主要类型岩石特征

主要类型岩石特征
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
岩石名称 弱熔结凝灰岩 熔结凝灰岩 强熔结凝灰岩
塑变碎屑变形程度及镜下特征 塑变碎屑微受变形，部分棱角开始圆化。略有压扁拉长现象 塑变岩屑发育，塑变玻屑仍可恢复弧面棱角状。塑变碎屑受刚性碎屑 的挤压，在其边缘，尤其是受压一方，已显示出明显的假流纹构造 塑变玻屑含量极多， 已
全部变形，强列呈扁平
状，彼此首尾相接，宛若
叠置的蚯蚓。仅在刚性碎
屑 的撑开部分偶而可以
找到变形弱的玻屑 。塑
变碎屑 很多是直接接
触，尘屑很少。有的已发
生重熔现象，边界不清
假流纹构造的明显性 不明显 明显，尤其是在露头上 十分明显，在镜下尤甚，
假流纹细密，延伸较长最
强时和流纹难以区别
岩石外貌 外表似凝灰岩，火山碎屑微呈定向分布，含有较多的晶屑、岩屑。塑变岩屑少见 露骨头上可见各种形态的塑变岩屑，呈明显的定向性 有的塑变岩屑极多，首尾
相接。有的塑变岩屑极
少，外貌极象黑曜岩，但
在镜下假流纹细密，延伸
较长
晶屑岩屑含量 含有较多 含量渐少 显著减少，岩屑尤甚

比重
地质特征 常为熔结凝灰岩单元流层的上和下部可与凝灰岩过渡 常呈巨厚堆积，位于熔结凝灰岩单元流层中上部 一般位于熔结凝灰岩单
元流层的中下部。

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周围扩展，常随之有破
火山口的形成。由于它代表了一定的喷发环境，可以形成独立的地质体。
二、向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类
这类岩石是火山碎屑岩向熔岩过渡的类型，火山碎屑物含量变化比较大，在10-90%之间，
火山碎屑物被熔浆所胶结。其成因往往是多样的，有的是当岩流表壳快速冷却，凝固成熔岩
后，而熔浆在内部继续流动，气体逸出并爆炸，把已固结的熔岩外壳冲破炸碎，熔浆把熔岩
碎块包裹并固结成角砾熔岩和集块熔岩。这种岩石中碎屑 物胶结的熔浆成分相同，仅颜色
不同，前者由于氧化常带红的色调。有的在火山口附近或火山通道中，如河北宣化娘娘山附
近晚侏罗世一个火山通道外侧，由流纹质富角砾熔岩构成，由于火山爆发，把早先凝固的熔
岩炸碎，又被熔浆胶结而成。有的为地下隐爆产物，形成次火山岩体，如江西寻邬河岭流纹
质角砾凝灰熔岩，呈次火山岩体贯入在前泥盆纪黑云母石英片岩中，火山碎屑物主要为石英
和碱性长石，且含有不少黑云母石英片岩角砾，胶结物为酸性熔岩。这是富含气体的酸性岩
浆，当析出较多的长石和石英晶体后，迅速运移至近地表，上覆压力骤然减少，内压力增大
爆炸，把早期析出的斑晶炸碎，形成棱角状的晶屑，以及部分顶盖围岩碎屑。胶结物酸性熔
浆凝结后，往往成微粒的石英长石构成的显微镶嵌结构。
三、向沉积岩过渡的火山碎屑岩类
这是正常火山碎屑岩向沉积岩过渡的类型。是由火山碎屑物落入水盆地中，与正常沉积物混
杂组成，经化学沉积和粘土物质胶结与压实方式成岩的火山作用同期主产物。火山岩经剥蚀
后再搬运沉积而成的岩石。虽然碎屑物主要由火山岩构成，如火山岩砾岩和火山岩砂岩等，
但它已属于正常沉积碎屑岩的范畴。
1、沉积火山碎屑亚类
它们在自然界中，与正常火山碎屑岩呀正常沉积岩共生在一起，并往往呈过渡关系。该类岩
石中沉集块岩和沉火山角砾岩比较少见，而沉凝灰岩则分布比较广泛，后者在煤系地层中比
较常见，并可作标志层。
这类岩石成层一般比较明显，韵律比较清楚。在碎屑物中常见到已磨圆的砾石和砂粒，此外
还混杂有硅质，粘土以及碳酸盐等矿物，有时还可有生物化石及其碎屑。
2、火山碎屑沉积岩亚类
由于火山碎屑物含量小于50%，因此，其特征更接近于沉积岩，它与沉积火山碎屑岩常呈过
渡关系，属于广义的火山碎屑岩范畴。通常离火山口比较远，常见细粒的火山炭与正常沉积
物混杂在一起，所以命名时以正常沉积岩为基本名称，而冠以“凝灰质”为字头，如凝灰质
砂岩，凝灰质砾岩等。