完整版火山巖野外工作方法

1、火山巖的野外工作方法火山巖是指由火山作用（巖漿噴出或溢出地表）形成的巖漿巖。為細(xì)粒、隱品質(zhì)及玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)。它包括熔巖、火山碎屑巖及與火山作用的有關(guān)的次火山巖。下面我就將從熔巖、火山碎屑巖和次火山巖的肉眼分類和命名，以及它們之 問的不同點和火山噴出沉積相等方面進(jìn)行簡要的概述。熔巖火山巖的巖性變化比較復(fù)雜，除了斑晶外，其余部分的礦物成分很細(xì)，很難 用肉眼來辨別，所以正確的定名往往需要鏡下鑒定， 甚至還要做化學(xué)分析，這里 提到的只是利用放大鏡、小刀等簡單工具來鑒定火山巖，部分補(bǔ)充顯微鏡下的特 征。肉眼鑒定火山巖時，主要根據(jù)熔巖顏色、結(jié)構(gòu)、斑晶和基質(zhì)成分、熔巖構(gòu)造， 次生變化等方面。因為火山巖的巖性變化

2、比較復(fù)雜，所以一定要綜合考慮問題。 例如火山巖的顏色主要反映原來巖漿的成分，基性熔巖的顏色一般較深，而酸性 熔巖的顏色較淺，但也有例外的情況，如酸性的黑耀巖和某些流紋巖的顏色就比 較深，甚至是黑色的，這決定于磁鐵礦微粒的分布狀態(tài)，另外，黑色的玄武巖受 到強(qiáng)烈的次生變化后變成綠色，顏色也變得淺了，這時就需要觀察其他的特征來 進(jìn)行判斷。通常火山巖的斑晶成分十分重要， 某些特征礦物的出現(xiàn)，如暗色熔巖 中出現(xiàn)橄欖石斑品的話，往往就可以成為玄武巖，出現(xiàn)似長石斑品，則應(yīng)該屬于 響巖類。關(guān)于熔巖進(jìn)一步的分類命名，根據(jù)上面幾點因素綜合考慮，一般把常見的熔 巖分為五類，即玄武巖類、安山巖類、粗面巖類、流紋巖類及

3、響巖類。至于超基 性的噴出巖一一苦橄巖，由于很少見，同時用肉眼也很好與一般的玄武巖相區(qū)別， 所以不把它單獨列舉出來進(jìn)行贅述了。 現(xiàn)把這五類熔巖的肉眼鑒定特征，用表格 的形式表小出來（如下表）石名稱鑒定特廣、玄武巖 （輝綠巖）安山巖粗面巖流紋巖響巖新鮮巖石 的顏色黑綠色至黑 色灰紫色，紫 紅色淺灰色，灰 紫色粉紅色，淺 灰紫色，灰 綠色深灰色深灰綠色斑晶成分輝石和基性 斜長石，有 時啟橄欖石輝石，中長 石，有時角 閃石黑云母透長石和黑 云母，角閃 石石英和透長 石白榴石、黝 方石和透長 石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造細(xì)粒至隱晶 質(zhì)、氣孔及 杏仁構(gòu)造隱品質(zhì)有時 可具氣孔和 杏仁構(gòu)造隱品質(zhì)隱品質(zhì)玻璃 質(zhì)具氣孔及 杏仁

4、構(gòu)造， 形狀不規(guī)則隱品質(zhì)熔巖主要類型肉眼鑒定表1-1為了避免出現(xiàn)同名異巖及異名同巖現(xiàn)象，而又使火山巖與侵入巖名稱對應(yīng), 也常用下表進(jìn)行分類命名。色率小于90的火山巖命名圖1-2另外還必須提出的是，有些學(xué)者還應(yīng)用了測井技術(shù)來區(qū)分一些火山巖，下 面是他們得出的結(jié)論圖表：由他叼m ST1 w M十足放，口 HIT小中群OtiT ( I4d w#石看M入，14D*3卬*郵)4 土電4 HE廣 r r rr r l r*東京金葭，立言就M子二三：中：*«玄武巖、英安巖和凝灰?guī)r的測井響應(yīng)特征圖（S76井）1-3Fig.1-3Typical log responses for the basalt

