火山岩的识别

火山岩的分类及主要鉴定特征基性火山岩-玄武岩中酸性熔岩中酸性火山碎屑岩,玄武岩类基本特征和常见种属,玄武岩是地球上分布最广的火山岩,常见种属及分布碱性玄武岩钙碱性玄武岩拉斑玄武岩钾玄岩,化学成分：SiO2(45-53%),富CaO、Al2O3、MgO、FeO、Fe2O3，贫碱，（K2O+Na2O）约4%。Na2O一般大于K2O,MgO、FeOT变化较大。矿物成分：主要矿物：基性斜长：分斑晶和微晶两个世代辉石：有单斜辉石和斜方辉石,分斑晶和微晶两个世代橄榄石：多以斑晶形式产出副矿物：磁铁矿、钛铁矿、钒钛磁铁矿、镍黄铁矿、磷灰石、锆石等玄武质火山玻璃：,亚碱性系列(包括拉斑系列和钙碱性系列)的基本特征,亚碱性玄武岩的矿物组成,结构构造：玄武岩一般都具有斑状结构。基质的结构有：粗玄结构：又称间粒结构。在不规则排列的长条状斜长石微晶间隙中，充填若干个粒状辉石和磁铁矿物的细小颗粒。岩石为全晶质，是较缓慢冷却的条件下形成的。多见于熔岩层中心相,手标本上表现为:岩石断口粗糙可见大量的斜长石微晶借助放大镜可见到辉石微晶,间隐结构:充填于斜长石间隙中的物质为隐晶质-玻璃质。反映冷却速度较快。间粒-间隐结构：又称拉斑玄武结构。填隙物有辉石、磁铁矿物及玻璃质。是介于前二种结构之间的过渡结构。玻基斑状结:基质为玻璃质,玻璃质结构:多出现于熔岩层表壳,常见的构造是：块状构造、气孔、杏仁构造，有时还可见熔渣状构造、绳状构造、柱状节理构造等。在海底及水下喷发的玄武岩，常具有特殊的枕状构造。,玄武岩熔岩层中的气孔分带常具红顶绿底柱状节理气孔定向和半充的杏仁体是确定地层产状和是否倒转的很好的标志,区分海相和陆相玄武岩的标志:沉积夹层是否发育枕状构造颜色气孔含量及大小是否有钠化蚀变(如细碧岩),产状：玄武岩一般以熔岩的方式产出，多形成大面积分布的熔岩流、熔岩被、熔岩台地或盾形火山锥。少数情况下形成火山碎屑岩，在火山口处形成火山碎屑锥。,Hawaii,野外定名：玄武岩的野外定名主要依据是斑晶的成分和岩石的结构构造，如：橄榄玄武岩：橄榄石斑晶含量较多；伊丁玄武岩：橄榄石斑晶被伊丁石化；气孔或杏仁玄武岩：具气孔（或杏仁）构造；玻基玄武岩：基质为玻璃质结构；粗玄岩：基质具全晶质的粗玄结构；,室内定名最好以化学成分为准。,重要的种属有：拉斑玄武岩:SiO2较高（平均49%），碱较低。主要由基性斜长石和贫钙辉石（易变辉石和紫苏辉石）及富钙辉石（普通辉石和透辉石）组成。可含橄榄石斑晶高铝玄武岩:Al2O316-17%。矿物成分与拉斑玄武岩相似，但斜长石较多且牌号偏高。高铝玄武岩是钙碱性火山岩基性端元的典型岩类，多分于造山带、岛弧和活动大陆边缘。,细碧岩（Spilite）：深灰绿色,以钠长石和绿泥石矿物组合及较高的Na2O含量为特征，有的可见基性斜长石、辉石等交代残余。其它矿物还有绿帘石、绿纤石、方解石、绢云母、石英等。岩石具间隐结构、间粒结构、间片结构。枕状构造常见。细碧岩常与角斑岩及石英角斑岩共生，称为细碧角斑岩系或细碧角斑岩建造，是蛇绿岩套的组成部分。多数人认为细碧岩是在海下喷发的玄武岩受到富Na的海水经低度变质形成的。,2.玄武岩的成因与构造环境,大洋中脊玄武岩（MORBS）构造环境：大洋中脊环境拉张环境。物化条件：高温13301400、低压、源区浅，因此部分熔融程度大，通常可达20%-30%左右源区成分特点：大洋中脊地区是地球上岩浆频繁发生的地带，因而以亏损的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主。加之上覆地壳没有富含不相容组分的花岗质岩石，原生岩浆不会因同化混染作用有大的成分变化形成的岩浆：一般低K2O、TiO2及不相容元素，以洋脊拉斑玄武岩为典型代表。,大陆裂谷玄武岩构造环境：大陆裂谷是大陆内部的拉张地带，是陆壳裂解、减薄向洋壳转变的位置。物化条件：岩石圈拉伸缓慢，软流圈上涌速度慢，减压熔融的部位深，温度增加幅度小，因此熔融程度一般低于洋中脊环境。源区成分特点：未经亏损，或亏损程度不大形成岩浆：富K2O+Na2O及不相容元素。如碱性玄武岩碱性橄榄玄武岩、碧玄岩、霞石岩等类型，随着裂谷的发展，软流圈进一步上升，可形成大量的拉斑玄武质岩浆，且成分越来越与洋脊玄武岩相似。,3大陆边缘玄武岩构造环境：是大洋岩石圈向大陆俯冲的板块会聚地带，处于强烈的挤压状态，地壳水平方向缩短，垂直方向加厚。,物化条件：含水，源区的固相线温度下降，容易发生部分熔融；物源区特点：岩浆源区复杂，是大陆地壳、地幔及大洋地壳、地幔相互作用及混杂的地带，含H2O及其它挥发组分形成的岩浆：（1）因含水，地幔橄榄岩主要通过Opx的分解熔融(Ol固相+富SiO2液相)反应熔融,形成SiO2较高的玄武岩类型；（2）H2O的存在还使得体系处于高fO2的条件，岩浆结晶时磁铁矿在早期晶出，岩浆不发生富铁趋势的演化，而这正是钙碱性系列玄武岩与拉斑系列不同之处；,（3）岩浆形成上升后，因压力降低，H2O逸出而减少，岩浆的液相线温度将快速上升而导致快速结晶，并常伴随有结晶分异作用，形成玄武岩-安山岩-英安岩组合。