最近在看准噶尔盆地二叠系砂砾岩薄片，这是我从事岩矿鉴定工作以来看到的岩屑类型最为复杂的碎屑岩薄片。岩石的碎屑组分几乎全为岩石碎屑，其中又以火山岩屑及火山碎屑岩屑较为多见。

 很早的时候就开始学习火山碎屑岩的鉴定，但与正常碎屑岩相比，对火山碎屑岩的薄片鉴定之前，先需要搞清楚很多概念。下面的文字摘自徐夕生、邱检生主编的《火成岩石学》，尽管没有照片，但对我这样的初学者还是有很大的帮助，故收藏于此，作为此次新疆之行的工作、学习纪念。

 

火山碎屑岩的类型

火山碎屑岩属于火山岩中的一大类别，在分类时需要考虑四个因素：

 1.     火山碎屑物的成因及数量；

 2.     胶结类型和成岩方式；

 3.     向熔岩和正常沉积岩的过渡；

 4.     碎屑的粒径和各粒级碎屑的相对含量。

按照前两个因素，可将火山碎屑岩从成因上分为三类：正常火山碎屑岩、熔结火山碎屑岩和自碎火山碎屑岩，火山碎屑物含量在90%以上，很少有正常沉积物混入，同时亦没有被熔岩物质所胶结。按照第三个因素，可以分为两类过渡性岩石：火山碎屑熔岩和火山碎屑沉积岩。在前面三个因素的分类基础上，可以再按照第四个因素对每个岩类进一步细分，又可分为集块岩、角砾岩和凝灰岩。

一、正常火山碎屑岩

是由于爆发式火山活动而产生的刚性和塑性的碎屑，在降落后经压实和水化学胶结而成的岩石。其胶结物多为火山碎屑的分解物，通常由蛋白石和粘土矿物（如蒙脱石）构成，重结晶后变成玉髓和水云母集合体。火山碎屑多为同源的，也可来自深部基岩或岩浆源区物质。火山碎屑的坠落和堆积方式受颗粒大小、风力、重力、泥流和冰川等因素的影响。根据占优势的火山碎屑的粒径，可将火山碎屑岩分为火山集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。

岩石名称：正常火山碎屑岩

组成物质：爆发式火山活动产生的碎屑（刚性或塑性）；

胶结方式：降落后经压实和水化学胶结；

胶结物组分：火山碎屑的分解物，通常由蛋白石和粘土（如蒙脱石）构成；

火山碎屑物：同源或深部基岩、岩浆区物质。

1、火山集块岩：粒度大于64mm的火山碎屑占岩石总体积的50%以上，或至少不少于1/3的火山碎屑岩。

特点：岩石分选差。集块由火山弹、火山渣、溅落熔岩团、火山块等组成。集块之间为角砾级和凝灰级的火山碎屑，也常见数量不定的来自火山基底的异源碎块。

酸性的火山集块岩中比较常见的是形态不规则的多孔状或致密状火山块；

基性的集块岩中，集块以纺锤形火山弹、饼状火山弹、牛粪状火山弹和规则火山渣为主，溅落熔岩团次之；

在中性集块岩中，较少见到纺锤形火山弹，而常出现火山块和面包壳状火山弹。

集块岩可以进一步按照成分命名，如玄武质集块岩、安山质集块岩和流纹质集块岩等。集块岩一般堆积于火山口附近，是识别和圈定火山口的主要标志。

2、火山角砾岩：粒度介于64~2mm的火山碎屑物数量占岩石总体积的50%以上，或至少不少于1/3的火山碎屑岩。

特征：分选差，主要为棱角明显的渣状或块状火山砾，有时有粒度大于2mm的浮岩碎屑和晶屑。角砾之间常被细的岩屑、晶屑以及玻屑充填。

火山角砾岩一般堆积在火山斜坡或火山四周，也是寻找火山口的标志之一。火山角砾岩也可以进一步按照成分命名，命名时对火山砾及砾间火山灰的成分要统一考虑，但不考虑混入的少量来自火山基底的异源碎屑。

