碎屑岩的物质成分
火山碎屑岩类
晶屑，白色鸡骨状玻屑，细点为火山尘。 （据孙善平，王小明，1964）
层状玻屑凝灰岩
河北滦平岔道口 单偏光 d=2.2mm 白色玻屑，呈明显定向排列，平行纤维状的为绿泥石
（据孙善平，王小明，1964）
流纹质熔结凝灰岩
（A）
（B）
流纹质凝灰熔岩和流纹质碎斑熔岩
（A）流纹质凝灰熔岩 福建闽清 d=2.2mm 单偏光 显微斑状结构。斑晶成分主要 是石英和斜长石，其中有些已破碎成为晶屑。但因成分与斑晶相同，故是斑晶的碎
裂物，而非外原碎屑。基质呈霏细结构，由细粒石英和碱性长石镶嵌而成。 （B）流纹质碎斑熔岩 福建南平 d=2.1mm 单偏光 石英斑晶已显著破裂，碱性长 石次之，斜长石斑晶未破碎。斑晶裂缝中贯入基质的长英物质，它们与基质中的长
第十二章 火山碎屑岩类
第一节 概述
火山碎屑岩：指由火山爆发作用形成
的各种火山碎屑物质堆积后经多种成岩方式 固结而形成的岩石。
是一种介于熔岩和正常沉积岩之间的过 渡岩石类型。
第二节 火山碎屑物特征
火山碎屑物指的是由火山爆发所产生的各种碎屑物质， 按内部组分物态特征可分为岩屑、晶屑与玻屑三种类型。
一、岩屑
假流纹构造：由压扁拉长的塑变玻屑和塑变岩屑
呈定向排列所形成的一种构造。
层理构造：是由粗细不等或成分不同的火山碎屑
物质形成韵律性的层状规律地交替出现的现象。
第四节 分类和种属描述
一、分类命名
按照火山碎屑岩的形成条件、碎屑物质成分的含量、 成岩方式及主要碎屑物质的粒级可将其分为三大类五个亚类， 再包括若干岩石类型。
（A）流纹质熔结凝灰岩 浙江杭州 d=2mm 单偏光 熔结强。玻屑强烈偏平 化，其中许多呈细脉状，表现出良好的假流纹构造。但在似流动方向的晶屑的 两侧，因所受挤压力小，保存了少数弧面多角形的玻屑。
岩石类型
沉积岩岩石类型1.洞穴角砾岩（陆源碎屑岩）新鲜面: 土褐色，角砾状结构，块状构造。
碎屑物质: 含量60%。
其中石灰岩角砾 90%±，粒度 8cm-4cm。
石灰岩角砾灰色呈次棱角状，溶蚀后呈次园状，磨圆分选性较差。
石英角砾含量10%±，粒度4-2mm，白色，分选磨圆较差，次棱角状。
胶结物: 含量40%。
由钙质、铁质、泥质和更细的碎屑物质所胶结。
成因：分选性差，磨圆差，搬运距离较短或未经搬运快速堆积而成。
2.石英砾岩（陆源碎屑岩）新鲜面：灰白色，砾状结构，块状构造。
碎屑物质：含量60% ±。
石英含量 90-95%，粒度 10-6mm ，无色，磨圆好，分选中等，圆状、次圆状，岩屑5% ：粒度3-5mm，灰色，分选磨圆较差。
胶结物：含量40% ±。
Si质、 Fe质、 Ca质胶结。
成因：碎屑物质在搬运过程中棱角被磨蚀成圆状、次圆状，长期搬运沉积而成。
3.铁质石英砾岩（陆源碎屑岩）新鲜面：紫红色，砾状结构块状构造碎屑物质：含量70%。
石英含量100%，粒度8-6mm 。
石英砾石分选差，磨圆较好。
紫红色，被铁质氧化。
呈圆状、次圆状。
胶结物：含量30%，Si质、铁质胶结。
成因：砾岩碎屑搬运距离较近，碎屑物快速堆积，分选差，磨圆较好。
4.燧石质砾岩（陆源碎屑岩）新鲜面：灰色，砾状结构，块状构造。
碎屑物质：含量70%。
燧石含量80%，粒度10-14mm，圆状、次圆状，分选较差，磨圆较好。
石英含量20%，粒度10-12mm。
次圆状。
白色透明、玻璃光泽。
胶结物：含量30%，由硅质、铁质、胶结而成。
成因：分选较差，磨圆较好，搬运距离较远5.石英粗砂岩（陆源碎屑岩）新鲜面：灰白色或浅黄色，砂状结构，块状构造。
碎屑物质：含量70%，以石英为主，含量85%±，粒度2-1mm。
石英圆状、次圆状，分选好。
其次长石含量10% ±，粒度1- 0.5mmm 。
长石有风化现象，分选磨圆较石英差一些。
