色剂、填料、制模资料等脱色剂、填料、制模资料等l尤其值得指出的是,过去以为火山岩和火山碎屑岩系与石尤其值得指出的是,过去以为火山岩和火山碎屑岩系与石油无关如今,在世界各地域的火山岩和火山碎屑岩中,油无关如今,在世界各地域的火山岩和火山碎屑岩中,已陆续发现了一些工业性油气田,例如日本新泻盆地的已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,其中有个油气田,其中有11个油气田的油气储集在凝灰岩中,有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,有个储集在火山角砾岩中,有5个储集在集块岩中个储集在集块岩中 第十章 火山碎屑岩 第六节 火山岩系与油气58l火山岩和火山碎屑岩在我国各时代地层中都有广泛火山岩和火山碎屑岩在我国各时代地层中都有广泛分布,除蕴藏有丰富的金属和非金属矿产外,而且分布,除蕴藏有丰富的金属和非金属矿产外,而且含有丰富的油气资源。
随着油气勘探事业的开展,含有丰富的油气资源随着油气勘探事业的开展,已陆续发现了一些以火山岩和火山碎屑岩为储集层已陆续发现了一些以火山岩和火山碎屑岩为储集层的油气田的油气田 第十章 火山碎屑岩 第六节 火山岩系与油气59第十章 火山碎屑岩 第六节 火山岩系与油气60本章小结本章小结1、火山碎屑岩的概念火山碎屑岩的概念2、火山碎屑物的类型及特征火山碎屑物的类型及特征3、主要类型火山碎屑岩的根本、主要类型火山碎屑岩的根本特征,尤其是熔结火山碎屑岩特征,尤其是熔结火山碎屑岩和和(狭义的狭义的)火山碎屑岩类的根火山碎屑岩类的根本特征。












