火山碎屑岩分类

火山碎屑岩分类有哪些？~

由于火山碎屑岩的特殊成因方式，使其在整个岩石学中处于一个特殊的位置上。国内外有关火山碎屑岩分类方案很多。IUGS推荐的火山碎屑岩分类方案，尽管2002年又对第一版作了修改和补充，但仍未涉及火山碎屑熔岩和熔结火山碎屑岩（表2-1，图5-1、2）这两个常见的类型。因此，国内主要采用孙善平等的分类方案（表5-5），该分类是孙善平和王小明在长期研究工作中，经反复多次修改和补充于20世纪80年代末提出的较完善的并具有一定代表性的分类。本手册亦按此分类方案对火山碎屑岩进行描述。在分类表5-5中“火山碎屑含量”和“粒度”二栏括号内的数据为国家制定的鉴定标准，也是目前国内普遍采用的参数。


岩石类型火山碎屑熔岩类正常火山碎屑岩类火山—沉积碎屑岩类亚类碎屑熔岩亚类熔结火山碎屑岩亚类普通火山碎屑岩亚类沉积火山碎屑岩亚类火山碎屑沉积岩亚类火山碎屑含量/%10～90（10～75）占绝对优势＞90（＞75）占多数90～50（75～50）占少数50～10（＜50～25）成岩方式熔浆胶结熔结为主以压紧胶结为主，也有部分火山灰分解物化学沉积物及粘土物质胶结和压结粒度（φ值标准，φ=-1g2d，d为粒径）结构构造特征火山碎屑一般不定向具有明显的假流动构造层状构造一般不明显一般成层构造明显基本岩石名称集块级集块熔岩熔结集块岩集块岩沉集块岩26（≥64mm）角砾级角砾熔岩熔结角砾岩火山角砾岩沉火山角砾岩凝灰质砾岩（角砾岩）（2mm～64mm）凝灰级凝灰熔岩熔结凝灰岩凝灰岩沉凝灰岩凝灰质砂岩凝灰质粉砂岩凝灰质泥岩凝灰质化学岩2（0.05～2mm）2-4（0.005mm～0.05mm）2-8（0.005mm）
根据目前对火山碎屑岩的研究现状，火山碎屑岩的分类主要考虑火山碎屑的形成条件、碎屑物的物质成分、成岩方式和碎屑物的粒级。具体分类命名原则是：
（1）根据火山碎屑物的来源和生成方式，即依火山碎屑的形成条件划分出火山碎屑岩的三个成因类型：向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类、正常火山碎屑岩类和向沉积岩过渡的火山-沉积碎屑岩类。
（2）根据火山碎屑含量、沉积物含量和成岩方式的差别，划分为五个亚类，分别是：
正常火山碎屑岩类的熔结火山碎屑岩亚类和普通火山碎屑岩亚类、火山—沉积岩类的沉积火山碎屑岩亚类和火山碎屑沉积岩亚类以及碎屑熔岩亚类。
（3）根据每个亚类中碎屑物（包括火山碎屑和沉积碎屑）粒度和各粒级组分的相对含量，进一步划分为：
集块岩（aggiomerate，碎屑物粒径＞64 mm，其含量一般＞50%）、角砾岩（碎屑物粒径在64～2 mm之间，其含量一般＞50%）和凝灰岩（碎屑物粒径＜2 mm，其含量一般＞50%）三个基本类型。如表5-5和图5-1所示，它们还可进一步分类命名。
在实际工作中，可根据碎屑成分、形态特征和结构构造等依次作为形容词，对岩石进行命名，如流纹质晶屑凝灰岩、安山质凝灰角砾岩等。此外，成岩次生变化特征也可作为命名的形容词，如蒙脱石化凝灰岩。