第二节 沉积岩的分类及主要类型
3、砂岩的观察与描述 ① 颜色 ② 成分：石英、长石、岩屑、含量； ③ 结构：颗粒：大小、形状、分选、磨圆、含量； ④ 填隙物：杂基及其含量、胶结物成分、结构、含量 ⑤ 胶结类型：基底式、孔隙式等； ⑥ 构造：层理构造、层面构造等；
⑦ 次生变化
⑧ 综合命名：颜色＋结构＋成分＋名称，如浅灰色细粒
石英砂、灰褐色中粒岩屑长石杂砂岩
1颗粒支撑；2过渡支撑；3基质支撑
基质支撑（Matrix-suppot） 若基质含量很高,以致使较大颗粒被基质隔开而“漂浮”在基质 背景中，这时沉积物的格架将由基质和较大颗粒共同搭接形成，它 所受压力将会均匀分布在较大颗粒的整个表面上和所有基质中。 过渡支撑（Transitional support） 基质含量既不太多也不太少，较大颗粒有的直接叠加，有的又 被基质隔开，这样的支撑称为过渡性支撑。 颗粒支撑（Grain-support） 当基质和较大颗粒的分布都大体均匀时，若基质很少或无基质 （颗粒含量相对较高），那么较大颗粒就会直接堆垒起来搭成颗粒 格架，同时形成粒间孔，可能有的少量基质只会处在粒间孔内。这 时沉积物所受压力基本上只分布在较大颗粒相互间的接触部位，颗 粒其它部位和粒间孔内的基质则不承受压力或只承受很小压力。
根据利用在剖面中的位置分类：
砾岩在地质剖面中的位置，即砾岩与相邻岩层，尤其
是下伏岩层的接触关系，具有很大的地质意义。
根据砾岩在剖面中的位置分 类
1.底砾岩
常分布于海侵层序的最底部，即侵蚀基准面上，与下伏
岩石呈不整合或假整合，是海进的开始阶段产物，代表了 一定历史时期的沉积间断，通常分布范围较广。底砾岩一
长石 含量仅次于石英，主要来自花岗岩、花岗片麻岩。常见 的是钾长石、酸性斜长石，而中－基性斜长石少见。 属不稳定矿物，若在砂岩中大量出现，则多半是干燥气候和快 速条件下堆积。长石碎屑也只有在短距离搬运、迅速埋葬的情况下， 才能保存下来不被分解。 对长石含量、类型及其特征的研究，可以追溯母岩、推断古气 候、古构造等。 云母 多是稳定的白云母，常集中在细砂岩、粉砂岩的层面上。 黑云母不稳定，只出现在离陆源区近、而成分复杂的砂岩中。
碎屑岩和碳酸盐岩岩石学特征比较
方解石、白云石
成分
成因
杂基的含量和性质可以反映搬运 介质的流动特性及碎屑组分的分 选性——碎屑岩结构成熟度的重 要标志
机械成因：机械破碎磨蚀 化学成因：热带高盐度海水中沉淀生 生物成因：如钙质藻类 常发生重结晶 代表低能环境
2）鸟眼构造 在泥晶或粉晶石灰岩中常见一种毫米级大小的、多呈定向排列、多为方解石或硬石 膏充填的孔隙，因形似鸟眼，故称鸟眼构造（又叫窗格构造或雪花构造）。
三 构造对比———————碳酸盐岩
3）示顶底构造
在碳酸盐岩的孔隙中，如在鸟眼孔 隙、生物体腔孔隙中，常见两种不同特 征的充填物。底部主要为泥晶或粉晶方 解石，色较暗顶部为亮晶方解石，色浅 多呈白色，两者界面平直，且同一岩层 中的各个孔隙的类似界面都相互平行。 代表两个不同时期的充填作用。 底部或下部的泥粉晶充填物常是上 覆盖层遭受淋滤作用时由淋滤水沉 淀，上部亮晶方解石则是后期充填 的。
碳酸盐岩
主要包含方解石矿物体系（方解石、文石、 高镁方解石等、低镁方解石）和白云石矿物 体系（白云石、原白云石），其次还还有一 些非碳酸盐自生矿物和陆源矿物
化学 成分
主要含SiO2和Al2O3，其次某些碎屑 主要为CaO、MgO和CO2 其次某些碳酸盐 岩还含有CaO、MgO、FeO、Fe2O3 、岩中还含有 SiO2、TiO2、Al2O3、FeO 、 K2O、Na2O等 Fe2O3、K2O、Na2O等
三
结微镜下全消光的胶结物, 蛋白石、铁质、磷酸 盐矿物常形成非晶质结构
非晶质结构
隐晶质结构
