野外地質(zhì)工作方法與創(chuàng)新思維（三）

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1、馬志紅 2010年 6月 獻給未來的地球科學(xué)家！（ 三 ） 二 、 火 山 巖 野 外 觀 察 與 研 究火 山 巖 形 成 的 特 殊 性 ： 條 件 特 殊 巖 漿 噴 出 地 表 ； 作 用 復(fù) 雜 溢 流 、 噴 發(fā) ； 產(chǎn) 物 多 樣 熔 巖 、 火 山 碎 屑 巖 及 其 過 渡 類 型 。巖 漿 在 地 表 冷 凝 結(jié) 晶 熔 巖 ；火 山 噴 出 碎 屑 （ 集 塊 、 角 礫 、 凝 灰 ） 火 山 碎 屑 巖 ；火 山 口 再 次 被 充 填 次 火 山 巖 ；火 山 碎 屑 物 落 入 沉 積 盆 地 火 山 沉 積 巖 ； 火 山 作 用 是 一 種 重 要 的 地 質(zhì)

2、 作 用 ： 火 山 活 動 帶 及 其強 度 與 地 殼 活 動 帶 有 緊 密 的 聯(lián) 系 ， 同 時 火 山 作 用 又 是 一種 重 要 的 成 礦 作 用 。 所 以 火 山 巖 區(qū) 的 地 質(zhì) 調(diào) 查 要 比 沉 積巖 區(qū) 、 侵 入 巖 區(qū) 復(fù) 雜 和 困 難 得 多 。1， 火 山 巖 分 類 命 名火 山 巖 分 為 火 山 熔 巖 和 火 山 碎 屑 巖 兩 大 類 ：（ 1） 火 山 熔 巖 的 分 類 ： 采 用 定 量 礦 物 分 類 法 即 以 暗 色 礦 物 含 量 和 副 長 石 的含 量 分 三 大 類 ： 暗 色 礦 物 含 量 大 于 90%為 超 基 性

3、 巖 類 ， 如 苦 橄 巖 ， 黃 長 巖 等 ； 巖 石 中 出 現(xiàn) 副 長 石 者 為 堿 性 巖 類 ， 如 堿 玄 巖 ， 響 巖 ； 常 見 的 熔 巖 其 暗 色 礦 物 含 量 小 于 90%， 又 不 出 現(xiàn) 副 長 石 ， 可 根 據(jù) 石 英 含 量 ， 長 石 種 屬 及 含 量 分 為 9類 ； （ 2） 火 山 熔 巖 命 名 由 于 熔 巖 結(jié) 構(gòu) 的 特 點 （ 細 晶 、 隱 晶 玻 璃 和 斑 狀 ） ，熔 巖 的 命 名 ： 顏 色 、 斑 晶 成 分 為 命 名 的 基 礎(chǔ) ， 有 時顏 色 成 為 主 要 命 名 的 條 件 ： 色 率 高 ， 為 黑

4、色 、 紫 黑 、 紫 色 ， 斑 晶 為 斜 長 石 、 輝 石 、 橄 欖 石 （ 常 伊 丁 石 化 ） ， 常 具 氣 孔 杏 仁 構(gòu) 造 ，柱 狀 節(jié) 理 常 見 玄 武 巖 ； 色 率 中 高 ， 灰 黑 色 、 紫 灰 、 紫 色 、 灰 色 ， 斑 晶 常 為斜 長 石 ， 暗 化 角 閃 石 安 山 巖 ； 色 率 低 ， 灰 白 、 灰 黃 ， 斑 晶 為 石 英 鉀 長 石 ， 常 見 流紋 構(gòu) 造 ， 有 時 具 球 粒 、 巖 泡 流 紋 巖 ； 不 具 斑 狀 結(jié) 構(gòu) 或 當(dāng) 斑 晶 礦 物 不 清 時 ， 色 率 很 高 可 暫叫 暗 色 熔 巖 或 中 基 性

5、熔 巖 ； 玻 璃 巖 ： 全 由 火 山 玻 璃 組 成 ， 按 光 澤 和 顏 色 分 為 ： 松 脂 巖 ： 松 脂 光 澤 ， 黃 -黃 綠 色 ； 珍 珠 巖 ： 珍 珠 光 澤 ， 一 般 為 黑 色 ； 黑 曜 巖 ： 玻 璃 光 澤 ， 黑 色 ； 浮 巖 ： 氣 孔 特 別 發(fā) 育 ， 呈 白 、 淺 灰 、 淺 黃 、 黑 等 顏 色 ； 淺 色 為 酸 性 浮 巖 ， 深 色 為 中 基 性 浮 巖 。 色 率 中 等 ， 灰 肉 紅 色 ， 堿 性 長 石 （ 透 長 石 ） 為 斑 晶 ， 具 有 明顯 的 流 動 構(gòu) 造 （ 大 魚 領(lǐng) 著 小 魚 跑 ） 粗 面

6、巖 ； 細 碧 角 斑 巖 系 ： 海 底 火 山 噴 發(fā) 的 產(chǎn) 物 ， 由 基 性 到 酸 性 形 成 一套 組 合 巖 石 ， 礦 物 為 鈉 長 石 ， 綠 泥 石 ， 綠 簾 石 為 主 ， 具 各 種巖 漿 結(jié) 構(gòu) ， 獨 具 特 色 的 枕 狀 構(gòu) 造 。 在 這 類 巖 石 發(fā) 育 區(qū) ， 又 有 先 后 侵 入 的 基 性 、 超 基 性 巖 體 及 其脈 巖 構(gòu) 成 一 套 噴 發(fā) 侵 入 雜 巖 ， 稱 奧 菲 奧 雜 巖 或 蛇 綠 巖 套 。 火 山 碎 屑 巖 是 指 火 山 作 用 形 成 的 各 種 碎 屑 物 組 成 的 巖 石 ，同 時 也 包 括 混 入

7、了 一 定 量 熔 巖 物 質(zhì) 和 正 常 沉 積 物 組 成 的 巖 石 。1， 火 山 碎 屑 物 的 形 態(tài) 和 種 類 由 火 山 作 用 產(chǎn) 生 的 各 種 碎 屑 ， 其 物 質(zhì) 來 源 主 要 是 巖 漿 噴 出后 的 凝 固 （ 晶 屑 、 玻 屑 ） 或 半 凝 固 （ 火 山 彈 和 塑 性 巖 屑 ） 等 。另 外 還 包 括 火 山 通 道 的 圍 巖 及 早 先 凝 固 的 熔 巖 殼 （ 同 源 物 ）及 地 殼 深 部 的 巖 石 碎 塊 （ 異 源 物 ） 。 巖 屑 ： 一 般 分 為 三 種 剛 性 巖 屑 ： 主 要 是 火 山 通 道 的 圍 巖 、 早