3、凝灰岩：是分布最高、最常见的一种细粒火山碎屑岩。占主导地位的碎屑粒径小于2mm。

特征：碎屑组分主要为岩屑、晶屑、玻屑和火山尘。它们在火山爆发时被抛入空中，经过一定距离漂移后散落着地，再经压实和水化学胶结固结成岩。因空中分选的缘故，近火山口的岩屑和晶屑的比例较高，粒径粗于远离火山口的。凝灰岩一般成层理较差，但某些凝灰岩（特别是中基性成分的凝灰岩）由于空中分选较好，或水下喷发等原因，也具有明显的层理，称之为层状凝灰岩。通常根据凝灰岩中晶屑、玻屑和岩屑的相对含量，可将凝灰岩分为以下几种：

1）玻屑凝灰岩：以玻屑和火山尘为主要组分，可以含少量的岩屑和晶屑。由于颗粒细小易于搬运，往往分布于距火山口较远的位置。其成分多属流纹质；其他如英安质、安山质、粗面质和玄武质的玻屑凝灰岩，并不常见，且其中所含晶屑和岩屑的数量比流纹质玻屑凝灰岩中多。由于玻屑和火山尘为非晶质，不稳定，在一定的水分和温度下容易发生脱玻化而结晶。

2）晶屑凝灰岩：以晶屑为主要组分，并含有相当数量的岩屑、玻屑和火山尘，但总和仍少于晶屑。晶屑凝灰岩往往分布在火山口附近或不太远的地方。其中的晶屑常呈尖角形，有时发生弯曲、碎裂和熔蚀。晶屑是破碎了的斑晶，其成分与熔浆的化学组成有一定关系，如晶屑凝灰岩为玄武质，晶屑的主要成分是暗色矿物和斜长石；如为酸性流纹质，则成分主要为石英和长石，有时含少量黑云母、角闪石；如为安山质，则可兼有镁铁质和长英质矿物晶屑。

3）岩屑凝灰岩：以岩屑为主要组分，晶屑、玻屑和火山尘为次要组分。常分布于火山口附近，与火山角砾岩、集块岩共生。岩屑主要为新生或同源岩屑，可有少量外源成因。凝灰岩中所见的岩屑通常具有细粒结构。当玻屑（+火山尘）、晶屑、岩屑三者含量相近，则泛称为凝灰岩。

二、熔结火山碎屑岩类

是一类由火山灰流形成的火山碎屑岩。

熔结火山碎屑岩的形成与熔岩和正常火山碎屑岩都有些相似之处，但与后两者又均有区别。它除了具有熔结碎屑结构外，表面没有熔渣壳，在顶部及底部有疏松的火山灰或未熔结的凝灰岩。按照碎屑的粒级，熔结火山碎屑岩可分为熔结凝灰岩、熔结角砾岩和熔结集块岩，前者分布广泛，后两者出露较少。

1、熔结凝灰岩

原意为火雨岩，又称为焊接凝灰岩。是一种典型的陆相火山碎屑岩，以酸性的多见，中性次之，中基性少见。典型的熔结凝灰岩外貌与熔岩相似，呈块状，由变形玻屑、浆屑、晶屑、岩屑和火山尘等组成。火山尘在熔结凝灰岩中最易脱玻化和熔结。浆屑是喷发时形成的一种多孔的发泡熔岩，在坠落压扁后呈饼状体，在平面上近于等轴状，在纵切面上呈透镜状，上下表面较平滑，两头可以圆滑，也可以呈撕裂状、火焰状（后一种形态的浆屑又称为火焰石）。浆屑中的气泡在压扁过程中可以全部消失而呈致密状，也可保留为部分气孔，并被石英、长石等矿物充填。

在熔结凝灰岩的露头及手标本上常可见到透镜状、焰舌状以及其他压扁拉长状的变形玻屑和浆屑。这类岩石往往被误认为是流纹岩，但其差异在于熔结凝灰岩中火山碎屑的“流动性”是在一定温压条件下变形的结果。主要表现为：玻屑被压扁；玻屑的弧面多角形棱角逐渐变圆，以至于消失；玻屑弧面逐渐变为平滑线状，并绕晶屑、岩屑呈假流纹构造，以此与流纹岩的流纹构造相区别。相对常见的未变形玻屑，这种变形玻屑常称为塑性玻屑。这是因为高温的状态使得这些火山碎屑物在堆积的时候易发生塑性变形。根据熔结强度，熔结凝灰岩可进一步分为强熔结、熔结和弱熔结三种。