（一）火山碎屑岩的结构和构造
1.结构
（1）粒度结构
◎集块结构：粒度＞64mm的火山碎屑物含量一般＞50％，不少于1/3。
◎火山角砾结构：粒度介于64～2mm之间的火山碎屑物含量一般＞50％，不少于1/3。
◎凝灰结构：粒度介于2～0.0625mm之间的火山碎屑物含量一般＞50％。
◎尘屑结构：粒度＜0.0625mm之间的火山碎屑物含量一般＞50％。
（2）成因结构
◎塑变（熔结）结构：主要由塑性玻屑和塑性岩屑彼此平行重叠熔结而成，其中可含少量的刚性碎屑物，据主要碎屑粒度的大小可进一步分为熔结集块结构、熔结角砾结构和熔结凝灰结构。
◎碎屑熔岩结构：是火山碎屑岩向熔岩过渡的一种结构，火山碎屑物被熔岩胶结。也可进一步根据主要碎屑的粒度大小划分为集块熔岩结构、角砾熔岩结构、凝灰熔岩结构等。
◎沉火山碎屑结构：是火山碎屑岩向正常沉积岩的过渡类型的结构，以火山碎屑为主，混入有少量的正常沉积物。
◎凝灰沉积结构：是以正常沉积物为主的过渡类型的结构。一般在正常沉积物中混有少量（50％～10％）的火山碎屑物质，如凝灰砾状结构、凝灰泥质结构等。
2.构造
火山碎屑岩常见的构造有以下几种：
◎流状构造：由压扁拉长的塑变玻屑和塑变岩屑定向排列形成，在野外有时不易与流纹构造区别。它们的不同之处在于流纹构造是熔浆流动形成的纹理，平行延伸，遇斑晶或刚性岩屑会自然绕过，无变薄、变窄、嵌入等现象，延伸较为稳定；而流状构造的塑性岩屑和塑性玻屑在空间上延伸短，在遇到刚性岩屑时，会受刚性碎屑的压缩在其周围变薄变窄，甚至出现折断、嵌入的现象。
◎火山泥球构造：火山灰级碎屑物质凝聚成球状、豆状，中心粒度较粗，向边缘变细，具同心层构造。一般认为是当雨滴通过喷发云时由湿润的火山灰凝聚而成的。
◎层理构造：多见于水携或风携降落堆积的火山碎屑沉积物中，陆上堆积的涌浪相堆积中也可出现水平层理和交错层理。
◎粒序构造：有正粒序（由上向下粒度变粗）和逆粒序构造（由上向下粒度变细）两种。其中逆粒序构造是由于在火山碎屑中存在一些体积大但密度小的浮岩岩屑（密度小于1g/cm3）而造成的。
（二）火山碎屑岩的分类
火山碎屑岩兼有火山岩和沉积岩的一些特性，因此在分类上需考虑的因素较多。本教材推荐使用孙善平（2001）的分类方案（表10－2）。该分类不仅考虑了正常火山碎屑岩类型，还考虑了火山碎屑岩分别向熔岩和沉积岩过渡的类型，即分为正常火山碎屑岩类、向熔岩过渡的火山碎屑岩类和向沉积岩过渡的火山碎屑岩类3个大类，再进一步据成岩方式、结构构造和火山碎屑的粒径来划分种属。
表10－2 火山碎屑岩分类表


（据孙善平，2001）
1.正常火山碎屑岩类
火山碎屑物体积分数大于90％，正常沉积物和熔岩物质极少。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、熔结火山碎屑岩和层火山碎屑岩3个亚类。

图10－3 秦皇岛上庄沱安山质集块岩（a）和秦皇岛火山角砾岩（b）（文霞摄于2009年）

◎普通火山碎屑岩亚类：成岩方式以压实为主，常叠加有水化学胶结，胶结物往往为火山灰分解物，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，成层构造一般不明显。火山碎屑物质主要由火山集块、火山角砾、火山砾、晶屑和半塑性的玻屑组成，以刚性和半塑性碎屑为主，没有堆积后的压扁、拉长等塑性变形现象。按岩石中主要碎屑（一般大于50％，不少于1/3）的粒度可分为集块岩（agglomerate）（图10－3a）、火山角砾岩（volcanic breccia）（图10－3b）、火山砾角砾岩（lapilli stone）和凝灰岩（tuff）等类型。当不同粒级的火山碎屑含量混杂时，定名时可据各种碎屑的含量投点（图10－4），确定复合名称，如角砾凝灰岩、集块角砾岩等。进一步定名还应据晶屑组合或同源岩屑中斑晶成分特征等，确定火山碎屑对应的熔岩成分，并作为前缀参加到定名中，如安山质火山角砾岩、流纹质凝灰岩等。凝灰岩是火山碎屑岩中分布最广的一种，主要由粒度小于2mm的火山灰组成，晶屑、玻屑和岩屑均有，进一步可据“三屑” 的相对含量分为7种类型（图10－5）。