8、 先 結(jié) 晶 的 熔 巖 及深 部 的 巖 石 碎 塊 ， 成 分 復(fù) 雜 ， 形 態(tài) 不 同 的 棱 角 狀 ， 粒 度 大 小不 一 。 大 則 可 達 數(shù) 米 ， 是 組 成 集 塊 巖 和 角 礫 巖 的 主 要 成 分 。 塑 性 巖 屑 ： 又 稱 塑 性 玻 璃 質(zhì) 巖 屑 或 漿 屑 。 火 山 作 用 中 半 凝固 狀 態(tài) 的 物 質(zhì) ， 迅 速 堆 積 的 產(chǎn) 物 ， 形 態(tài) 為 扁 豆 狀 ， 透 鏡 狀 ，焰 舌 狀 等 ， 是 組 成 熔 結(jié) 集 塊 巖 、 熔 結(jié) 角 礫 巖 、 熔 結(jié) 凝 灰 巖 的主 要 成 分 。 火 山 彈 及 火 山 礫 ： 它 是 由

9、火 山 噴 發(fā) 將 半 凝 固 狀 態(tài) 的 熔 巖 團塊 噴 至 空 中 旋 轉(zhuǎn) 而 形 成 。 呈 紡 錘 狀 、 梨 狀 、 麻 花 狀 ， 邊 緣 有一 層 玻 璃 質(zhì) 淬 火 邊 ， 由 于 氧 化 ， 常 呈 紅 色 、 紅 褐 色 。 玻 屑 剛 性 玻 屑 快 速 冷 凝 形 成 火 山 玻 璃 再 破 碎 成 為 各 種 形 態(tài) 的碎 屑 ， 如 雞 骨 狀 、 弓 狀 、 楔 狀 、 撕 裂 狀 等 ， 為 組 成 凝 灰 巖 、凝 灰 質(zhì) 沉 積 巖 的 主 要 成 分 ； 塑 性 玻 屑 半 凝 固 的 玻 璃 質(zhì) ， 變 形 、 壓 扁 、 拉 長 、 呈 蚯 蚓狀 、

10、 焰 舌 狀 、 餅 狀 等 是 組 成 熔 結(jié) 凝 灰 巖 的 組 要 成 分 ； 晶 屑 早 形 成 的 礦 物 碎 屑 ， 多 呈 棱 角 狀 ， 是 凝 灰 熔 巖 、 凝 灰 巖 的常 見 成 分 之 一 。 2， 火 山 碎 屑 巖 的 分 類 及 命 名 原 則 目 前 對 分 類 命 名 認 識 不 統(tǒng) 一 。 首 先 按 碎 屑 物 含 量 分 大 類 ， 其 次 按 成 巖 作 用 方 式 分 亞 類 ，進 一 步 按 碎 屑 物 粒 級 及 含 量 劃 分 屬 種 。 分 類 依 據(jù) ： 火 山 碎 屑 物 的 含 量 ， 由 于 火 山 碎 屑 巖 介 于 熔 巖 和

11、沉 積 巖 之 間 ，向 兩 端 存 在 一 系 列 過 渡 變 種 ， 根 據(jù) 火 山 巖 碎 屑 物 的 含 量 及 沉 積 物或 熔 巖 物 質(zhì) 的 相 對 含 量 ， 將 該 類 巖 石 分 為 六 大 類 ：火 山 物 質(zhì) 90%才 叫 火 山 碎 屑 巖 ；火 山 物 質(zhì) 9050%為 過 渡 型 火 山 碎 屑 巖 為 基 本 名 稱 ；火 山 物 質(zhì) 50%熔 巖 、 沉 積 巖 為 基 本 名 稱 ， 火 山 碎 屑 為 定 語 。 成 巖 作 用 方 式 ： 也 帶 有 過 渡 類 型 的 特 點 ， 向 熔 巖 過 渡 的 火 山 碎屑 巖 ， 其 碎 屑 物 被 巖 漿

12、 膠 結(jié) ， 向 沉 積 巖 過 渡 的 火 上 碎 屑 巖 被 粘 土質(zhì) 、 化 學(xué) 沉 積 或 火 山 灰 （ 包 括 火 山 灰 分 解 產(chǎn) 物 ， 蒙 脫 石 、 綠 泥 石 、沸 石 等 ） 膠 結(jié) ； 正 常 火 山 碎 屑 巖 的 成 巖 作 用 方 式 比 較 復(fù) 雜 ， 根 據(jù)火 山 碎 屑 物 降 落 時 處 于 熾 熱 狀 態(tài) 還 是 冷 卻 狀 態(tài) 分 為 熔 結(jié) 和 壓 緊 ，水 化 學(xué) 膠 結(jié) 成 巖 兩 種 （ 一 般 不 具 膠 結(jié) 物 ） 。 火 山 碎 屑 物 粒 度 和 相 應(yīng) 粒 級 的 含 量 火 山 碎 屑 物 一 般 分 選 很 差 ， 大 小 混

13、 雜 ， 但 粒 度 大 小 本 身 也 能反 映 成 因 特 點 ， 粒 度 大 搬 運 近 分 布 于 火 山 口 周 圍 ， 粒 度 小 ， 搬 運遠 。 所 以 按 碎 屑 物 粒 度 分 類 具 有 一 定 的 實 際 意 義 。 粒 度 大 于64mm的 火 山 碎 屑 物 大 于 1/2以 上 者 ， 呈 集 塊 級 ； 在 2-64mm之 間的 火 山 碎 屑 占 1/2以 上 者 ， 為 角 礫 級 ； 小 于 2mm的 火 山 碎 屑 占 以上 者 為 凝 灰 級 。命 名 原 則 ： 向 熔 巖 過 渡 的 火 山 碎 屑 巖 ， 每 一 種 巖 石 均 以 火 山 碎

14、屑 物 質(zhì) 相 應(yīng)粒 級 含 量 大 于 1/2時 命 名 。 在 巖 石 名 稱 之 前 加 上 膠 結(jié) 物 成 分 ， 如安 山 質(zhì) 熔 巖 角 礫 巖 。 正 常 火 山 碎 屑 巖 ：A、 壓 緊 和 水 化 學(xué) 膠 結(jié) 的 火 山 碎 屑 巖 ， 一 般 所 稱 集 塊 巖 ， 火 山 角礫 巖 ， 系 指 巖 石 中 集 塊 級 、 角 礫 級 大 于 1/2， 命 名 時 可 將 巖 石 成分 加 入 巖 石 名 稱 之 前 ， 如 流 紋 質(zhì) 集 塊 巖 ， 流 紋 質(zhì) 角 礫 巖 。 如 果 碎 屑 物 中 含 有 地 殼 深 部 或 火 山 巖 區(qū) 以 外 的 物 質(zhì) 時