5、, dacite and tuff (WellS76)火山碎屑巖火山碎屑巖是火山作用形成的各種火山碎屑物質(zhì)堆積后經(jīng)多種方式固結(jié)形成的巖石，其中含少量的正常沉積物時，則是火山巖與沉積巖的過渡類型。 火山 碎屑巖在中酸性的火山巖系中廣泛發(fā)育。它在成因上具有巖漿巖和沉積巖雙重特 征，所以在火山碎屑巖時，其中顏色、成分和次生變化等方面與熔巖相似外，但 在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上與熔巖有很大的差別， 應(yīng)用碎屑巖的描述方法，注意火山碎屑物的 大小、成分和含量以及膠結(jié)物的性質(zhì)。另一個方面，由于它的成因上具有雙重性， 所以它向兩類巖石有一系列的過渡變種， 所以進(jìn)行分類命名時比熔巖要復(fù)雜。 現(xiàn) 在大多數(shù)都采用如下的表進(jìn)行分類

6、：亶類H 君過 ，渡的火山 善國n（火 ，山碎閽熠 巖）正?；鹕剿樾碱?#187; 1_向沉柳巖過渡的火山畔屑巖熔結(jié)火山碎 屑巖亞曼浮通火山碎網(wǎng)巖: 層狀火山碎i 屑巖近類沉積火山碎 屑署近類火山腳哥訊 機(jī)巖也類詁升含用1U r d IF* Ms10% - % 先>90%90%-50%50%-10*成巖作用方式熔巖膠結(jié)焙結(jié)狀以田實膠結(jié)為 主，有部分火山 灰分解物質(zhì)壓實膠結(jié)化學(xué)沉楔物及粘土皎結(jié)L火山碎居應(yīng) 度 Fnnn巖石名稱>64(>50)集塊燔巖爆結(jié)集塊巖集埃巖層狀集塊巖沉集塊巖.1角礫熔巖爆結(jié)角礫巖一火山角麻著（火 山礫角球巖）層狀火山角礫 巖況火山得夠 巖<2凝灰

7、落巖第結(jié)凝灰?guī)r被灰?guī)r層狀凝木胃況款灰善._ 一火山碎屑巖分類表 2-1 （據(jù)孫善平）關(guān)于上述的分類表作以下幾點說明：正?；鹕剿樾紟r類，火山碎屑物體積分?jǐn)?shù)大于90%正常沉積物和熔巖物質(zhì)極 少，按成巖作用的方式和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點，又可分為普通火山碎屑巖、層狀火 山碎屑巖和熔結(jié)火山碎屑巖3個亞類。肉眼鑒定時應(yīng)注意晶屑和斑晶的區(qū)別， 者往往是區(qū)分凝灰?guī)r和熔巖的總要標(biāo)志之一， 晶屑常具尖棱狀，形狀不完整, 多半具有裂紋，或解理面成參差狀，通常顆粒愈大愈清晰，而斑晶一般比較 完整，有時受到溶蝕變成圓形。至于玻屑，顆粒比較細(xì)小，如膠結(jié)較緊密， 與熔巖基質(zhì)不易區(qū)分，但它常呈雜色小斑點，質(zhì)脆且易風(fēng)化表面成粉末狀，

8、使其帶有粉色。 向熔巖過渡的火山碎屑巖類，火山碎屑的體積分?jǐn)?shù) 10%90%變化較大，由熔 漿膠結(jié)。碎屑熔巖類的成因多樣：已固結(jié)的熔巖表殼在下部熔漿繼續(xù)流動和 逸出的氣體產(chǎn)生爆炸的情況下，使表殼破碎再被熔巖膠結(jié)形成角礫熔巖和集 塊熔巖；爆發(fā)能量不夠時，往往在從火山口中拋出碎屑的同時，亦有熔巖溢 出，降落于熔巖中的碎屑物質(zhì)被熔巖膠結(jié)成各種碎屑熔巖；當(dāng)熔巖以較大的 沖力從火山口噴發(fā)時，使熔巖中的斑晶大部分破碎，形成碎屑以晶屑為主的 晶屑凝灰?guī)r；巖漿在地下的隱爆作用常使內(nèi)部的斑晶破碎亦可形成晶屑凝灰 巖。凝灰?guī)r中的碎屑以晶屑為主，也可有少量的剛性巖屑，但一般不出現(xiàn)玻 屑。 向沉積巖過渡的火山碎屑巖類，

