普通火山碎屑岩有哪些？

2025-03-07 16:47:07

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普通火山碎屑岩（common volcaniclastic rock）是由火山碎屑物经压结作用而成，在成岩过程中，由于水化学作用，火山灰分解物常常转变成胶结物，其常见成分主要是蛋白石和蒙脱石，重结晶后变成玉髓和水云母集合体。
按粒度及其含量可分为三种岩石类型：
（一）集块岩集块岩（agglomerate）具火山集块结构（volcanic agglomerate textur），即岩石主要由粒径＞64 mm，且其含量达到50%以上的火山碎屑岩块组成，其次为少量角砾（粒径64～2 mm），角砾和岩块成分一般为熔岩（火山弹或熔岩块，还包括部分火山通道的围岩及基底岩石碎屑），它们被更小的火山碎屑物（岩屑和晶屑及火山灰）充填经压实和胶结而成。一般未经过搬运，颗粒多为棱角状、次棱角状，分选差。多分布在火山通道附近构成火山锥，或充填于火山通道之中，因此是近火山口相或火山通道相的标志之一。集块岩根据晶屑的矿物组合来（即为玄武质还是安山质亦或粗面质、流纹质等）进一步命名，如安山质集块岩。若没有晶屑的情况下，可根据多数角砾或岩块的成分来进一步分类命名。
（二）火山角砾岩
火山角砾岩（volcanic breccia）具火山角砾结构（volcanic breccia texture），即火山碎屑半数以上的粒径在2～64 mm之间，并被更小的（＜2 mm）火山碎屑物岩屑、晶屑、火山灰胶结，常呈棱角状、次棱角状，分选差，它们常与火山集块岩相继成层出现。多分布在火山口附近，还可在离火山口较远的地方堆积。火山角砾岩同样也应根据晶屑的矿物组合来（即为玄武质还是安山质亦或粗面质、流纹质等）进一步命名，如英安质火山角砾岩（照片5-10）、安山质火山角砾岩。
（三）凝灰岩
凝灰岩（tuff）具凝灰结构（tuffaceous texture），即岩石中一半以上的火山碎屑物的粒径＜2 mm。常被火山灰及水化学物质胶结。由于粒度细小，从火山口喷出后，在天空中可漂浮几十千米至几百千米，甚至上千千米，故一般远离火山口堆积，是火山碎屑岩中分布最广泛的一种岩石类型。虽然经过空中的搬运，但火山碎屑物分选较差，棱角、次棱角状。
1.凝灰岩的命名原则
凝灰岩通常根据晶屑中的矿物组合来进一步的分类命名。如晶屑成分以石英、碱性长石、斜长石为主，该凝灰岩成分应为流纹质，命名时要在基本名称前加“流纹质”前缀。若晶屑成分主要是斜长石和少量黑云母而不见石英则该岩石成分为安山质，命名时“凝灰岩”名称前加“安山质”。在通化地区的有些凝灰岩的晶屑中见白榴石（照片5-22）和长石而无石英，该岩石应命名为响岩质凝灰岩。根据火山碎屑物含量命名即主要根据玻屑、晶屑和岩屑在岩石中的含量命名，图5-2为IUGS推荐的玻屑-晶屑-岩屑分类三角图解，当其中一种碎屑含量（指该种碎屑在玻屑+晶屑+岩屑总和中的含量）＞50%时，则以该种碎屑命名。根据这一原则，可将凝灰岩划分为玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩和岩屑凝灰岩，这三种凝灰岩仍为基本岩石名称，因为一般凝灰岩中很少只含一种碎屑物，多数情况是除了主要碎屑外还含有1～2种其他碎屑物（多屑组分），因此进一步命名时要根据岩石中的次要碎屑物，按前少后多原则排列命名，如晶屑玻屑凝灰岩表示玻屑含量占碎屑物总量的50%左右，并含有一定量的晶屑。当岩石中碎屑物含量相近，无法分辨其相对含量时可称为多屑凝灰岩（表5-6）。