结晶细小显微镜下难辨晶粒，如玉髓、隐晶质磷酸盐、碳酸盐等。
火山碎屑岩的一般特征
火山碎屑岩的一般特征火山碎屑岩：是火山作用（包括地下火山作用）形成的各种火山碎屑物，堆积后经多种成岩方式固结而成的岩石。
火山碎屑岩中除火山碎屑物外，还可含有一定数量的正常沉积物或熔岩物质（作为胶结物）。
火山碎屑岩不仅见于地表，亦可见于火山管道和次火山岩体中。
火山碎屑岩在各个地质时期，不论在陆上，还是水下，均有广泛分布。
火山碎屑物指的是由于火山爆发所产生的各种碎屑物质，主要来自地下熔融的岩浆或已凝固的熔岩，经火山爆发时被粉碎或破碎而成各种岩屑、晶屑和玻屑。
有时亦可混入火山通道两侧、上部或基底围岩的碎屑。
因此它带有内生成因特征；另一方面，火山碎屑物被喷出后，又在空气或水盆地中搬运、降落、沉积，所以它们又具有沉积形成的特点。
火山碎屑岩的物质成分与相应的熔岩有密切联系，尤其是向熔岩过渡的种属很相似，在空间分布上，两者者也经常是共生的；而在结构构造上有的则和正常沉积碎屑岩有相似之处，但又有很多差别。
如前者岩石和矿物的碎屑多半成棱角状，碎屑物分选很差，成分和结构构造上变化很大，常缺乏稳定的层理，只有正常沉积物增多及在水中沉积时，这些特点才逐渐消失。
所以火山碎屑岩是一种介于熔岩和正常沉积岩之间的过渡类型岩石，向两端都有一系列过渡变种。
因此含有火山碎屑物50-10%的岩石，可属广义的火山碎屑岩，而正常火山碎屑岩则含火山碎屑物应在90%以上。
火山碎屑岩的成岩方式不同于其它岩石。
向熔岩过渡的火山碎屑岩，主要由熔浆胶结凝固而成。
向沉积岩过渡的火山碎屑岩，则粘土物质、化学沉积物及火山灰次生变化产物—蒙脱石、绿泥石、沸石等胶结。
而正常火山碎屑岩主要不是压紧固结，部分有火山灰分解产物或化学沉积物胶结。
另外还有一种特殊的成岩方式，即是在较酸性、碱性、粘度大，富含挥发分的岩浆上升过程中，气体析出成“牛奶泡沫”状，形成火山碎屑流，火山碎屑物高温熔结在一起，而成为熔结火山碎屑岩。
火山碎屑岩常具有特殊鲜艳的颜色，如浅红、浅黄、淡绿、灰绿等各种色调。
凝灰岩
凝灰岩凝灰岩（tuff）：是一种火山碎屑岩[2]，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2毫米，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等，根据其含有的火山碎屑成分，可以分为：晶屑凝灰岩；玻屑凝灰岩；岩屑凝灰岩。
凝灰岩是常用的建筑材料，也可以作为制造水泥的原料和提取钾肥的原料。
火山凝灰岩简称。
一种压实固结的火山碎屑岩，在颜色和形态上有点像混凝土。
主要由粒径小于2毫米的晶屑、岩屑及玻屑组成。
碎屑物质小于50%,分选很差,填隙物是更细的火山微尘。
质软多孔隙。
按火山碎屑物的物态可以进一步细分为：玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩及混合型凝灰岩。
玻屑凝灰岩一般在时代较新的尚未受强烈变动的地层中容易保存下来,其蚀变作用多从脱玻化开始,常见的产物是膨润土及漂白土。
可作建筑材料与水泥原料[1]。
凝灰岩是火山喷出地表，颗粒比较细（可以随风漂移，可距离火山口较远）下落地表的火山灰，堆积固结成岩的产物，主要以中酸性为主，大部分出露于晚侏罗系。
在福建“南园”地区出露最完整，所以命名为南园组。
在江西，上饶鹅湖岭附近出露最完整，故命名为鹅湖岭组。
主要为一套凝灰岩，凝灰质砂岩、粉砂岩互层夹安山岩、粗面岩的火山岩系地层。
承德避暑山庄我没有去过，所以，不知道石刻凝灰岩的成分，但凝灰岩（酸性的）不外乎以下这几种特征（描述几种常见的）：1.晶屑玻屑凝灰岩：颜色以灰白色为主，凝灰结构，块状构造。
晶屑玻屑含量小于10%，晶屑以石英、长石及少量暗色矿物组成。
