实习九 火山碎屑岩类的观察与描述

一、目的要求

（1）掌握火山碎屑岩类的基本特征。

（2）掌握火山碎屑岩的分类命名原则及主要类型的基本特征。

（3）学会区分不同类型的火山碎屑物，明确火山碎屑岩的结构、构造特点。

（4）学会描述火山碎屑岩。

二、基本特征及主要类型

（一）基本特征

火山碎屑岩是指由火山作用所产生的各种火山碎屑物堆积而成的岩石，它是火山熔岩与正常沉积岩之间的过渡类型岩石。因而在物质组成、成岩方式、结构构造和产状等方面都具有两重性。

1.物质成分

火山碎屑岩主要由各种火山碎屑所组成，如火山弹、火山砾、火山砂、火山灰等，也含少量陆源碎屑等正常沉积物。因火山碎屑成分复杂，对其分类尚不统一。一般根据其物性特点，分为刚性碎屑和塑性碎屑；据其组成和形态，又可分岩屑、晶屑和玻屑（属于刚性碎屑）以及浆屑（属于塑性碎屑）。

岩屑 即岩石碎屑（包括早先形成的熔岩及火山通道围岩之碎屑），常呈棱角状，边部可见熔蚀现象，一般＞2 mm。

晶屑 早先析出的矿物之碎屑，多呈棱角状，常见有蚀变、熔蚀等现象，裂纹发育。晶屑成分主要为石英、长石、云母等，而辉石、橄榄石少见。

玻屑 由于熔浆骤冷形成玻璃后又被崩碎而成的碎屑。多呈针状、管状、楔形、鸡骨状等。

浆屑 为塑性碎屑，一般由高黏度的熔浆喷出尚未凝固时呈炽热可塑状态，堆积时又经变形而成。浆屑由于在塑性状态下破裂，在堆积时又被拉长压扁，故多呈火焰状、树杈状、撕裂状等很不规则的外形（火山弹、火山泥球等也可归于这一类）。

除上述火山碎屑之外，还出现正常的陆源碎屑以及熔岩物质，随着这些物质含量的增高，逐步向沉积岩或熔岩过渡，反映物质成分上的过渡性特点。

2.成岩作用方式

火山碎屑岩与侵入岩、熔岩不同，不是结晶成岩的；而是由于温度、压力的骤然变化来不及结晶，因而靠火山碎屑物的堆积、粘结而成岩。其粘结（或胶结）方法是不同的。

1）熔浆胶结：是靠岩浆本身的温度变化把火山碎屑粘结起来。

2）压紧固结。

3）熔结：当黏度大的熔浆喷发时，火山碎屑靠本身的热量，使表面熔化及变形而熔结在一起。

4）水化学沉积物、粘土矿物（包括火山灰分解产生的）粘结。

上述不同的成岩作用方式在不同的岩石类型中的反映是不同的，有的表现为岩浆冷凝成岩的特点，有的则主要表现为像沉积岩那样的堆积、压紧、胶结成岩的特点。最主要的还是压紧固结的成岩方式。

3.结构

火山碎屑岩的结构是指碎屑的类型及其大小和胶结类型等。火山碎屑岩常见结构为碎屑结构，它由火山碎屑与胶结物所组成。

胶结物的成分可分为熔岩质的、粘土质的和水化学物质的等。胶结类型也是不同的，熔岩以粘结为主，晶屑和岩屑则以压紧固结为主，浆屑则以熔结为特点，也有水化学胶结。

在火山凝灰结构中，可以根据碎屑性质来确定结构类型，如以晶屑和火山凝灰质为主的，可以定为晶屑凝灰结构；碎屑以玻屑为主的，则可定为玻屑凝灰结构；以浆屑为主的则是熔结凝灰结构。

熔结凝灰结构是熔结火山碎屑岩类的特征结构。其碎屑主要由浆屑所组成，也可见一定量的玻屑。碎屑之间没有次生的外来胶结物，而是靠火山碎屑堆积当时所具有的高温来粘结，就像金属焊接一样。有时出现少量晶屑及岩屑。当碎屑中，火山角砾量>1/3时，则称为熔结角砾结构。