单屑组分玻屑晶屑岩屑多屑组分＞50%＞50%＞50%以一种火山碎屑物为主，含量＞50%，其他（可以一种也可两种）含量少三种火山碎屑物中每种含量均＞20%玻屑凝灰岩晶屑凝灰岩岩屑凝灰岩晶屑玻屑凝灰岩，岩屑晶屑玻屑凝灰岩等，以前少后多为原则多屑凝灰岩综上所述，对凝灰岩的具体命名原则是：
××质（成分特征）+火山碎屑物种类（晶屑、玻屑、岩屑，按前少后多排列）+凝灰岩如流纹质岩屑晶屑凝灰岩表示岩石中晶屑含量占火山碎屑总量的50%±，其成分为长石、石英，岩屑含量较少，其成分相当于流纹岩，它们被火山灰胶结（照片5-20，21）。
2.凝灰岩的主要岩石类型
玻屑凝灰岩（vitric tuff）具玻屑凝灰结构，玻屑含量占火山碎屑总量的50%以上，其次常含晶屑和岩屑，它们被火山灰胶结。玻屑形态如前所述，常见的为鸡骨状、弓状、弧面多角状（照片5-1～4）。玻屑常见脱玻化现象，呈霏细脱玻结构、梳状脱玻结构、球粒脱玻结构。首先根据晶屑成分确定岩性，然后以次要碎屑物进一步命名，如流纹质晶屑玻屑凝灰岩（照片5-25）、安山质岩屑玻屑晶屑凝灰岩等。
晶屑凝灰岩（crystal fragment tuff）具晶屑凝灰结构，晶屑含量占火山碎屑总含量的50%以上，其次常含玻屑、岩屑，它们被火山灰胶结。晶屑成分常见的有长石、石英，有时见少量黑云母、角闪石、辉石、绿帘石等，当岩石偏碱性时还可见霓石、白榴石等。同样根据晶屑矿物组合和次要碎屑物进一步命名，如流纹质岩屑晶屑凝灰岩（照片5-20、21）、流纹质玻屑晶屑凝灰岩（照片5-23）。
岩屑凝灰岩（detritus tuff）具岩屑凝灰结构，岩屑含量占火山碎屑总量的50%以上。显微镜下可见这些岩屑具有原来岩石的结构构造特征（照片5-28）。常见的变种为安山质晶屑岩屑凝灰岩（照片5-26，27）和安山质岩屑角砾凝灰岩（照片5-17～19）。
在自然界中，晶屑凝灰岩、晶屑玻屑凝灰岩最为常见。
由于凝灰岩粒度比较细，孔隙度高，颗粒表面积大，玻屑不稳定，所以容易遭受次生变化。基性的凝灰岩经分解后，易产生绿泥石、方解石、高岭石和蒙脱石等次生矿物，最后变成红土和三水铝石。中酸性和酸性凝灰岩中的玻屑常发生脱玻化作用。玻屑受水化作用很易分解成蒙脱石和沸石等矿物，可富集成矿。凝灰岩遭受热液蚀变作用，则广泛发育次生石英岩化作用。
以上所述集块岩、火山角砾岩和凝灰岩是普通火山碎屑岩按碎屑物粒径大小划分的三种基本类型，但在自然界经常会遇到不同粒级的火山碎屑物混杂在一种岩石中的现象，命名时可根据火山碎屑物各粒级相对含量，将含量＞50%的粒级作为基本岩石名称，其他粒级按“前少后多”的原则作为前缀。如安山质含集块火山角砾岩，表示火山碎屑物主要为火山角砾（即表示在火山碎屑各粒级中，角砾＞50%），其中含有5%左右的集块，晶屑以斜长石为主；无晶屑时，其岩屑以安山岩为主。又如粗面质岩屑晶屑角砾凝灰岩，表示岩石总成分为粗面质（晶屑成分为钾长石、霓辉石等），主要火山碎屑物为晶屑，含有少量岩屑，其中角砾级少于凝灰级。再如流纹质岩屑玻屑角砾凝灰岩（照片5-24）等。
由于火山碎屑岩的特殊性，因此在岩石鉴定描述内容方面，也与上述侵入岩和火山岩有一些不同之处，其基本描述内容是颜色、结构构造、火山碎屑物的成分、形态特征、大小、含量以及胶结物成分及特点。就火山碎屑岩本身而言，其中各类（或亚类）也有一定的差异。因此，下面将分别在每一类岩石特征阐述之后，附一具体岩石描述示例。
实例 1.岩石新鲜面褐红色，风化面黄褐色，具火山角砾结构，斑杂构造。岩石主要由火山角砾组成，含有一定量的集块，它们被火山灰所胶结。其中火山角砾及集块为安山岩碎屑，另有少量玄武岩碎屑，多数呈棱角状，少数为次棱角状，角砾粒径以30～40 mm为主，少数10～20 mm，其含量约为60%。集块粒径多为8～12 cm，其含量为10%。晶屑主要为斜长石及少量角闪石，呈次棱角状（部分可见晶形），粒径多为1～1.8 mm，少数0.5 mm，晶屑含量10%左右，它们与火山灰共同胶结角砾和集块。岩石定名：安山质晶屑岩屑集块火山角砾岩。
实例 2.岩石新鲜面灰绿色，风化面褐黄色。具玻屑晶屑凝灰结构，块状构造。岩石主要由晶屑、玻屑、火山尘组成。晶屑成分为石英和黑云母，次棱角状，其中石英呈次棱角状，部分熔蚀呈港湾状；黑云母褐色-浅黄色，保留解理和部分片状晶形并见弯曲和部分暗化。以上晶屑粒径一般为0.2～0.5 mm，少量小者0.1 mm左右；晶屑含量35%（其中石英晶屑约为20%）。玻屑一般细小，粒径多＜0.2mm，呈骨针状、弓状、弧面多角状等形态。多数脱玻化呈隐晶质，含量15%。以上碎屑被火山尘所胶结，局部见脱玻化现象，含量约为50%。岩石定名：流纹质玻屑晶屑凝灰岩（照片5-23）。

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