图10－4 火山碎屑岩定量粒级分类（据刘宝珺等，1980）


图10－5 凝灰岩中 “三屑”命名图（据孙善平，1984，转引自邱家骧，1990）

◎熔结火山碎屑岩亚类：火山碎屑物在堆积后仍具较高的温度，处于可塑状态，在上覆物质的负荷压力下，经变形、熔结而成。岩石具熔结结构，碎屑主要由晶屑、塑变岩屑、塑变玻屑和火山尘组成，也可有少量的刚性岩屑，由于塑变碎屑拉长定向而具流状构造。据碎屑的粒度分为熔结集块岩（weldedagglomerate）、熔结角砾岩（welded breccia）图10－6）和熔结凝灰岩（welded tuff或ignimbrite），也可据图10－4、图10－5进一步定名，再加上相应熔岩名称作为前缀，如流纹质玻屑熔结凝灰岩等。熔结集块岩和熔结角砾岩在露头上经常共生，分布面积不大，主要见于火山喷出口附近，是近火山口相产物。熔结凝灰岩则分布较广，可分布在近火山口附近，也可以远离火山口分布。同一喷发单元的不同部位以及不同厚度的喷发单元之间，熔结凝灰岩的玻屑和塑变岩屑的变形程度也有所不同，即具有不同的熔结程度（图10－7）。根据塑性玻屑和塑性岩屑的变形特点，可分为弱熔结、熔结和强熔结3个等级：(1)弱熔结凝灰岩：即塑性玻屑微受变形，部分棱角开始圆化，部分仍保留弧面棱角状，略有压扁拉长现象，塑性岩屑少见，岩石流状构造不明显，常产于熔结凝灰岩的上、下部，与熔结凝灰岩显渐变过渡关系；(2)熔结凝灰岩：塑变玻屑仍可恢复弧面棱角状形态，塑变岩屑发育，塑变碎屑受刚性碎屑挤压，在其边缘，尤其是在受压的一侧，出现明显的变形和定向性，显示了特征的流状构造，常呈巨厚堆积，剖面上位于喷发单元的中上部；(3)强熔结凝灰岩：塑变玻屑含量极高，变形强烈而呈扁平状，仅在刚性碎屑（通常为晶屑）的撑开部位偶尔见变形弱的玻屑，塑变碎屑多直接接触，尘屑少见，流状构造十分明显，有时与流纹构造不易区别，一般位于喷发单元的中下部。一般说来，近火山口处和喷发单元层中下部的熔结程度要强于远火山口处和喷发单元层中上部。

图10－6 粗面质熔结角砾岩可见流状构造，产于河北省秦皇岛张家口组火山岩（王连训摄于2008年）


图10－7 流纹质熔结凝灰岩塑性玻屑的变形程度与熔结强度的关系（引自叶德隆等，1995）

在一些大的火山岩省内，如与岛弧、活动大陆边缘有关的火山岩省中，常有以中、酸性火山碎屑岩为主的大规模火山爆发，形成以熔结凝灰岩为主要成分、规模巨大的火山碎屑岩堆积，被称为熔结凝灰岩大爆发（ignimbrite flare－up）。这些凝灰岩的体积巨大，形成周期长，如北美洲在50～20Ma的时间内，火山爆发形成了超过5×105km3的熔结凝灰岩堆积，澳大利亚东部早白垩世的Whitsunday火山岩省、我国东部早白垩世的滨太平洋火山岩省中也有体积巨大的熔结凝灰岩堆积。这样巨量的熔结凝灰岩爆发的成因机制，引起了学者们的广为关注，但目前并未形成统一的认识。Farmer et al.（2008）认为美国西部的落基山脉南部的熔结凝灰岩大爆发与板块的俯冲作用有关，由于俯冲角度在深部的突然变陡（回转），导致软流圈地幔的对流上升，发生部分熔融的同时，还将热能传导给上部的岩石圈地幔。软流圈地幔、岩石圈地幔部分熔融形成的岩浆与上覆地壳中形成的岩浆混合，就形成了巨量的中酸性岩浆，这些岩浆的爆发就产生了大量的熔结凝灰岩（图10－8）。Gerardo et al.（2008）认为墨西哥Sierra Madre Occidental的熔结凝灰岩大爆发与地堑式的张性断裂有关，并提出了地堑火山口的概念。