4.构造

常见构造有似层状、层状、角砾斑杂和假流纹构造。

假流纹构造是熔结火山碎屑岩所特有的构造，是由以浆屑为主的火山碎屑堆积成岩时被压扁拉长而具定向排列所形成的。它并不是岩浆流动所致。

5.产状

火山碎屑岩多在火山口附近形成火山雏、火山颈等。也有远离火山口而形成层状体的。它同火山熔岩常常共生而组成统一的火山机构。

（二）主要类型

火山碎屑岩依火山碎屑的含量和成岩作用方式分成三大类：

1）火山碎屑熔岩类（向熔岩过渡）；

2）正常火山碎屑岩类；

3）火山沉积岩类（向沉积岩过度）。

正常火山碎屑岩类根据成岩方式不同又分成三个亚类：①熔结火山碎屑岩亚类；②（狭义的）火山碎屑岩亚类；③层状火山碎屑岩亚类。

火山沉积岩则依火山碎屑与陆源碎屑的相对含量也分两个亚类：沉火山碎屑岩亚类和火山碎屑沉积岩亚类。

在每个大类或亚类中进一步分类命名，则主要是以结构为根据的。如××集块岩、××凝灰岩等。具体命名时，火山碎屑的成分和类型也可以参加定名。如安山质凝灰岩、流纹质玻屑凝灰岩、粗面质熔结凝灰岩等。这里应该强调的是，晶屑的成分及其矿物组合是至关重要的，因为它们直接反映该类岩石的成分特点。如安山质凝灰岩的“安山质”是由斜长石和角闪石晶屑的出现来确定的。

三、实习内容

（一）实习材料

手标本及薄片：安山质凝灰岩、粗面质熔结凝灰岩、玻屑凝灰岩、火山角砾岩、层状凝灰岩、沉凝灰岩。

（二）实习内容

1.安山质凝灰岩（标本号×××）

紫灰色，凝灰结构，块状构造，主要由凝灰质组成，碎屑成分为黑云母晶屑，呈片状，多已暗化呈暗红色，粒径0.5 mm左右，含量＜3%，含极少量的岩屑，其成分不清。胶结物为（粘土质的）火山灰。

2.粗面质熔结凝灰岩（标本号×××）

手标本：自己观察。

镜下：熔结凝灰结构，假流纹构造。碎屑成分主要为浆屑、晶屑和玻屑。熔结状胶结。

晶屑 主要由透长石及斜长石晶屑组成。呈棱角状，粒径为1～1.5 mm。

透长石晶屑，无色透明，负低突起，具卡式双晶，解理纹可见，裂纹发育，熔蚀现象明显，约占20%。

斜长石晶屑，具聚片双晶，An23，为更长石，约占5%。

还有很少量的黑云母晶屑（片状，一组极完全解理，红褐色，显多色性）及岩屑等。

浆屑 呈褐色，负低突起，全消光，呈火焰状、枝杈状、断续的条纹状，呈半定向排列。粒径1～1.2 mm，约占60%。

玻屑 呈管状、针状，无色透明，全消光，具有脱玻化现象。粒径0.3～0.5 mm，约占15%。

还要注意其结构、构造特点和蚀变现象。

3.玻屑凝灰岩（薄片号×××）

注意观察玻屑的镜下特征，观察时缩小锁光圈，看其轮廓与形态，测定其突起等级、有无定向排列、脱玻化现象等。

4.火山角砾岩

观察颜色、结构、构造、碎屑成分。注意角砾大小、形状、圆度、成分、粒度、含量等。还要注意凝灰质成分及胶结物特征。

5.层状凝灰岩及沉凝灰岩

观察碎屑类型及其特点，注意区分陆源碎屑与火山碎屑；有无层理构造等。

（三）实习报告

对标本号×××、薄片号×××进行鉴定，手标本注意：颜色、结构、构造、碎屑类型及其特点：每种碎屑的颜色、形态、成分、粒径、蚀变、含量等。镜下注意：重点观察碎屑成分及其特点（包括颜色、形态、主要鉴定特征、粒径、含量等），结构构造等。

最后参照分类表，具体定名，并写出鉴定报告。

复习题

（1）火山碎屑岩的“三屑”是什么?如何区分?

（2）怎样区别熔岩中的斑晶与火山碎屑岩中的晶屑?

（3）中性、酸性及碱性火山碎屑岩较常见，而基性火山碎屑岩较少见，为什么?

（4）火山碎屑岩结构的基本特点是什么?