2、泡沫熔岩

是在泡沫流中形成的介于熔结凝灰岩和熔岩之间的过渡性岩石。泡沫流与火山灰流不同，前者的流体介质是熔浆，气泡多但不居主导地位，且未把岩浆物质、晶屑、岩块完全粉碎；而后者的流体介质为气体，且包裹着被粉碎了的岩浆物质和各种固态碎屑。泡沫流发生于中等和高黏度的岩浆中，不如火山灰流普遍，一般距火山口不远。泡沫熔岩由熔岩部分和发泡部分组成，且前者包裹后者。发泡部分经压扁后呈饼状体，在纵切面上呈透镜状，可以有三种组成形式：一是变形的似流纹状塑性玻屑和火山尘；二是扁平状的浆屑，其中有的呈火焰状；三是熔岩条带。前两种形式类似熔结凝灰岩的组成，后者是熔岩的组成，这三种形式可以结合出现。一般认为，泡沫熔岩是由泡沫化产生的熔岩凝块和流速不等的岩流微层之间的差异运动的产物。

三、自碎火山碎屑岩类

火山碎屑可在火山爆发和火山灰流中形成，前文提到的火山集块岩、角砾岩等便是如此；也可由火山岩的风化和破裂产生，类似于沉积碎屑的产生过程，经历搬运和沉积，产生主要由火山破碎物构成的沉积类型。另外一种需要注意的是自碎过程，即在有限的空间内，由于岩流中软硬部分相互摩擦或富水的射气流隐爆而生火山碎屑物，经压紧固结而形成火山灰碎屑岩。这类岩石往往压实不紧，孔隙较大，一般分布在中心式或裂隙式火山口附近，或在火山穹窿，或在破火山口内。

按照碎屑的形成过程，自碎裂火山碎屑岩可分为两种类型：岩流自碎碎屑岩和侵入自碎碎屑岩。

1、岩流自碎碎屑岩：主要分布于熔岩流的顶部、底部和前锋，由大小不等、成分与下伏熔岩一致的碎块组成，呈现集块岩、角砾岩和凝灰岩的外貌。这种火山岩往往在火山喷出的岩浆黏度较小时产生于熔岩流的边部。该过程是自生的，蕴含了很小的能量转移，因此碎块的搬运距离通常较短，岩性成分单一，分选性差，多为相对体量的棱角状的新生集块。

岩流自碎碎屑岩的形成机制大致为：在流动的熔岩中，熔岩流内部的边缘的热状态不同，边缘为变冷的刚性结壳，而内部较热且呈液态，由于内部的熔浆继续流动，导致顶缘的结壳破碎，且这些自碎的碎屑会在熔岩流前进过程中翻转，这样导致熔岩流的底部也呈现自碎状态；或者当熔岩流静止后，出溶的气体不断膨胀，将顶部的结壳炸碎，也是一种自碎作用；另外一个成因方式是，熔岩流经潮湿地面时，与水或冰雪接触，产生大量蒸汽，蒸汽不断上升膨胀，也会使迅速冷凝着的熔岩底层炸裂，不过这种方式形成的自碎火山碎屑岩量一般较少。

根据碎块的大小和相对含量，岩流自碎碎屑岩可分为集块、角砾和凝灰三个级别，分别称为岩流自碎集块岩、岩流自碎角砾岩和岩流自碎凝灰岩。岩流自碎碎屑岩经常分布在火山口附近，并常与绳状熔岩共生，主要见于中基性熔岩中，一般呈层状，但厚度变化大。

2、侵入自碎碎屑岩：另外，封闭条件下在近地表处有时也会产生由于隐曝而形成的自碎火山碎屑岩。自碎碎屑岩形成以后，往往有一定位移，形成岩墙、岩床、岩株、岩筒等侵入产状，同时具有较好的火山碎屑呀岩外貌和结构，称为侵入自碎碎屑岩。其可能的形成机制可大致描述如下。