图10－8 与俯冲有关的熔结凝灰岩爆发模式（据Farmer et al.，2008）

◎层火山碎屑岩亚类：指具明显的韵律层理和层理构造的火山碎屑岩，以层状凝灰岩较常见。层状凝灰岩一般是火山灰在水盆中堆积形成的，其中正常沉积物体积分数小于10％，火山碎屑主要为玻屑、刚性－半塑性岩屑和火山尘，由火山灰和火山尘分解的少量水化学沉积物胶结，部分为压实胶结。当正常沉积物体积分数大于10％时，就过渡为沉凝灰岩。
2.向熔岩过渡的火山碎屑岩类
火山碎屑体积分数占10％ ～90％，碎屑由熔浆胶结，可称为火山碎屑熔岩。碎屑熔岩类的成因多样：已固结的熔岩表壳在下部熔浆继续流动和逸出的气体产生爆炸的情况下，使表壳破碎再被熔岩胶结形成角砾熔岩（breccia lava）和集块熔岩（agglomeratic lava）；爆发能量不足时，往往在从火山口中抛出碎屑的同时，亦有熔岩溢出，降落于熔岩中的碎屑物质被熔岩胶结而形成各种碎屑熔岩；当熔岩以较大的冲力从火山口喷发时，可使熔岩中的斑晶大部分破碎，形成碎屑以晶屑为主的晶屑凝灰熔岩；岩浆在地下的隐爆作用常使内部的斑晶破碎亦可形成晶屑凝灰熔岩。凝灰熔岩中的碎屑以晶屑为主，也可有少量刚性岩屑，但一般不出现玻屑。
3.向沉积岩过渡的火山碎屑岩类
由落入水盆中的火山碎屑物与正常沉积物同时堆积而形成。根据火山碎屑物的含量可分为沉积火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩两亚类。
◎沉积火山碎屑岩亚类：火山碎屑体积分数占50％～90％，常与正常火山碎屑岩和正常沉积岩共生，并往往呈过渡关系，据火山碎屑的粒度可分为沉集块岩、沉火山角砾岩和沉凝灰岩等，以沉凝灰岩（tuffite）为常见。岩石具层理构造，韵律层较发育。在碎屑物中常见具磨圆的砾、砂、粘土等正常沉积物，有时还可出现生物化石和生物碎屑。
◎火山碎屑沉积岩亚类：火山碎屑体积分数较少，介于10％ ～50％之间，具更接近于沉积岩的特征，常与沉积火山碎屑岩呈渐变过渡关系，堆积位置一般离火山口较远，命名时以正常沉积岩的名称为基本名称，将火山碎屑作前缀，如凝灰质砂岩、凝灰质砾岩等。

由于火山碎屑岩的特殊成因方式，使其在整个岩石学中处于一个特殊的位置上。国内外有关火山碎屑岩分类方案很多。IUGS推荐的火山碎屑岩分类方案，尽管2002年又对第一版作了修改和补充，但仍未涉及火山碎屑熔岩和熔结火山碎屑岩（表2-1，图5-1、2）这两个常见的类型。因此，国内主要采用孙善平等的分类方案（表5-5），该分类是孙善平和王小明在长期研究工作中，经反复多次修改和补充于20世纪80年代末提出的较完善的并具有一定代表性的分类。本手册亦按此分类方案对火山碎屑岩进行描述。在分类表5-5中“火山碎屑含量”和“粒度”二栏括号内的数据为国家制定的鉴定标准，也是目前国内普遍采用的参数。