15、， 巖 石名 稱 之 前 應(yīng) 加 上 “ 異 源 ” 二 字 。 凝 灰 巖 的 命 名 ： 除 反 映 巖 石 命 名 外 ， 某 一 形 態(tài) 的火 山 碎 屑 物 達 一 定 含 量 時 亦 應(yīng) 加 上 巖 石 名 稱 中 ， 如安 山 質(zhì) 晶 屑 巖 屑 凝 灰 巖 。 當(dāng) 凝 灰 巖 中 含 有 少 量 角 礫 （ 1/2 ） 及 火 山 角 礫 巖中 含 少 量 集 塊 （ 1/2） ， 加上 巖 石 成 分 命 名 ， 如 流 紋 質(zhì) 熔 結(jié) 集 塊 巖 。 熔 結(jié) 凝 灰 巖 ， 塑 性 玻 屑 （ 含 量 1/2 ） 如 有 剛 性 玻屑 1/2時 參 加 命 名 ： 有 兩

16、種 以 上 ， 少 前 多 后 的 原 則 ，如 流 紋 質(zhì) 晶 屑 ， 巖 屑 熔 結(jié) 凝 灰 巖 。 此 外 根 據(jù) 熔 結(jié) 程 度 在 巖 石 之 前 加 ： 強 熔 結(jié) 、 熔 結(jié) 、弱 熔 結(jié) 字 樣 。 向 沉 積 巖 過 渡 的 火 山 碎 屑 巖 。 巖 石 名 稱 均 以 某 一 粒 度 碎 屑 物 含 量 大 于 1/2命 名 ，碎 屑 物 為 50-90%（ 沉 積 火 山 碎 屑 巖 類 ） 時 ， 巖 石 名稱 前 加 “ 沉 ” 字 ， 說 明 含 有 一 定 量 的 沉 積 物 ； 當(dāng) 正常 沉 積 物 達 50-90%（ 火 山 碎 屑 沉 積 巖 類 ） 時

17、， 巖 性按 沉 積 巖 巖 石 命 名 與 沉 積 巖 相 同 ， 但 名 稱 前 加 “ 凝灰 質(zhì) ” 三 個 字 。 以 說 明 含 有 一 定 量 的 火 山 碎 屑 物 ，其 中 碎 屑 物 粒 度 按 正 常 沉 積 巖 粒 度 劃 分 ： 2mm為 凝灰 質(zhì) 礫 巖 ； 2-0.1mm為 砂 ； 0.1-0.01mm凝 灰 質(zhì) 粉 砂巖 。 （ 3） 次 火 山 巖 的 命 名 次 火 山 巖 在 外 貌 上 與 火 山 巖 相 識 ， 多 具 斑 狀 結(jié)構(gòu) ， 但 在 產(chǎn) 狀 上 又 與 侵 入 巖 相 同 ， 與 圍 巖 呈 侵 入 接觸 ， 巖 性 特 征 介 于 火 山

18、巖 與 淺 成 侵 入 巖 之 間 ， 所 以次 火 山 巖 的 命 名 一 般 仍 采 用 淺 成 侵 入 巖 的 名 稱 。3， 火 山 巖 的 野 外 觀 察 ： 野 外 工 作 期 間 ， 對 于 巖 石 的 觀 察 （ 鑒 定 ） 主 要 是從 顏 色 、 礦 物 成 分 及 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造 方 面 入 手 。（ 1） 顏 色 火 山 巖 由 于 礦 物 成 分 ， 次 生 變 化 及 結(jié) 晶 程 度 ， 常表 現(xiàn) 為 不 同 顏 色 。 從 化 學(xué) 成 分 上 看 ， 由 基 性 酸 性 ，顏 色 一 般 由 深 淺 ， 如 果 巖 石 遭 受 蝕 變 ， 基 性 巖 淺 綠 ，

19、酸 性 巖 灰 白 -白 色 。 結(jié) 晶 程 度 不 同 ， 顏 色 有 所差 異 ， 較 致 密 的 巖 石 比 結(jié) 晶 好 的 巖 石 顏 色 要 深 。 （ 2） 礦 物 成 分 火 山 巖 由 于 形 成 于 地 表 條 件 的 影 響 ， 巖 石 多 呈 斑 狀 結(jié) 構(gòu)或 碎 屑 結(jié) 構(gòu) ， 基 質(zhì) 及 細 小 火 山 灰 成 分 往 往 不 易 辨 認 ， 因 此 斑晶 和 基 質(zhì) 成 分 有 助 于 巖 石 鑒 定 與 定 名 。橄 欖 石 ： 黃 綠 色 ， 粒 狀 ， 解 理 不 發(fā) 育 ， 常 被 棕 紅 色 伊 丁 石 取 代 ， 產(chǎn) 于 超 基 性 基 性 巖 中 。輝

20、 石 ： 呈 綠 色 黑 色 ， 短 柱 狀 ， 產(chǎn) 于 基 性 超 基 性 巖 中 。角 閃 石 ： 褐 色 或 綠 色 暗 綠 ， 呈 粒 狀 ， 邊 緣 常 出 現(xiàn) 褐 色 氧 化 鐵 暗 邊 ， 常 見 于 中 性 巖 。斜 長 石 ： 除 超 基 性 巖 外 ， 各 類 火 山 巖 中 均 可 見 到 。 在 沒 有 暗 色 礦 物 的 情 況 下 ， 野 外 巖 石 定 名 主 要 是 按 照 斜 長 石 的 晶 形 、 顏 色 、 次 生 變 化 等 特 征 。 基 性 斜 長 石 ： 多 為 針 狀 ， 晶 體 長 寬 比 大 于 4： 1， 常 被 黝 簾 石 取 代 呈 淺

21、 綠 色 。 中 性 斜 長 石 ： 為 柱 狀 ， 晶 體 長 寬 比 2.5-4： 1之 間 ， 環(huán) 帶 構(gòu) 造 發(fā) 育 為 主 要 特 征 ， 常 被 絹 云 母 或 綠 簾 石 ， 綠 泥 石 交 代 ， 顯 弱 絲 絹 光 澤 ； 酸 性 斜 長 石 ： 為 寬 板 狀 晶 體 ， 晶 體 長 寬 比 1.5-2.5： 1， 常 被 粘 土 礦 物 或 絹 云 母 交 代 ， 使 礦 物 呈 瓷 質(zhì) 光 澤 。 而 鈉 長 石 ， 即 使 在 古 老 變 質(zhì) 的 火 山 巖 中 ， 亦 多 為 淺紅 或 無 色 透 明 。 鉀 長 石 ： 多 出 現(xiàn) 于 酸 性 或 堿 性 巖 中