9、這類火山碎屑巖由落入水盆中的火山碎屑物與正常的沉積物同時堆積形成的。巖石中正常沉積物的體積分?jǐn)?shù)可達(dá)10%90%碎屑物由化學(xué)沉積物和粘土物質(zhì)膠結(jié)， 也可由壓實固結(jié)。根據(jù)火山 碎屑物的含量可分為沉積火山碎屑巖和火山碎屑沉積巖亞類。往往在火山碎 屑物可見到已經(jīng)磨圓了的礫石和沙粒，有時還可以保存有矽化木等化石。例 如河北宣化白堊紀(jì)砂礫巖中有有一層流紋質(zhì)層晶屑玻屑凝灰?guī)r，除了含有不 少長石石英晶屑和玻屑外，還含有較多的石灰?guī)r和燧石等礫石，半滾圓狀， 大小約為2-5厘米，多半成小的透鏡狀和申珠狀，底部有矽化木。又如浙江 衢縣英安質(zhì)層凝灰?guī)r，含有暗紫色巖屑，斜長石，石英和云母晶屑，這些物 質(zhì)彼此沿層面排列，

10、另一方面混入有呈次棱角狀石英碎屑和巖屑。在野外它 成層狀，有時比較細(xì)粒的層凝灰?guī)r外貌很像硬砂巖，肉眼不易區(qū)別。三.次火山巖次火山巖是由巖漿在非常接近地表但沒有噴出地表的部位超淺成侵入 形成的一種火山巖。與熔巖外貌非常相似，但不同于一般淺成巖和熔巖。常見的有三種不同等級的概念火山通道的根部巖石；與火山巖“四同”（基本上同空間、同時間、同外貌、同成分）的侵入產(chǎn)狀的巖石，即與火 山巖同源不同相的產(chǎn)物；區(qū)域性淺成、超淺成巖，甚至更深的侵入巖。 第一種概念，次火山巖局限性太大；第三種概念，則次火山巖與侵入巖不 分，界限太寬，因此“四同”說法較好。當(dāng)然也包括一部分火山通道根部 的巖石，因為通道根部熔巖狀、

11、角礫熔巖狀巖石與次火山巖不易區(qū)別，特 征相似。次火山巖的常見的分類命名方法主要有三種：與火山巖、淺成巖同 名，但以產(chǎn)狀作詞尾，如外貌似玄武巖者仍稱玄武巖，似閃長玲巖者仍稱 閃長玲巖。加上詞尾，則稱玄武巖床、閃長玲巖瘤等。與火山巖、淺成 巖同名，但以“次”字作詞頭。如次安山巖、次花崗斑巖等。以熔巖名 稱作詞頭，斑巖或玲巖作詞尾，如安山玲巖，粗面斑巖、流紋斑巖等。次火山巖的侵入深度常見的有三個相，近地表相，侵入深度在00.5千米左右；超淺成相，侵入深度在 0.51.5千米左右。淺成相，侵入深度在1.53千米左右。一般次火山巖以超淺成相為主，但有的淺至近地表 相或深至淺成相。如寧蕪地區(qū)的次火山巖，由

12、淺到深常有以下變化：從玻 基斑狀結(jié)構(gòu)，過渡為連續(xù)不等粒，再深為細(xì)粒全品質(zhì)近等粒結(jié)構(gòu)，從偶見 氣孔、杏仁構(gòu)造、流動構(gòu)造發(fā)育，到致密塊狀構(gòu)造，流動構(gòu)造不發(fā)育，斑 晶從碎裂、熔蝕、環(huán)帶、暗化發(fā)育到不發(fā)育，從能見到含揮發(fā)分礦物到不 見含揮發(fā)分礦物，斜長石有序度由低到高，磷灰石從具多色性到無色等等。次火山巖的產(chǎn)狀及地質(zhì)特征：次火山巖為火山巖區(qū)具火山巖外貌的侵入體，因此確定次火山巖主要的根據(jù)是產(chǎn)狀。一般說來，基性者產(chǎn)狀多窄 而長，順層侵入者較多；酸性者多寬而短，切割層理者較多；中性者則介 于二者之間，產(chǎn)狀變化大，如寧蕪地區(qū)一些中性為主的次火山巖，常見的 產(chǎn)狀就有巖墻、巖床、巖枝、巖株、巖瘤等等。四. 火山