在火山作用的晚期，火山通道被堵塞，由于早期喷发过程使得大量挥发分散失，内部继续上涌的岩浆黏度相对增大，同时在较深处岩浆房内的残余岩浆继续分异，产生的气体组分以富水射气流形式上升，在超浅成条件下，由于围压骤然降低，引起气体急剧膨胀，在火山通道内发生爆炸，使得围岩和岩浆中早先结晶的斑晶大量被崩碎。若引爆作用产生了新的火山通道，则黏稠的、温度较低的岩浆夹杂着火山碎屑沿着新的通道挤出地表。从而在火山口附近形成产状很陡的火山碎屑岩，构成侵出相。若引爆作用不强，没有产生新的火山通道，则岩浆无法穿透上覆的火山岩层，而是侵入于中，或稍微顶起围岩，本身在超浅成环境下形成次火山岩。因此，自碎火山碎屑岩既可以构成火山的通道相，也可表现为侵出相。这种形成形成的自碎火山碎屑岩在我国东南部中生代盆地中较为发育，岩石为碎斑结构，有时能见到钾长石的“边结构”。

四、火山碎屑熔岩类

火山碎屑熔岩是介于火山碎屑岩和熔岩之间的过渡岩石类型，其特点是火山碎屑物为熔岩胶结。根据火山碎屑物和熔岩胶结物两者之间的关系存在两种类型：一种是火山碎屑物与熔岩胶结物之间在成分上甚至结构构造上都基本一致，是由同期熔浆胶结自生的火山角砾所形成；另一种是火山碎屑物与熔岩胶结物的岩性和结构构造都不同，是晚期熔岩胶结早期火山碎屑物形成的。类似于正常火山碎屑岩的划分，依火山碎屑粒径的不同可分为：集块熔岩（碎屑粒径大于64mm）、角砾熔岩（碎屑粒径为2~64mm）和凝灰熔岩（碎屑粒径小于2mm）。

集块熔岩和角砾熔岩由于粒径较粗，在空间分布上往往局限于火山口附近，是由火山猛烈爆发抛入空中的熔岩团和火山块在落地后被熔岩胶结而成，因而它们的结构构造主要取决于碎块和胶结物的成分与结构构造。

（一）火山碎屑熔岩的主要类型：

1、凝灰熔岩：富挥发分的中性和酸性熔岩在陆上或水下喷发时，强烈爆炸形成的凝灰级碎屑颗粒为熔岩胶结，形成凝灰熔岩。凝灰熔岩中的火山碎屑是由近地表浅处、火山通道或地表岩流中气体的爆炸产生的，较少来自空中坠落。凝灰熔岩中的火山碎屑物主要是晶屑和岩屑，不含玻屑，以晶屑凝灰熔岩最为常见。晶屑呈不同程度的棱角形，成分一般与相当熔岩的斑晶相同，常见熔蚀和裂纹，有的周围具再生边。构成基质的熔岩物质多呈雏晶和微晶，可具有典型的熔岩结构构造，如流纹构造、霏细结构、球粒结构、交织结构等。此外，根据化学成分可对凝灰熔岩进一步命名，如流纹质凝灰熔岩、英安质凝灰熔岩以及英安质凝灰熔岩等。

2、碎斑熔岩：指斑晶破碎的熔岩，斑晶破碎为晶屑。碎斑熔岩在成因上与凝灰熔岩相仿，主要见于黏度较大的酸性和中酸性火山岩浆活动区，碎斑含量30%~40%，成分主要为石英、碱性长石、斜长石、黑云母，有时有角闪石、辉石，胶结物为酸性熔岩，基质常为微花岗结构和霏细结构。岩石具连续不等粒碎斑结构，破碎的斑晶往往具有可拼接性，石英、钾长石等斑晶碎而不散，斑晶破碎后的裂缝内被贯入了熔岩物质，并与基质相连，可以呈岩穹状侵出相，也可为次火山岩相产出。