22、， 卡 式 雙 晶 常 見 ， 風(fēng) 化 后 沿 解 理 或 裂 隙 被 鐵 質(zhì) 充 填 ， 正 長 石 肉 紅 色 ， 透 長 石 為 無 色 透 明 。 白 榴 石 ： 高 溫 低 壓 礦 物 ， 完 好 的 四 角 三 八 面 體 （ 等 軸 晶 系 ） ， 常 被 鉀 長 石 ， 霞 石 等 交 代 成 假 白 榴 石 ， 產(chǎn) 于 SiO 2不 飽 和 的 堿 性 巖 中 。 （ 3） 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造1， 主 要 結(jié) 構(gòu) ： 肉 眼 可 見 結(jié) 構(gòu) 輝 綠 （ 粗 玄 及 拉 玄 ） 結(jié) 構(gòu) ： 基 性 巖 特 有 的 結(jié) 構(gòu) ；斜 長 石 微 晶 構(gòu) 成 格 架 ： 中 間 是 輝 石

23、 輝 綠 結(jié) 構(gòu) ； 中 間 幾 粒 輝 石 及 磁 鐵 礦 粗 玄 結(jié) 構(gòu) ； 中 間 玻 璃 質(zhì) 拉 玄 結(jié) 構(gòu) 。 交 織 結(jié) 構(gòu) ： 中 性 巖 常 見 ， 微 晶 定 向 排 列 ； 粗 面 結(jié) 構(gòu) ： 堿 長 石 定 向 （ 粗 面 巖 ） ； 球 粒 結(jié) 構(gòu) ： 酸 性 熔 巖 常 見 ， 長 英 質(zhì) 礦 物 呈 纖 維 圍繞 中 心 放 射 狀 生 長 ； 斑 狀 結(jié) 構(gòu) ； 熔 結(jié) 凝 灰 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) ： 熔 結(jié) 凝 灰 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 由 塑 性 玻 屑 、巖 屑 組 成 ， 變 形 后 呈 蚯 蚓 狀 ， 火 焰 狀 ， 滴 狀 。 2， 火 山 巖 的 構(gòu) 造 層 狀 構(gòu)

24、造 火 山 巖 的 最 大 特 點 之 一 ； 氣 孔 和 杏 仁 構(gòu) 造 ； 熔 渣 構(gòu) 造 ； 枕 狀 構(gòu) 造 ； 石 泡 構(gòu) 造 ； 珍 珠 構(gòu) 造 ； 流 紋 、 流 線 、 流 面 構(gòu) 造 ； 斑 雜 構(gòu) 造 熔 結(jié) 火 山 碎 屑 巖 常 見 。 3， 火 山 作 用 的 綜 合 觀 察（ 1） 火 山 巖 相 的 劃 分 與 研 究 ： 火 山 巖 可 劃 分 四 個 巖 相 ; 火 山 頸 相 火 山 頸 一 般 是 指 火 山 噴 發(fā) 的 通 道 ， 它 的 上 部 即 為 火 山口 。 凡 是 充 填 于 火 山 通 道 中 的 各 種 巖 石 都 可 以 歸 納 為 火山

25、 頸 相 。 是 可 以 是 結(jié) 晶 程 度 不 同 的 各 種 熔 巖 ， 熔 巖 角礫 巖 或 爆 發(fā) 成 因 的 火 山 角 礫 巖 ， 集 塊 巖 等 。 有 熔 漿 一 次充 填 形 成 的 稱 為 第 一 巖 頸 ； 多 次 充 填 的 為 復(fù) 合 巖 頸 。 在 平 面 上 一 般 面 積 不 大 ， 通 常 呈 圓 形 或 橢 圓 形 ， 裂 隙式 噴 發(fā) 為 長 條 形 。 由 熔 巖 充 填 的 火 山 頸 相 一 般 與 圍 巖 呈侵 入 接 觸 ， 由 爆 發(fā) 成 因 的 角 礫 巖 ， 集 塊 巖 充 填 的 火 山 頸相 ， 一 般 稱 角 礫 巖 筒 。 次 火

26、山 相 次 火 山 相 是 指 熔 融 巖 漿 侵 入 到 接 近 地 表 ， 與 火 山 巖 具有 同 源 同 時 （ 或 稍 晚 ） ， 空 間 分 布 有 一 定 聯(lián) 系 的 巖 墻 。 噴 發(fā) 相 噴 發(fā) 相 的 巖 石 主 要 為 各 種 熔 巖 和 正 常 火 山 碎 屑 巖 （ 包 括 熔結(jié) 火 山 碎 屑 巖 ） ， 其 產(chǎn) 狀 與 沉 積 成 因 的 巖 石 有 某 些 相 似 。 由 于 巖 漿 成 分 的 變 化 ， 噴 發(fā) 性 質(zhì) 和 噴 發(fā) 強 度 的 不 同 ， 其 形成 的 巖 石 不 同 ， 可 劃 分 為 兩 個 亞 相 ：A、 爆 發(fā) 亞 相 爆 發(fā) 亞 相

27、 的 形 成 是 由 于 巖 漿 中 含 有 大 量 的 氣 體 （ 主 要 是 水蒸 氣 ） ， 造 成 對 圍 巖 巨 大 的 壓 力 （ 100-300個 大 氣 壓 ） ， 因而 產(chǎn) 生 巖 漿 爆 炸 ， 形 成 各 種 粒 級 不 同 的 火 山 碎 屑 物 質(zhì) 的 堆 積 。 爆 發(fā) 成 因 的 火 山 物 質(zhì) 按 照 粒 度 不 同 ， 常 有 規(guī) 律 的 分 布 在 距火 山 口 不 同 距 離 的 地 段 上 。 在 火 山 口 附 近 多 為 粒 級 較 大 的 火山 巖 塊 堆 積 ， 距 離 火 山 口 越 遠 粒 度 變 細 。 有 些 火 山 灰 可 飛 揚降 落

28、 在 幾 千 公 里 以 外 的 地 區(qū) 。 爆 發(fā) 亞 相 的 巖 石 主 要 為 各 種 粒 級 不 同 的 正 常 火 山 碎 屑 巖 ，其 中 包 括 熔 結(jié) 凝 灰 巖 。 火 山 彈 是 最 常 見 的 產(chǎn) 物 。 B、 噴 溢 亞 相 形 成 噴 溢 亞 相 的 巖 石 主 要 為 各 種 熔 巖 、 熔 巖 角 礫巖 及 凝 灰 熔 巖 。 噴 發(fā) 沉 積 相 劃 分 噴 發(fā) 沉 積 相 的 主 要 標(biāo) 志 是 以 沉 積 巖 和 火 山 碎屑 沉 積 巖 為 主 ， 其 中 夾 有 少 量 的 火 山 碎 屑 巖 甚 至 薄層 熔 巖 。 一 般 噴 發(fā) 沉 積 沉 積 相