13、噴發(fā)沉積相的確定確定火山巖系的生成條件，也就是區(qū)別海底噴發(fā)還是陸地噴發(fā)。這對 尋找和勘察礦產(chǎn)以及了解地殼發(fā)展演化歷史具有很大的意義。它們的主要區(qū)別有：陸相火山巖與下伏地層常呈噴發(fā)不整合接觸，風(fēng) 化殼發(fā)育；而海相火山巖與下伏地層常為整合接觸，風(fēng)化殼不發(fā)育；陸相 火山巖與陸相植物化石和陸相沉積巖共生，而海相火山巖則與海相生物化 石和沉積巖共生；陸相熔巖成分變化大 （基性-酸性都有），常見紅色氧化頂, 柱狀節(jié)理發(fā)育；海相熔巖成分變化?。ㄒ曰詾橹鳎Ｒ娬頎顦?gòu)造，中空骸品發(fā)育；陸相火山碎屑物在水平方向上粒度變化顯著，常見火山彈、火 山泥球、熔結(jié)凝灰?guī)r、泥流角礫巖；而海相火山碎屑物在垂直方向上比重 變

14、化明顯，常見熔巖遇水淬碎的玻屑等。具體的區(qū)別見下表：確定標(biāo)志大陸火山噴出相海底火山噴出相巖性由厚度巨大的熔巖、凝灰?guī)r、 熔結(jié)凝灰?guī)r及火山角礫巖互 層，變化大，不穩(wěn)定，熔結(jié) 凝灰?guī)r為其特征巖性分布較穩(wěn)定，火山角礫巖 分布較少見，巖石多遭受鈉長 石化而構(gòu)成細(xì)角斑巖系顏色在氧化作用卜，火山玻璃呈 不透明紅褐色海水分解卜易變成綠色結(jié)構(gòu)火山碎屑按大小分選。層凝 灰?guī)r及凝灰質(zhì)巖中常有韻律 層理火山碎屑按重力分選，具良好 的層理，隨止常沉積物含量增 力口，可相義成層凝灰?guī)r構(gòu)造通常無枕狀構(gòu)造通常有枕狀構(gòu)造化石植物化石，淡水動物化石， 層凝灰?guī)r中啟矽化木海相化石一有孔蟲類，放射蟲 類及矽藻類，有時有礁灰?guī)r噴出特

15、征物火山彈，火山泥球常見少或無層面形態(tài)古風(fēng)化殼，沖刷坑一般層面比較平穩(wěn)特殊礦物高嶺石粘土巖斑脫鹽，磷綠泥石接觸關(guān)系構(gòu)造運(yùn)動后期的裂隙噴發(fā)形 成，所以一般不整合在下伏 巖層上，上下巖層不整合接 觸為地椅下沉階段形成所以一般 整合產(chǎn)于其他海相沉積巖中共生沉積相山麓相，殘積一洪基相組， 坡積組，沖積相組，湖泊一 沼澤相組共生與海相地層互層，常有富矽沉 積物夾層：如碧玉巖，矽化凝 灰?guī)r共生火山噴出沉積相對比表4-1綜合以上的方法我們可以對在野外發(fā)現(xiàn)的火山巖進(jìn)行較準(zhǔn)確的分類和 命名，當(dāng)然有時候還需要拿到鏡下進(jìn)行仔細(xì)觀察后才能最終確立名稱。參考文獻(xiàn)：1路鳳香，桑隆康，巖石學(xué)，地質(zhì)出版社，2006.4, 42, 109111.2火山巖區(qū)野外工作方法經(jīng)驗總結(jié)，地質(zhì)科學(xué)一中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，1960年03期3邱家驥，關(guān)于火山巖區(qū)工作的兩個問題J,地質(zhì)與勘探，1977, （3）.4孫善平,李家振,朱勤文,魏海泉,國內(nèi)外火山碎屑巖的分類命名歷史現(xiàn)狀， 地球科學(xué)一中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，1987年06期5孫善平，劉永順等，火山碎屑眼分類評述及火山沉積學(xué)研究展望，巖石礦 物學(xué)雜志，2001年第20卷03期6李兆鼐，王碧香，王松產(chǎn)，王富寶，費文恒，火山碎屑巖的分類和命名， 中國地質(zhì)科