五、火山碎屑沉积岩

火山碎屑岩向沉积岩过渡，即为火山碎屑沉积岩。该类岩石成层性好，形成于沉积作用和火山作用的双重作用之下，产出于水相环境。有时，又可依据岩石中火山碎屑和沉积碎屑的相对含量，将该大类岩石分为两种类型：第一种，火山碎屑物含量在90%~50%，称沉积火山碎屑岩类，又简称为沉火山碎屑岩；第二种，火山碎屑物的含量占50%~10%，为狭义的火山碎屑沉积岩类。这两类岩石通常都由沉积物质胶结，具有一定的成层性。

在火山碎屑沉积岩类中，火山碎屑物的数量一般少于沉积碎屑，且越是靠近火山机构，火山碎屑的含量越多。火山碎屑的粒径往往属于凝灰级，主要是一些比较细小的玻屑、晶屑和岩屑；沉积碎屑则包括一般的陆源碎屑、生物碎屑和化学沉积物。狭义的火山碎屑沉积岩类的命名，基本上采用沉积岩的名称，前面加上“凝灰质”三个字。而沉火山碎屑岩则在其岩石名称前加一个“沉”字，如火山碎屑在数量上明显超过沉积碎屑，粒径又为凝灰级，则称沉凝灰岩，此类岩石常见于离火山口稍远的地方。

火山碎屑和沉积碎屑的鉴别往往比较困难。相对来说，前者成分较单一。棱角明显；后者可出现较复杂的成分，磨圆度好。对于新鲜的火山碎屑沉积岩标本，如果出现玻屑，或晶屑新鲜并呈棱角状，则无疑是火山碎屑；如果有的晶屑磨圆度好，则可能是陆源碎屑；另外，假如石英、长石碎屑内部含玻璃质包体，黑云母、角闪石晶屑具有暗化边，则它们也应属火山碎屑。而对于不太新鲜的火山碎屑沉积岩，由于蚀变等因素的影响，则难以将两者区分开。

由于此类岩石形成于水介质中，黏土、粉砂和化学沉积物常作为主要的胶结物。但并不排除空中降落的火山尘参与的可能。尤其在近火山口的地区，富含玻屑的大量火山碎屑物迅速降落于水介质中，火山碎屑的量显著超过沉积碎屑，此时火山尘成为主要的胶结物质。不过，极细小的火山尘很容易脱玻化或水化成为玉髓或硅质凝聚体，在显微镜下难以鉴别或易被忽略。

六、火山碎屑岩的产状、分布与成因

火山碎屑岩的产状和分布与其形成过程有关。该过程可通过火山碎屑的喷发以及随后的搬运和堆积过程来考虑。在火山爆发过程中由大量气体和火山碎屑混合而成的颗粒流通常以两种方式产出，从下到上依次为：火山碎屑涌流和火山碎屑流。

火山碎屑涌流是一种低密度湍流，在空间上常形成于火山碎屑流的下部。在普林尼式火山爆发的初始阶段，热的岩浆蒸汽携带细粒火山碎屑沿火山斜坡运移，同时又将地面的陆源碎屑卷入其中，随着能量消耗，碎屑物逐渐沉积，便构成火山碎屑涌流堆积。此类火山碎屑岩距离火山口一般不远，分布范围小、厚度薄、成分变化大，具有填平补齐起伏地貌的作用，岩性从下到上可从凝灰质碎屑岩、沉凝灰岩到晶屑玻屑凝灰岩。另外由于涌流在运移时有较高的前峰，因而堆积时可发育明显的层理构造，且常有低角度斜层理或交错层理。

火山碎屑流是一种高密度层流，其堆积产物称为火山碎屑流堆积，它包含各种熔结和未熔结的火山碎屑岩，并按照粒级可进行详细分类。对于中心式早期爆发式火山活动，粗粒径的集块岩和火山角砾岩一般分布在火山口附近或火山斜坡上；而细粒的凝灰岩则分布较广，其中岩屑凝灰岩和晶屑凝灰岩较靠近火山口，而玻屑凝灰岩可分布在距火山口很远的地方，甚至相距几千公里。如果组成火山碎屑流的碎屑物质的粒度2/3以上都属于凝灰级，则称之为“火山泥流”。在此过程中形成的熔结凝灰岩可构成广阔的盾形山或熔结凝灰岩平原和熔结凝灰岩高原。