玻屑含量3-10%，玻璃质。
凝灰质胶结，块状构造，岩石坚硬，厚层-巨厚层状。
产于距离火山口较远地带。
2.凝灰岩：灰白色为主，晶屑特征同上，只是晶屑含量10-30%。
凝灰结果，块状构造。
产于距离火山口较远地带。
3.熔结凝灰岩：晶屑特征同（1），灰-深灰色，熔岩结构，块状构造，胶结物为熔岩胶结，岩石致密坚硬。
4.流纹质凝灰岩：晶屑特征同（1），灰-深灰色，流纹条带（黑白相间）清晰，流纹结构，块状构造，熔岩质胶结，产于距离火山口较近地带，岩石致密坚硬。
晶屑凝灰岩描述
晶屑凝灰岩描述
晶屑凝灰岩是一种火山碎屑岩，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2毫米，成分主要是火山灰。
它的外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等。
晶屑凝灰岩主要由大小从<0.2毫米至3-4毫米不等的晶屑、凝灰级玻屑和火山尘组成，晶屑呈炸碎棱角状，部分尖角已熔融圆化，呈灰、褐绿色，块状构造，凝灰结构。
在显微镜下，可以观察到尖棱角状、弓形、管型、楔形等玻屑以及棱角状或裂纹发育的晶屑，其含量约占火山碎屑总含量的60%，成分主要为石英和斜长石，粒径0.1~0.2毫米，由凝灰质胶结。
火山碎屑岩
刚 性
半塑性
塑 性
＞100mm
100~200mm 2~0.01mm ＜0.01mm
火山集块
火山角砾 火山砂（岩屑、 晶屑）
火山弹
火山砾 火山灰（玻屑） 火山尘
火焰石
塑性岩屑或浆屑 塑性玻屑
结构
• • • • • • (1)集块结构：； (2)火山角砾结构： (3)凝灰结构： (4) 熔结结构。 (5)碎屑熔岩结构， (6) 陆源碎屑与火山碎屑过渡类型结构，如沉 集块结构、沉火山角砾结构、沉凝灰结构、凝 灰砂状结构、凝灰粉砂状结构、凝灰泥状结构。 • 除以上六类结构外，在集块、火山角砾、凝灰 物质之间，随着各种粒级含量的变化，还有一 些过渡类型结构。如凝灰角砾结构、沉凝灰集 块结构等。
火山碎屑岩主要结构组分
• 2、晶屑是火山暴发时形成的矿物晶体的 碎屑，大多数是熔浆在地下早期析出的 斑晶和火山通道围岩中的矿物，在爆发 过程中从半凝固的熔浆及围岩中炸碎脱 离出来，故常呈棱角状。由于喷发时骤 然冷却，因而晶屑普遍具有裂纹、有时 可见熔蚀现象。
火山碎屑岩主要结构组分
• 3、玻屑可分为刚性玻屑和塑性玻屑。刚性玻 屑主要是富含挥发分粘度大的熔浆喷发时，成 半凝固状态的多孔状玻璃，因其中的气体骤然 膨胀、迅速逸出炸裂且快速冷却而成，多呈弧 面棱角状、撕裂状、弯弓状，少数因没有全部 炸碎而成浮岩状。塑性玻屑是炽热塑性状态的 玻屑堆积时，在上覆堆积物的压力下经塑性变 形凝固而成，常被压扁拉长呈透镜状、揉皱状 ，一般小于2mm。
物质特征
塑性浆屑(a)火山弹(b)浮石(c)石英晶屑(d)长石晶屑(e)和玻屑(f)
火山碎屑岩
晶屑：长石
火山碎屑
浆屑
火山碎屑
碎屑岩的结构
0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 mm
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
长江大学地球科学学院
School of Geoscience, Yangtze University
中 砂 占 55% ， 粗 砂 占 30% ， 砾 石 占 10%，其它占5% 命名： 中砂36％，细砂48％，粉砂16％ 命名： 细砾16%，中砾12％，粗砂20%，中砂 18％，粗粉砂12%，粘土22％ 命名：
