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主要类型岩石特征

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一、正常火山碎屑岩类

火山碎屑物含量大于90%,正常沉积物或熔岩物质极少。按成岩作用方式和结构构造特点,又可分为普通火山碎屑岩、层状火山碎屑岩和熔结火山碎屑岩三个亚类:

1、普通火山碎屑岩亚类

成岩作用方式是以压结为主,常叠加水化学胶结,胶结物往往为火山灰分解物,通常由蛋白石和粘土矿物(如蒙脱石)构成,重结晶体后变成玉髓和水云母集合体。一般成层构造不明显。按粒度可分为如下三个种属:

1)集块岩:通常是50%以上的火山碎屑物粒度>64mm。主要是各种中酸性、酸性和碱性熔岩块,以及各种外来岩屑。常混入较小的火山角砾和火山灰等,分造性差,大的岩块直径可达1米以上。呈棱角状,个别外缘被熔蚀成花边状。

中基性岩和基性集块岩常由各种形状的火山弹和火山砾以及浮岩块、火山渣组成,这些都是同源碎屑组分,又可称为火山弹集块岩。

2)火山角砾岩:火山碎屑物半数以上为2-64mm之间,主要为中至酸性及碱性熔岩角砾及其它岩石角砾组成,棱角明显,此外还可混入较多的晶屑和玻屑,分选性差。

主要由火山砾堆积而成的可称为火山砾角砾岩。成分主要为中基性和基性,形态和内部构造与火山弹一样,就是粒度较小,常与火山弹集块岩共生或连续过渡。

这类岩石除了分布在火山口附近外,还可在离火山口较远的地方堆积,所以分布较广。

3)凝灰岩:主要由粒度小于2mm的火山灰组成,常被火山尘及化学分解物质胶结。由于粒度细小,从火山口喷发后,在天空中可飘浮几十至几百公里,甚至几千公里,故一般远离火山口堆积,它是火山碎屑岩中分布最广的一种。分选比较差,层状构造一般不明显。

凝灰岩中“三屑”均可出现。但在分布广泛的中酸性-酸性凝灰岩中以玻屑、晶屑为主,岩屑很少超过20%;而在中基性凝灰岩中,晶屑和岩屑增多。由于玻屑在凝灰岩中的特殊位置,再根据晶屑和岩屑的含量,可把凝灰岩按“三屑”分成七种类型。

凝灰岩根据粒度进一步划分为粗粒凝灰岩( mm)、细粒凝灰岩()和微粒凝灰岩(< mm)。后者粒度非常细小,相当于火山尘,一般很少见。

细的火山灰如果同雨滴一起降落时,火山灰往往围绕雨滴一层层增大而形成小圆球,称火山泥球,大小如豌豆或黄豆,落下后经固结而成豆石凝灰岩,或称火山泥球凝灰岩。

由于凝灰岩粒度比较细,孔隙度高,颗粒表面积大,以及玻屑稳定,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、蒙脱石等次生矿物,最后可以变成红土和三水铝石。中酸性、酸性凝灰岩中的玻屑脱玻化后成为细小的石英和长石的集合体。另外,玻屑受水的作用很易分解成蒙脱石沸石等矿物,若富集的话,可以成矿。凝灰岩遭受热蚀变,广泛发育有硅化和叶腊石化等次生石英岩化作用。

2、层状火山碎屑岩亚类

正常火山碎屑岩类中如具有明显的韵律层理和成层构造,就可称为层状火山碎屑岩,其中层状凝灰岩比层状火山角砾岩和层状集块岩分布广。它多数是火山灰在水盆地中堆积,一般很少混入正常沉积物,如后者超过去10%时,就过渡为沉凝灰岩。主要为火山灰和火山尘分解物及少量水化学沉积物胶结,部分为压紧胶结。

3、熔结火山碎屑岩亚类

这是一种特殊类型的火山碎屑岩,它主要由富含水蒸气、CO2和其它挥发份粘稠的熔浆,发生强烈爆发形成火山碎屑流,堆积时温度高,塑变碎屑物在上覆物质负荷压力下,熔结而成,同时也可见于火山管道及次火山岩体中。

塑变碎屑物受上覆物质重力影响,使比生加大,由变,原来富含气孔,而逐渐减少至消失。塑变碎屑物被压扁拉长而呈假流纹构造。不具层

理,但有的常具柱状节理。它与熔岩不同处,除具熔结碎屑结构外,表面没有熔渣壳,在顶部及底部常有疏松的火山灰,固结后或未熔结的凝灰岩,一次火山碎屑流喷发,构成一个冷却单元。

根据塑变碎屑物和岩屑、晶屑和粒径,进一步划分熔结集块岩、熔结角砾岩、熔结凝灰岩。前者往往共生在一起,而后者分布较广。

熔结集块岩和熔结角砾岩在露头上塑变岩屑很明显,常呈透镜状、焰舌状,有时还有较多料度较大的岩屑。一般分布在火山颈、破火山口及火山口附近,分布面积不大,不到一平方分里至几平方公里,构成火山口相或近火山口相的岩石。

在熔结凝灰岩璐头上也常见到大小不等的塑变岩屑,但数量较少,剖面上往往呈透镜状、焰舌状,有的成条带状。横剖面上往往成等轴状,不规则斑点状。颜色多样,一般比周围的细碎屑颜色深。彼此平行排列,构成假流纹构造。

强、中、弱熔结凝灰岩的区分标志

按熔结强度可分为强、中、弱三级(如表达X-6)。熔结强度往往决定于:堆积厚度及所处的部位;堆积时的温度;堆积物所含气体数量厚度大、温度高、气体多的易熔结,在一个熔结凝灰岩单元流层中下部熔结强度大,向两端往往减弱。此外,溶解于火山碎屑流之中的水有助于熔结作用。根据某些学者形究结果,有水蒸气存在的,熔结的最低温度5340C。而在不含水的条件下,熔结温度在7400C以上。

熔结凝灰岩以流纹质最常见,安山质次之,玄武质少见。而碱性玄武质和响岩质也有发现,这与岩浆的粘度有关。熔结火山碎屑岩主要同造山阶段的火山活动有关,有的是在火山活动行将结束,出现偏酸性和偏碱性粘稠分异物时形成的。由于它的强烈爆发,往往伴随火山机构的强烈破坏。大量炽热的火山碎屑流喷出,沿火山斜坡高速度向

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