从喷发环境来看，火山碎屑岩可以在陆相和水相环境中喷发，其搬运和沉积方式也不尽相同。按照火山碎屑物的主要搬运和沉积方式，可划分为三种成因类型。

1、重力流型火山碎屑沉积

重力流型火山碎屑沉积按其沉积环境又可分为陆上和水下两种类型。

（1） 陆上的火山碎屑流沉积是熔结火山碎屑岩类的主要形成方式。高黏度、富含挥发分的酸性和中酸性岩浆在上升到地表浅处时，由于压力骤降，气体急剧膨胀并强烈爆炸，火山口的熔岩柱被炸碎，岩浆喷出。其中一部分粉碎的火山碎屑物，呈火山灰、玻屑、晶屑等形式被抛入高空后，呈空降火山碎屑物而逐渐堆积。大部分或全部喷出火山口的熔岩碎屑物，没有被抛入高空，而呈热的悬浮物混杂于火山气体之中，沿着山坡向四周运移，构成火山碎屑流。

（2） 水下火山碎屑流指的是主要由火山喷发碎屑物组成的高密度底流，当在水下流动时，由于流速降低后形成沉积。这种沉积类型的特点是成层性较好，粒序构造明显；分选性较好，熔结性差，具明显“基质”支撑结构；浮石和火山渣气孔少；在剖面上粒序层之上为流动层，可表现明显的水携沉积特点，如可见交错层理、波痕、叠瓦构造及颗粒定向排列等。

2、降落型火山碎屑沉积

火山喷发物在大气中，经风力分异而形成的火山碎屑沉积属此种类型，由于碎屑颗粒较细，通常又称降落灰沉积。由于碎屑颗粒的粒度和密度不同，当随着风力搬运时，碎屑颗粒会依降落速度不同而分离，造成分异。风向、风速、扰动性以及碎屑物的喷射高度也是控制散落形态的重要因素。在理想情况下，在某个固定的方向上，火山碎屑的成分、粒度及沉积的厚度均会有系统的变化。通常来说，降落灰的厚度往下风方向逐渐减薄，粒度也相应减小。

大量火山灰可在空中作长距离搬运，然后降落在陆上或水中。降落在水中的火山灰物质，还可被水流继续搬运很远的距离，尤其是很细的火山灰，质轻多孔，可像浮石般漂流很远的距离。这样，就可为海洋沉积物提供重要的物质来源。

3、水携型火山碎屑沉积

此类沉积具明显的水携沉积特点。火山喷发的碎屑物经过流水搬运可在海岸平原、海滩、浅海陆棚甚至深水盆地上沉积，分布也相当广泛。随着搬运距离加大，离火山口渐远，正常沉积物质也随之增多。因此，水携型火山碎屑沉积物的外貌类似岩屑砂岩或长石砂岩，也常具正常碎屑沉积岩的各种构造。它的成分主要受同期火山作用控制，碎屑的成熟度较低，分选性和磨圆度都较差，可见到玻屑、暗化的黑云母和角闪石等矿物，熔岩碎屑中残留着玻基斑状结构、交织结构或玻璃质结构等火山碎屑岩的特征结构，明显不同于由陆源火山岩剥蚀形成的碎屑沉积岩。

七、火山碎屑岩的次生变化

由于火山碎屑岩的胶结一般比较疏松，有一定空隙度，便于流体和热液进出，因此容易发生次生变化。其中，最易发生变化的是火山尘、玻屑、浆屑，其次是晶屑和岩屑。晶屑和岩屑的变化与相当成分熔岩中的相同 。例如，暗色铁镁质矿物常变化为绿泥石、蛇纹石和绿帘石等；长石常变化为高岭石、方解石和蒙脱石等。

在水汽热液作用下，酸性玻屑和火山尘发生脱玻化产生碱性长石和石英，它们呈霏细结构、球粒结构、梳状结构；与此同时，还会伴生一些次生矿物，常见的有方解石、蒙脱石、水铝石、叶腊石、沸石、方英石、蛋白石等。