29、距 火 山 口 較 遠 ， 代 表 火 山作 用 寧 靜 期 。 噴 發(fā) 沉 積 相 ， 巖 層 沿 走 向 伸 展 較 遠 ，巖 性 厚 度 也 較 穩(wěn) 定 。 因 此 在 一 定 范 圍 內(nèi) ， 往 往 可 作為 地 層 對 比 的 標(biāo) 志 。 （ 2） 火 山 巖 層 的 劃 分 ：“ 層 ” 是 火 山 巖 中 最 常 見 的 單 位 ； 根 據(jù) 巖 石 成 分 分 層 巖 石 成 分 的 不 同 和 變 化 ， 在 某 種 程 度 上 取 決 于 巖 漿分 異 程 度 。 根 據(jù) 各 層 巖 石 成 分 的 不 同 分 層 ， 對 于 研 究巖 漿 演 化 規(guī) 律 具 有 重 要 意

30、 義 。 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 造 不 同 分 層 A、 中 酸 性 巖 的 頂 底 有 時 形 成 厚 度 不 等 的 玻 璃 外 殼（ 冷 凝 邊 ） ， 頂 面 較 厚 ， 底 面 較 薄 ， 玻 璃 質(zhì) 外 殼 的 顏色 較 其 內(nèi) 部 較 暗 。 在 安 山 巖 ， 英 安 巖 中 呈 綠 色 ， 流 紋巖 中 呈 灰 紫 褐 色 ， 偶 爾 出 現(xiàn) 黑 曜 巖 、 松 脂 巖 的 邊 。 B、 基 性 熔 巖 常 常 在 表 層 形 成 蜂 巢 狀 或 熔 渣 狀 的 玻璃 隱 晶 質(zhì) 的 粗 糙 表 面 （ 熔 渣 狀 外 殼 ） 。 在 酸 性 熔 巖的 頂 部 則 常 常 形

31、成 厚 達 數(shù) 十 厘 米 的 石 泡 構(gòu) 造 帶 。 C、 由 于 迅 速 冷 卻 收 縮 ， 頂 面 及 邊 緣 常 形 成 張 裂 隙 ， 裂 隙 寬度 由 外 向 內(nèi) 變 小 至 尖 滅 。 其 中 有 的 可 以 充 填 上 覆 熔 巖 物 質(zhì) 或充 填 有 硅 質(zhì) ， 碳 酸 鹽 沉 積 物 等 。 底 部 則 往 往 含 有 下 伏 巖 石 的沒 蝕 變 的 包 體 或 形 成 熔 巖 角 礫 巖 。D、 在 中 基 性 熔 巖 中 ， 氣 孔 及 杏 仁 體 的 形 態(tài) 及 分 布 往 往 有 一定 規(guī) 律 ， 層 頂 氣 孔 及 杏 仁 體 較 層 底 大 而 多 ， 扁 平

32、 的 氣 孔 通 常與 頂 、 底 面 接 近 平 行 ， 而 管 狀 氣 孔 一 般 是 向 下 分 支 。 因 此 氣孔 的 形 態(tài) 和 分 布 特 征 可 以 判 斷 頂 、 底 面 的 關(guān) 系 。 E、 柱 狀 節(jié) 理 的 出 現(xiàn) 總 是 代 表 一 次 噴 溢 的 巖 流 ， 可 作 為 分 層 的 標(biāo)志 。F、 巖 漿 噴 溢 地 表 后 ， 由 于 流 動 形 成 各 種 表 層 構(gòu) 造 ， 一 般 能 指 示巖 流 的 頂 面 ， 如 繩 狀 、 凹 凸 表 面 、 擠 壓 脊 、 球 莖 狀 或 條 狀 小瘤 等 等 。 根 據(jù) 層 面 構(gòu) 造 和 接 觸 關(guān) 系 分 層A、

33、 巖 漿 噴 發(fā) 至 地 表 后 ， 其 表 面 與 空 氣 氧 化 大 量 低 價 鐵 （ FeO）氧 化 呈 三 價 鐵 （ Fe2O3） ,因 此 出 現(xiàn) 紅 色 的 氧 化 殼 頂 面 （ 紅頂 ） 基 性 巖 分 層 的 重 要 依 據(jù) 。B、 兩 次 噴 發(fā) 時 間 間 隔 較 長 ， 早 期 形 成 的 熔 巖 已 冷 凝 ， 后 來 的熔 巖 對 下 伏 巖 石 往 往 有 烘 烤 和 輕 微 變 質(zhì) 。C、 如 果 熔 巖 流 噴 出 地 表 后 經(jīng) 過 很 長 時 間 的 風(fēng) 化 侵 蝕 ， 往 往 形成 凹 凸 不 平 或 波 狀 侵 蝕 面 ， 據(jù) 此 可 將 相 同

34、成 分 的 熔 巖 分 開 。 （ 3） 利 用 火 山 巖 構(gòu) 造 確 定 產(chǎn) 狀A(yù)、 熔 巖 的 某 些 原 生 節(jié) 理 ， 一 般 指 示 其 產(chǎn) 狀 柱 狀 節(jié) 理 ： 五 邊 或 六 邊 柱 體 ， 總 是 垂 直 熔 巖 層 面 。B、 流 紋 構(gòu) 造 以 及 氣 孔 等 定 向 排 列 平 直 的 流 紋 、 扁 平 呈 條 形 的 氣 孔 和 杏 仁 體 、 捕 擄 體 、 斑 晶 等 定 向 排 列 ， 如 果 呈 流 面 狀 ， 一 般 指 示 層 面 。C、 熔 結(jié) 凝 灰 巖 中 的 塑 性 玻 璃 質(zhì) 巖 屑 （ 火 焰 石 ） 一 般 具 有 餅 狀 定 向 或 似

