火山碎屑岩

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  火山碎屑岩汉语拼音:huoshɑn suixieyɑn;英语:volcaniclastic rock),由火山喷发作用直接形成的各种火山碎屑物经堆积、胶结、压紧或熔结而形成的岩石。其形成既有岩浆作用的特点,也有与沉积作用相似之处。典型的火山碎屑岩是指那些火山碎屑物含量大于90%的岩石,而广义的火山碎屑岩是指火山碎屑物含量小于90%的(一般为10%~50%)包括熔岩与沉积岩过渡的岩石,所以火山碎屑岩可包含有岩浆岩沉积岩的双重特征。火山碎屑岩常有各种较鲜艳的颜色,如浅红、浅绿、灰绿、黄绿、灰白、黄白、灰紫等,颜色的深浅主要取决于火山碎屑物的成分及后来的次生变化。

  成分 包括两部分,即火山碎屑物和胶结物。火山碎屑物是火山喷发作用直接形成的矿物碎屑(晶屑)、岩屑、玻屑。胶结物主要是火山灰和火山灰分解的物质,部分为熔岩或化学沉积物。晶屑是火山喷发时炸碎的矿物晶体碎屑,常见的晶屑有石英、钾长石、斜长石,其次有黑云母、角闪石、辉石等。晶屑外形不规则,多为棱角状,粒径多小于2毫米,部分有熔蚀和淬火裂纹。岩屑是火山喷发通道周围岩石或基底岩石,和先冷却固结的火山岩在火山喷发爆炸时被崩碎形成的各种大小的岩石碎屑,大小不一,粒径多大于2毫米,有明显的棱角,外形多不规则,这些岩屑多为刚性的,但也有些是半塑性和塑性的。它们是熔浆团块喷发到空中还未完全冷固降落时经气流作用发生旋转或撕裂而形成的。常见的塑性和半塑性岩屑有各种形状的火山弹(梨形、纺锤形、麻花形等)、火山饼、火焰石等。玻屑是火山喷发时形成的玻璃质岩石碎片,形态多样,棱角清楚,断面多呈弧形或贝壳状,粒径多小于2毫米,玻屑除刚性的外,也可有塑性、半塑性的,多形成于黏度较大的岩浆喷发过程中。

  结构 主要是由火山碎屑物组成岩石所呈现的特征,按火山碎屑物粒径大小分为三种:①集块结构。由粒径大于64毫米(或大于50毫米)的火山碎屑物为主(含量大于50%)组成的岩石结构。②火山角砾结构。由粒径为64毫米(或50毫米)至2毫米火山碎屑物,且含量大于50%所组成的岩石结构。③凝灰结构。由粒径小于2毫米、含量大于50%的火山碎屑(主要为火山灰)所组成的岩石结构,是火山碎屑岩中最常见的一种结构。当凝灰结构中含有较多的塑性、半塑性玻屑和岩屑成分,且被压扁和拉长,并和火山灰熔结在一起则形成熔结凝灰结构。

  构造 常见块状构造,也可有层理构造、假流动构造、柱状节理构造。①块状构造。组成火山碎屑岩的火山碎屑物分布较均匀,无特殊排列现象,是最常见的火山碎屑岩构造。②层理构造。由粗细不等和成分不同的火山碎屑物形成韵律性的层状有规律地交替出现的一种构造。③假流动构造。是由一些塑性、半塑性条纹状的火山碎屑物呈定向排列的一种构造,条纹连续性不好,有些条纹可绕过刚性碎屑呈“压入”现象。又称似流动构造。④柱状节理构造。在一些熔结较强的火山碎屑岩层中由于冷缩应力的影响形成一些垂直于层面的柱状裂开,柱子直径多由20~30厘米到上百厘米不等,横断面常有三角形、六边形、四边形和五边形。

  分类命名 有多种方案,常根据火山碎屑物成分及其含量、成岩方式和结构构造等特征分为三大类,即火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩,每类中又进一步划分亚类。

  分布、产状和有关矿产 中国火山碎屑岩分布广泛,中酸性火山岩地层中有2/3以上是火山碎屑岩。自前寒武纪到第四纪均有发育。较老的火山碎屑岩主要分布在西部和西北部地区,如甘肃、青海、祁连山地区下古生代地层中有较多的基性和中酸性火山碎屑岩发育,以凝灰岩为主。较新的火山碎屑岩主要分布在东部及西南部的中生代地层中,广泛出露有中酸性的火山碎屑岩。最新的第四纪火山碎屑岩主要分布在山西省和东北地区。火山碎屑岩的产状主要为层状和各种火山碎屑锥和混合锥。与火山碎屑岩有关的金属矿产主要有铜、铅、锌、铁、铀等,非金属矿产主要有硼、沸石和黏土矿。

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