颗粒支撑杂基支撑流体性质牵引流牛顿流体沉积物重力流密度流非牛顿流体搬运方式碎屑物质呈滚动跳跃悬浮等方式搬运块体般运自悬浮的流体般运沉积特点碎屑颗粒可以沉积而悬浮物质难以沉积二者沉积分异明显碎屑颗粒与杂基可同时沉积二者基本上无分异水动力条件具有一定强度而稳定的水流流速骤然降低沉积环境多形成于浪基面之上的浅水沉积区河流多形成于浪基面之下的斜坡带及盆地边缘沉积区泥石流颗粒接触关系颗粒间呈点线凹凸及缝合线状接触颗粒被杂基彼此分开而呈漂浮状粒间填隙物储集性能多数较好好多数差较差长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity四碎屑岩的孔隙结构poretexturesclasticrocks孔隙是碎屑岩特别是砂岩的重要结构组成部分之一其间可以充填大量的气体或液长江大学地球科学学院schoolgeoscienceyangtzeuniversity孔隙可以分为原生孔隙和次生孔隙两类
胶结物呈结晶粒状分布碎屑颗粒之间。因
沉积岩-火山碎屑岩
第十章 火山碎屑岩
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 火山碎屑岩的成分 火山碎屑岩的结构、构造特征及颜色 火山碎屑岩的结构、 火山碎屑岩的分类及命名 主要岩类及其特征 火山碎屑岩的成因类型及其标志 火山岩系与油气
第一节 火山碎屑岩的成分
火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为岩屑（ 火山碎屑物质按其组成及结晶状况分为岩屑 （ 岩石碎 晶屑（晶体碎屑）和玻屑（玻璃碎屑）三种。 屑）、晶屑（晶体碎屑）和玻屑（玻璃碎屑）三种。此外还 有一些其他的物质成分，如正常沉积物、熔岩物质等。 有一些其他的物质成分，如正常沉积物、熔岩物质等。
二、构造
在火山碎屑岩中，常见的构造如下所述。 在火山碎屑岩中，常见的构造如下所述。 1）层理构造 ： 火山碎屑岩通常不显层理 ， 但在水携或风携的火山碎屑沉 ） 层理构造：火山碎屑岩通常不显层理， 积中，也可出现小型和大型交错层理及平行层理。 积中，也可出现小型和大型交错层理及平行层理。 2）递变层理 ： 主要出现在沉积物重力流火山碎屑岩类中 ， 系陆上或水下 ） 递变层理：主要出现在沉积物重力流火山碎屑岩类中， 火山碎屑重力流以悬浮和递变悬浮搬运和沉积作用所致，如有正递变、 火山碎屑重力流以悬浮和递变悬浮搬运和沉积作用所致，如有正递变、反递变 以及叠覆递变层理，是反映重力流水道微环境。 以及叠覆递变层理，是反映重力流水道微环境。 3）斑杂构造 ： 是火山碎屑物在颜色 、 粒度 、 成分上分布不均 ， 且无排列 ） 斑杂构造：是火山碎屑物在颜色、粒度、成分上分布不均， 而表现出来的一种杂乱构造。 性，而表现出来的一种杂乱构造。 4）平行构造 ： 泛指由伸长形的火山碎屑物 ， 如透镜体 、 饼状体 、 熔岩团 ） 平行构造：泛指由伸长形的火山碎屑物，如透镜体、饼状体、 块和条带等定向排列所组成的构造，它的连续性与平行性不及假流纹构造。 块和条带等定向排列所组成的构造，它的连续性与平行性不及假流纹构造。 5）假流纹构造 ： 主要出现在流纹质熔结凝灰岩中 ， 塑性玻屑可见燕尾状 ） 假流纹构造：主要出现在流纹质熔结凝灰岩中， 分叉。在刚性碎屑边部可见塑变不强的弧面棱角状外形， 假流纹”延伸不远， 分叉。在刚性碎屑边部可见塑变不强的弧面棱角状外形，“假流纹”延伸不远， 一般无气孔及杏仁体等而有别于流纹构造。 一般无气孔及杏仁体等而有别于流纹构造。 除上述构造外，有时还见气孔、杏仁构造、火山泥球及豆石构造等， 除上述构造外，有时还见气孔、杏仁构造、火山泥球及豆石构造等，甚至 在某些火山细屑岩中还见有生物搅动构造及实体化石。 在某些火山细屑岩中还见有生物搅动构造及实体化石。