35、 流 動 構(gòu) 造 ， 據(jù) 此 可 確 定 其 產(chǎn) 狀 。D、 不 同 熔 巖 層 的 差 異 性 風(fēng) 化 ， 造 成 特 殊 地 形 ， 宏 觀 上 可 判 斷 其 產(chǎn) 狀 。 4， 火 山 巖 體 的 綜 合 研 究 A、 噴 發(fā) 韻 律 的 劃 分 ； B、 噴 發(fā) 旋 回 的 劃 分 ； C、 火 山 機 構(gòu) 的 研 究 及 火 山 類 型 的 確 定 ； D、 火 山 作 用 形 成 的 礦 產(chǎn) （ 火 山 作 用 與 礦 產(chǎn) ） 。 沉 積 巖 野 外 研 究 往 往 是 和 地 層 研 究 同 時 進 行 。 充分 收 集 巖 石 的 物 質(zhì) 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 、 構(gòu) 造 、 化

36、 石 、 各 種包 體 和 縱 相 上 的 韻 律 形 式 ， 接 觸 關(guān) 系 ， 水 平 方 向 上的 變 化 和 過 渡 關(guān) 系 等 資 料 ， 保 證 滿 足 沉 積 巖 石 學(xué) 研究 的 需 要 。 沉 積 巖 的 野 外 觀 察 與 研 究 ， 重 要 的 問 題 是 ：沉 積 巖 的 構(gòu) 造 與 碎 屑 巖 。1， 沉 積 巖 的 構(gòu) 造 研 究 沉 積 巖 的 構(gòu) 造 是 指 由 于 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 、 顏 色 的 不均 一 性 引 起 的 宏 觀 特 征 ， 必 須 在 野 外 觀 察 。 常 見 的 構(gòu) 造 見 下 表 ： 沉 積 巖 的 構(gòu) 造 是 重 要 的 成 因

37、標(biāo) 志 。 尤 其 是 原 生 構(gòu) 造及 其 縱 橫 序 列 ， 是 沉 積 相 分 析 的 重 要 資 料 。 （ 1） 層 理 ： 層 理 是 最 常 見 的 一 種 沉 積 構(gòu) 造 ， 它 通 過 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 和 顏 色 在 垂 向 上 的 突 變 和 漸 變 ， 使 巖 石 顯 示 層 狀 特 征 。 層 或 巖 層 是 沉 積 巖 系 或 沉 積 地 層 的 基 本 組 成 單 位 ，它 具 有 均 一 的 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 、 顏 色 和 內(nèi) 部 構(gòu) 造 ， 上 下 以 層面 與 相 鄰 層 分 開 ， 空 間 上 有 一 定 穩(wěn) 定 性 。 是 在 較 大 區(qū) 域內(nèi) 沉

38、 積 環(huán) 境 基 本 一 致 條 件 下 形 成 的 巖 石 地 質(zhì) 體 。 層 間 界 限 有 時 是 突 變 的 ， 有 時 是 漸 變 的 。 前 者 代 表沉 積 上 的 不 連 續(xù) 性 ， 而 后 者 代 表 沉 積 作 用 方 式 的 逐 漸 變化 。 A、 層 的 厚 度 ： 是 重 要 的 觀 察 內(nèi) 容 ， 也 是 沉 積 過 程 穩(wěn)定 程 度 的 間 接 指 標(biāo) 。 塊 狀 層 ： 2m; 厚 層 ： 2-0.5m; 中 厚 層 ： 0.5-0.1m; 薄 層 ： 0.1-0.01 ； 微 薄 層 ： 1000； 似 層 狀 的 ： 延 伸 長 度 /厚 度 100050；

39、 透 鏡 狀 的 ： 延 伸 長 度 /厚 度 50-5； C、 層 理 的 內(nèi) 部 構(gòu) 造層 理 是 沉 積 環(huán) 境 的 反 映 ， 它 的 內(nèi) 部 構(gòu) 造 為 ：細 層 ： 是 層 理 的 最 基 本 單 位 ， 在 巖 性 上 是 均 勻 的 ， 厚度 小 ， 是 在 一 定 的 條 件 下 同 時 沉 積 的 。層 系 ： 是 由 許 多 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 、 厚 度 與 產(chǎn) 狀 上 相 似 的 同種 類 型 的 細 層 組 成 的 ， 形 成 于 相 同 的 沉 積 環(huán) 境 ， 各層 系 間 有 明 顯 的 分 界 面 。 如 斜 層 理 是 由 若 干 傾 向 相同 的 細 層

40、組 成 的 層 系 。層 系 組 ： 幾 個 成 因 相 同 的 層 系 ， 可 合 并 為 層 系 組 ， 各層 系 組 之 間 有 明 顯 的 分 層 界 面 。 如 交 錯 層 中 不 同 方向 傾 斜 的 層 系 可 以 構(gòu) 成 一 個 層 系 組 。層 理 的 形 態(tài) 能 反 映 沉 積 介 質(zhì) 運 動 的 性 質(zhì) ；層 系 或 細 層 的 厚 度 則 反 映 沉 積 介 質(zhì) 運 動 的 強 度 ； D、 層 理 的 基 本 類 型 水 平 層 理 特 點 是 細 層 呈 直 線 狀 互 相 平 行 且 都 與 層 面 一 致 。 表 現(xiàn) 形 式 多 樣 ， 有 顏 色 （ 冰 川

41、） ； 有 礦 物 成 分 不 同 ；有 的 粒 度 不 同 ， 也 有 片 狀 礦 物 定 向 排 列 所 至 。 水 平 層 理 在 泥 質(zhì) 巖 與 細 、 粉 砂 巖 中 極 為 常 見 ： 是 靜 水或 微 弱 水 流 中 緩 慢 沉 積 作 用 的 標(biāo) 志 。 砂 質(zhì) 沉 積 中 也 可 見 到 水 平 層 理 ， 這 種 水 平 層 理 在 巖 石序 列 占 一 定 位 置 ， 與 斜 層 理 、 疊 瓦 式 波 狀 層 理 共 生 ， 其成 因 是 在 較 大 水 流 速 和 較 快 的 沉 積 速 度 下 形 成 的 。 因 此研 究 水 平 層 理 的 成 因 時 ， 必 須

42、 將 各 種 特 征 及 其 在 沉 積 序列 中 的 位 置 具 體 分 析 。 波 狀 層 理 ： 特 點 是 細 層 呈 波 狀 起 伏 ， 但 總 方 向 平 行 層 面 。 層 系 界 面 往 往 呈 波 狀 。 一 般 為 波 浪 振 動 的 產(chǎn) 物 ， 也可 以 是 在 單 向 前 進 運 動 的 沉 積 介 質(zhì) 中 形 成 ， 在 海 濱 或湖 濱 淺 水 帶 及 河 漫 灘 等 環(huán) 境 中 形 成 。 斜 層 理 ： 是 由 一 系 列 斜 交 層 系 的 細 層 組 成 。 細 層 多 互 相 重 疊 ，交 錯 ， 切 割 ， 它 是 在 流 動 介 質(zhì) 作 用 下 形 成