图5-1 按火山碎屑物粒度的分类

表5-5 火山碎屑岩分类表

根据目前对火山碎屑岩的研究现状，火山碎屑岩的分类主要考虑火山碎屑的形成条件、碎屑物的物质成分、成岩方式和碎屑物的粒级。具体分类命名原则是：

（1）根据火山碎屑物的来源和生成方式，即依火山碎屑的形成条件划分出火山碎屑岩的三个成因类型：向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类、正常火山碎屑岩类和向沉积岩过渡的火山-沉积碎屑岩类。

（2）根据火山碎屑含量、沉积物含量和成岩方式的差别，划分为五个亚类，分别是：

正常火山碎屑岩类的熔结火山碎屑岩亚类和普通火山碎屑岩亚类、火山—沉积岩类的沉积火山碎屑岩亚类和火山碎屑沉积岩亚类以及碎屑熔岩亚类。

（3）根据每个亚类中碎屑物（包括火山碎屑和沉积碎屑）粒度和各粒级组分的相对含量，进一步划分为：

集块岩（aggiomerate，碎屑物粒径＞64 mm，其含量一般＞50%）、角砾岩（碎屑物粒径在64～2 mm之间，其含量一般＞50%）和凝灰岩（碎屑物粒径＜2 mm，其含量一般＞50%）三个基本类型。如表5-5和图5-1所示，它们还可进一步分类命名。

在实际工作中，可根据碎屑成分、形态特征和结构构造等依次作为形容词，对岩石进行命名，如流纹质晶屑凝灰岩、安山质凝灰角砾岩等。此外，成岩次生变化特征也可作为命名的形容词，如蒙脱石化凝灰岩。

---

纳雍县17750318601： 火山碎屑岩 - 搜狗百科？
圭度胃康： 1.火山熔岩类:火山碎屑含量10%~90%(10%~75%),成岩方式为熔浆胶结,火山碎屑一般不定向,基本岩石名称有集块熔岩,角砾熔岩,凝灰熔岩. 2.正常火山碎屑岩类:火山碎屑含量占绝对优势>90%(75%),又可分为熔结火山碎屑岩亚类...

纳雍县17750318601： 火山碎屑岩属于三大岩石的哪一类考试选择题选哪个呢 - ？
圭度胃康：[答案] 岩浆岩 沉积岩 火山碎屑岩见有火山岩和沉积岩的一些特征 分类应考虑火山碎屑岩沉积岩和熔岩过渡的特征分为向熔岩过渡类型,正常火山碎屑类型,向相沉积岩过渡类型.

纳雍县17750318601： 火山岩的分类和命名 - ？
圭度胃康： 按火山作用方式的不同可分为熔岩和火山碎屑岩两大类. 7.3.1.1 熔岩的分类和命名 熔岩的分类有矿物定量分类、化学定量分类和定性分类等方案,三者常互相配合使用.对于全晶质火山岩,可使用矿物定量分类;对于不能准确识别矿物成分及...

纳雍县17750318601： 碎屑岩有哪些基本类型?各有何特点? - ？
圭度胃康：[答案] 按物质来源可分为陆源碎屑岩和火山碎屑岩两类.火山碎屑岩按碎屑粒径又分为集块岩(>64毫米) 、火山角砾岩( 64~2毫米)和凝灰岩(<2毫米) .陆源碎屑岩按碎屑的粒径 ,可分砾岩(角砾岩)、砂岩和粉砂岩.砾岩有棱...

纳雍县17750318601： 岩石分类除了岩浆岩、变质岩和沉积岩还有哪些类型 - ？
圭度胃康：[答案] 首先分三大类岩浆岩(火成岩)、变质岩、沉积岩.岩浆岩根据SiO2的含量分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩、碱性... 外源沉积岩包括陆源碎屑物质、粘土矿物及火山碎屑物质.陆源碎屑岩按颗粒大小分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩.火山碎屑...

纳雍县17750318601： 火山碎屑物分为几种 - ？
圭度胃康： 火山灰- 微粒少于直径2 毫米 火山砾或火山渣- 在直径2 和64 毫米之间 火山的炸弹或火山的块- 直径大于64 毫米