,中酸性熔岩的基本特征和主要种属安山岩、英安岩、流纹岩、粗面岩,1安山岩（Andesite）（1）产状分布：安山岩是中酸性火山岩中分布较广泛的一种熔岩，常常形成典型的火山锥或呈岩流、岩穹、岩钟产出。在活动大陆边缘、造山带及现代岛弧地区分布，因此被认为是板块聚敛边缘的典型岩石，多伴生有玄武岩、英安岩、流纹岩.,（2）化学成分SiO252-63%，组合指数K2OMgO低是大多数安山岩的典型特点，但玻镁安山岩（Boninite）的MgO含量可大于8%，是安山岩中的富MgO变种。,1安山岩（Andesite）,（3）矿物组成与侵入相的闪长岩相同斜长石:斑晶An牌号可达65，明显高于闪长岩中的斜长石An(6%。,黑曜岩（Obsidian）:黑色致密块状，具明显的玻璃光泽，贝壳状断口，岩石几乎全由火山玻璃组成，可含少量斑晶和雏晶。H2O+64mm的火山碎屑物含量一般50%火山角砾结构：粒度介于64mm-2mm之间,含量50%凝灰结构：粒度介于2-0.0625mm之间,含量一般50%尘屑结构：粒度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，可含少量的刚性碎屑，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。,非熔结结构,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。据主要碎屑的粒度大小可作进一步划分。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，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。,火山碎屑岩常见的构造有以下几种：流状构造：由压偏拉长的塑变玻屑和塑变岩屑定向排列形成，野外与流纹构造不易区别。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。,层理构造：多见于水携或风携水下降落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比重小的浮岩岩屑（比重小于1）。,3主要类型岩石特征,3主要类型岩石特征（1）正常火山碎屑岩类火山碎屑物含量大于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、层状火山碎屑岩和熔结火山碎屑岩三个亚类:普通火山碎屑岩亚类熔结火山碎屑岩亚类层火山碎屑岩亚类,普通火山碎屑岩亚类成岩方式:以压结为主，常叠加有水化学胶结，由蛋白石和粘土矿物（如蒙脱石）构成一般成层构造不明显火山碎屑物质主要为集块、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。按岩石中主要碎屑（一般大于50%）的粒度可分为集块岩、火山角砾岩、火山砾角砾岩和凝灰岩等类型。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8-7）确定复合名称，如角砾凝灰岩、集块角砾岩等。,图8-7火山碎屑岩定量粒级分类1,.凝灰岩；2，角砾凝灰岩；3，集块凝灰岩；4，火山角砾岩；5，集块角砾岩；6，角砾集块岩；7，集块岩,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,如安山质火山角砾岩、流纹质凝灰岩等。凝灰岩进一步可据“三屑”的相对含量分为7种类型。,凝灰岩中“三屑”命名图1，玻屑凝灰岩；2，晶屑凝灰岩；3，岩屑凝灰岩；4，晶玻屑凝灰岩；5，岩玻屑凝灰岩；6，晶岩屑凝灰岩；7，复屑凝灰岩,火山角砾岩（层理构造，火山角砾结构，压实胶结与火山灰分解物胶结）,复屑凝灰岩（凝灰结构，以火山灰分解物胶结方式为主。可见刚性岩屑、塑性岩屑、晶屑、玻屑等）,玻屑凝灰岩,晶屑凝灰岩,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.,由晶屑、塑变岩屑、塑变玻屑和火山尘组成.具流状构造,代表性岩石: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,明显的变形定向，因此具明显的流状构造。常呈巨厚堆积，剖面上位于喷发单元的中上部。,熔结凝灰岩,层火山碎屑岩亚类指具明显的韵律层理和成层构造的火山碎屑岩，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成因的，其中正常沉积物含量小于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。当正常沉积物含量大于10%时，就过渡为沉凝灰岩。,（2）向熔岩过渡的火山碎屑熔岩类火山碎屑含量10-90%，变化较大，由熔浆胶结。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，可使表壳破碎再被熔岩胶结形成角砾熔岩和集块熔岩;爆发能量不足时，往往在从火口中抛出碎屑的同时，亦有熔岩溢出，降落入熔岩中的碎屑物质被熔岩胶结可形成各种碎屑熔岩；当熔岩以较大的冲力从火口喷发时，可使熔岩中的斑晶