43、 的 ， 細 層 傾斜 方 向 ， 反 映 介 質(zhì) 運 動 方 向 。 遞 變 層 理 ： 遞 變 層 理 是 由 下 而 上 粒 度 由 粗 變 細 逐 漸 遞 變 的 層 理類 型 。 它 們 在 剖 面 上 經(jīng) 常 重 復(fù) 出 現(xiàn) ， 形 成 很 大 的 厚 度 ，使 地 層 呈 現(xiàn) 韻 律 性 的 粒 度 變 化 ， 因 而 也 稱 韻 律 層 理 。 有 兩 種 類 型 ： 一 種 是 所 有 巖 石 組 分 都 顯 示 粒 度 遞 變 ，巖 石 下 部 不 含 細 粒 基 質(zhì) ； 另 一 種 僅 碎 屑 組 分 顯 示 粒 度遞 變 ， 巖 石 自 上 而 下 均 含 未 分 異

44、的 細 粒 基 質(zhì) 。 前 者 是水 流 強 度 逐 漸 減 弱 的 產(chǎn) 物 ， 后 者 的 分 選 系 數(shù) 自 下 而 上逐 漸 增 高 ， 是 混 濁 水 流 的 沉 積 物 。 遞 變 層 理 常 常 具 有 清 晰 的 底 界 面 ， 由 粗 粒 砂 遞 變 為泥 質(zhì) 沉 積 。 遞 變 層 理 在 巖 屑 雜 砂 巖 中 最 常 見 ， 是 復(fù) 理 石 沉 積 的特 征 之 一 。 遞 變 層 理 的 成 因 ： 屬 于 停 滯 水 體 中 砂 泥 依 次 沉 積 的 產(chǎn) 物 ， 屬 深 水 沉 積 。地 震 擾 亂 了 斜 坡 上 的 不 穩(wěn) 定 的 砂 和 泥 ， 使 之 運 動

45、 到 較 深 的 靜 水 中 是 遞 變 層 理 形 成 的 基 本 原 理 。這 種 濁 流 發(fā) 生 于 大 陸 斜 坡 （ 因 重 力 或 地 震 ） ， 由 于 大 量 懸 浮 物 密 度 較 高 而 有 強 大 的 搬 運 力 ， 它 攜 帶 著 大 量 粗 細 混 雜 的 沉 積 物 ， 運 動 到 深 海 地 區(qū) ， 在 靜 水 中 按 級 序 下 沉 ， 即 形 成 以 遞 變 層 理 為 特 征 的 巨 厚 沉 積 巖 。 （ 2） 層 面 構(gòu) 造 ： 包 括 波 痕 、 泥 裂 、 雨 痕 、 雹 痕 、 晶 痕 、 流 痕 及 印 模 等 。 （ 3） 變 形 構(gòu) 造A、

46、包 卷 層 理 ， 是 變 形 層 理 的 一 種 ， 原 生 層 理 經(jīng) 變 形 后 呈復(fù) 雜 的 褶 皺 狀 ， 一 般 連 續(xù) ， 無 斷 裂 或 角 礫 化 現(xiàn) 象 ， 厚 度 穩(wěn)定 ， 上 下 層 面 均 平 整 。 是 濁 積 巖 中 最 常 見 ， 但 在 潮 坪 帶及 河 漫 灘 和 點 沙 壩 中 也 有 發(fā) 育 。B、 滑 坡 構(gòu) 造 ， 是 斜 坡 上 未 固 結(jié) 的 沉 積 物 超 越 安 定 角 時 ， 在重 力 作 用 下 發(fā) 生 運 動 而 形 成 的 變 形 構(gòu) 造 。 常 局 限 在 一 定 的層 位 中 ， 表 現(xiàn) 為 原 生 層 理 的 強 烈 揉 皺 、

47、 變 形 、 斷 錯 、 角 礫化 乃 至 不 同 巖 性 的 混 雜 。 常 見 濁 積 巖 及 三 角 洲 、 生 物 礁 及海 底 峽 谷 的 前 緣 沉 積 。C、 碎 屑 巖 脈 ： 飽 含 水 和 松 散 的 砂 或 粉 砂 ， 有 時 含 礫 ， 在 差異 壓 力 作 用 下 能 變 得 活 躍 ， 像 沸 騰 一 樣 ， 可 稱 為 活 動 砂 ，因 而 發(fā) 生 運 動 ， 能 注 入 到 附 近 沉 積 層 的 裂 隙 中 ， 形 成 碎 屑巖 脈 或 碎 屑 巖 墻 、 巖 床 等 。 在 野 外 不 常 見 ： 一 般 較 小 ， 在 5cm以 內(nèi) ！ （ 4） 化 學(xué)

48、成 因 的 構(gòu) 造 大 部 分 是 成 巖 或 后 生 階 段 形 成 的 ， 形 成 方 式 是 凝 集 作 用 的 產(chǎn) 物 。如 結(jié) 核 和 晶 簇 ， 有 的 是 溶 解 作 用 的 產(chǎn) 物 ， 如 縫 合 線 和 溶 孔 溶 洞 ， 有的 是 溶 解 -凝 集 作 用 的 產(chǎn) 物 ： 如 疊 錐 和 龜 背 石 。A、 結(jié) 核 ： 是 一 種 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 和 顏 色 與 圍 巖 迥 然 不 同 的 礦 物 集 合 體 。 按 成 分 因 可 分 為 同 生 結(jié) 核 與 原 生 結(jié) 核 。 它 可 見 零 星 出 現(xiàn) ， 也 可 以 呈 串 珠 狀 出 現(xiàn) 。 富 含 有 用 元

49、 素 的 結(jié) 核 大 量 集 中 時 ， 可 形 成 礦 床 。 研 究 結(jié) 核 對 闡 明 沉 積 、 成 巖 、 或 后 生 階 段 的 物 質(zhì) 運 動 有 意 義 。 除 結(jié) 核 本 身 觀 察 外 （ 成 分 、 大 小 、 形 態(tài) 、 排 列 ） 還 要 注 意 從 縱 向 上 、 橫 向 上 的 定 量 研 究 結(jié) 核 的 成 分 、 形 態(tài) 、 數(shù) 量 及 成 因 類 型 。B、 縫 合 線C、 疊 錐 與 龜 背 石 （ 5） 生 物 成 因 的 構(gòu) 造A、 疊 層 構(gòu) 造B、 蟲 跡 與 蟲 孔 2， 沉 積 物 的 顏 色 顏 色 是 一 種 重 要 的 直 觀 標(biāo) 志 。