斑脱岩化就是一种以蒙脱石、方英石为主要组分的水热变化，在手标本上呈白色粉末状，常具残余的火山灰和相应的凝灰结构。沸石化也是酸性玻屑和火山尘的重要次生变化，蚀变后的岩石一般色浅，常具贝壳状断口，土状、白垩状和玻璃状光泽；次生变化产生的主要矿物是斜发沸石、丝光沸石、石英，其次是蒙脱石、透长石、玉髓、蛋白石、方英石等；此外，绿泥石化也是常见的次生变化。基性玄武玻璃可风化和水化为橙玄玻璃，呈土褐色、黄色或灰色多边形。此外，还可以脱玻化形成三种产物：非均质暗橙色至橙色的隐晶物质、绿泥石质物质以及沸石。三者可以共存，也可以出现其中的一二种，并在玻璃质中呈带状分布。

                    ----------自徐夕生 邱检生主编的《火成岩石学》

 

 

火山碎屑岩的研究方法

——————摘自常丽华等《火成岩鉴定手册》

火山碎屑岩常与火山熔岩或沉积岩相伴生，对它的研究一方面可以了解某一地区火山喷发的历史、喷溢次数，另一方面又可以了解火山喷发及其沉积环境（是陆上还是水下？）。此外，根据火山碎屑物等特征还可以帮助了解火山喷发强度和规模以及初步确定火山口的位置。一些远离火山口的细小火山碎屑物往往与沉积岩互层或呈夹层产出，且分布较稳定，还可作为地层划分的标志层。更为重要的是，火山碎屑岩中还经常赋存着一些有用的金属、非金属矿产，甚至见有良好的油气显示。

一、首先，要在野外搞清如下几个问题：

1. 确定产状：它们是成层的还是充填于火山通道中或在其两侧？若是成层者，还要弄清它们是夹于火山岩中还是沉积岩中？

2. 初步判断它们是陆上还是海下堆积。

3. 注意火山碎屑物的成分和粒度在同一层火山碎屑岩的纵向变化，了解分异作用的特点。例如，在同一层火山碎屑岩中，从下到上粒度又粗变细，成分由相对基性变为酸性，表明岩浆分异的特点。又如，同一岩层在横向上粒度的变化，可帮助寻找火山口，圈定火山喷发范围。

4. 注意观察火山碎屑岩的颜色或结构等特点，以便确定标志层。

二、室内镜下鉴定，要在野外工作的基础上进行，重点观察火山碎屑物成分、岩石结构特点，注意火山碎屑岩与火山熔岩、沉积岩的区别。

必须熟悉火山碎屑岩类中的主要岩石类型的特征，要特别注意以下几点：

1. 注意仔细观察岩石中是否含有棱角-次棱角的岩屑（其结构与周围介质不同）。若含有岩屑，则为火山碎屑岩类的岩石，而非火山熔岩。此时要进一步注意观察胶结物成分：若为熔岩胶结，表明该岩石为火山碎屑熔岩；若为火山灰胶结，则为正常火山碎屑岩。

火山灰的特点是：粒径极细小，一般＜0.01mm，高倍镜下有时见模糊的似花瓣状，无晶面、晶棱，不显或微显光性，脱玻化则呈似霏细质点，一级灰—白干涉色。这些特点有别于泥质填隙物（泥质物多为极细小的纤维状或鳞片状，干涉色较高），以此又可区别于泥质填隙的沉积成因的碎屑岩或向沉积岩过渡的火山碎屑岩。

2. 仔细观察岩石中是否存在玻屑。玻屑的各种形态是比较容易识别的，单偏光下观察时尽量缩小光圈，会看得更清楚，当玻屑脱玻化后，有时在正交偏光镜下看得更明显。当岩石中存在玻屑时，应为火山凝灰岩；而无玻屑时更可能为火山熔岩。

3. 注意观察岩石中矿物的某些特征：若岩石中矿物为自形或半自形，具熔蚀结构者，一般为火山熔岩；若其矿物多呈棱角-次棱角状，尽管长石可见部分晶形，但常见沿其解理面破碎成阶梯状或参差状的现象，表明这些岩石为火山碎屑岩类。

4. 仔细观察晶屑、岩屑是否有圆化现象，以便区分沉火山碎屑岩和正常火山碎屑岩。