50、 在 巖 相 分 析 和 巖 石 地 層 學(xué) 工 作 中 也 有 很 大 的 現(xiàn) 實 意 義 ：顏 色 是 成 分 的 反 映 ， 也 反 映 氣 候 介 質(zhì) 等 特 征 。 沉 積 巖 的 顏 色 ， 按 沉 因 可 分 為 原 生 色 和 次 生 色 二 種 ， 原生 色 又 可 分 為 繼 承 色 和 自 生 色 。A、 繼 承 色 ， 決 定 于 碎 屑 礦 物 的 顏 色 ， 長 石 砂 巖 肉 紅 色 ；純 石 英 砂 巖 白 色B、 自 生 色 ： 取 決 于 自 生 礦 物 或 原 生 混 入 礦 物 的 顏 色 。 如 泥巖 含 Fe2+呈 灰 綠 色 ， 含 Fe3+呈 紅

51、 色 或 褐 色 。 泥 質(zhì) 巖 、 化 學(xué) 巖及 部 分 碎 屑 巖 中 常 見 自 生 色 ；C、 次 生 色 ， 是 后 生 作 用 階 段 或 風(fēng) 化 過 程 中 ， 原 生 組 分 發(fā) 生次 生 變 化 而 造 成 的 顏 色 ， 如 含 Fe 2+的 泥 巖 氧 化 后 變 紅 色 或褐 色 。 研 究 沉 積 物 顏 色 時 ， 首 先 要 區(qū) 分 ： 原 生 色 、 次 生 色 。原 生 色 在 一 定 層 位 和 相 當(dāng) 大 的 變 化 范 圍 內(nèi) 是 穩(wěn) 定 的 ； 而次 生 色 呈 斑 點 狀 延 續(xù) 不 遠 或 沿 裂 隙 分 布 ， 有 時 明 顯 受 巖石 物 性

52、控 制 ， 經(jīng) 常 切 穿 層 理 。 大 部 分 自 生 色 和 次 生 色 都 是 有 染 色 物 質(zhì) 和 色 素 造 成的 。 常 見 色 素 物 質(zhì) 有 鐵 質(zhì) 和 有 機 質(zhì) ， 一 般 說 ， 含 有 機 質(zhì)顯 黑 色 ， 含 FeO顯 綠 色 ， 含 Fe2O3顯 紅 色 。 巖 石 的 顏 色 與 有 機 質(zhì) 含 量 呈 正 相 關(guān) 。 沉 積 巖 的 顏 色 是 良 好 的 環(huán) 境 標(biāo) 志 。 灰 色 或 黑 色 是 巖 石 含 有 機 質(zhì) 等 ， 有 時 還 含 有 分 散 的硫 化 物 （ 如 菱 鐵 礦 ， 白 鐵 礦 ） 反 映 還 原 的 環(huán) 境 ； 紅 色 、 紅

53、 紫 色 、 黃 棕 色 的 巖 石 ， 含 有 高 價 鐵 的 氧 化物 或 氫 氧 化 物 反 映 氧 化 或 強 氧 化 環(huán) 境 。 黃 色 常 見 于 炎 熱 干 燥 的 陸 相 沉 積 物 中 ； 而 紅 色 常 見于 顏 色 潮 濕 的 陸 相 或 海 相 沉 積 物 中 ； 綠 色 一 般 與 含 Fe2+和 含 Fe2+的 硅 酸 鹽 （ 如 海 綠 石 ， 鮞 綠 泥 石 ） 或 與 Fe2+/ Fe3+比 有 關(guān) 代 表 弱 氧 化 ， 弱 還 原 條 件 。 描 述 巖 石 顏 色 時 ， 要 注 意 色 調(diào) 的 深 淺 、 濃 淡 、明 暗 ！ 3， 礫 巖 （ 含 粗

54、 碎 屑 巖 ） 的 觀 察 與 研 究 碎 屑 的 成 分 、 大 小 、 圓 度 、 球 度 、 排 列 方 式 、 膠 結(jié)類 型 。 d2mm稱 為 礫 ， 礫 含 量 50%稱 為 粗 碎 屑 巖 ， 包 括礫 巖 和 角 礫 巖 。A、 成 分 特 征 ： 粗 碎 屑 巖 一 般 有 礫 （ 或 角 礫 2mm） 、 充 填 物 （ 2mm） 、 化 學(xué)或 膠 體 沉 積 的 膠 結(jié) 物 三 部 分 組 成 ， 后 二 者 統(tǒng) 稱 為 基 質(zhì) 。 碎 屑 成 分 （ 礫 石 成 分 ） ， 粗 碎 屑 成 分 通 常 是 巖 石 碎 屑 ： 是 研究 重 點 ， 確 定 礫 石 成

55、分 、 統(tǒng) 計 各 種 成 分 的 含 量 ， 是 研 究 成 分 成 熟度 及 物 源 的 重 要 條 件 ， 也 是 礫 巖 分 類 的 基 礎(chǔ) 。B、 結(jié) 構(gòu) 特 征 ： 粗 碎 屑 巖 粒 度 分 布 一 般 都 具 雙 峰 ， 礫 石 與 充 填 物 各 自 形 成 一個 峰 。 多 基 底 膠 結(jié) 。 礫 石 常 有 定 向 排 列 ， 根 據(jù) 礫 石 排 列 可 推 測 古水 流 方 向 。 C、 構(gòu) 造 特 點 ： 常 成 塊 狀 構(gòu) 造 ， 內(nèi) 部 層 理 不 發(fā) 育 ， 空 間 上 穩(wěn) 定 成 層 者 少 見 ， 往 往 成 透 鏡 狀 尖 滅 。 有 時 總 向 上 由

56、粗 變 細 的 粒 度 韻 律 。D、 粗 碎 屑 巖 的 分 類 ： 單 成 分 礫 巖 ： 礫 石 成 分 單 一 ， 主 要 為 抗 風(fēng) 化 能 力 強 的 脈 石 英 、 石 英 巖 或燧 石 ， 成 分 成 熟 度 高 ， 呈 底 礫 巖 或 層 間 礫 巖 。復(fù) 成 分 礫 巖 ： 礫 石 成 分 復(fù) 雜 ， 常 含 侵 入 巖 、 噴 出 巖 、 沉 積 巖 、 變 質(zhì) 巖 。 復(fù)成 分 礫 巖 一 般 厚 度 大 ， 產(chǎn) 于 特 殊 環(huán) 境 ， 地 質(zhì) 意 義 大 。 如 花 崗 質(zhì)礫 巖 是 長 石 砂 巖 的 粗 屑 代 表 ， 它 們 經(jīng) 常 共 生 ， 都 代 表 結(jié)

57、晶 基 底的 迅 速 侵 蝕 。 而 灰 巖 礫 巖 則 代 表 高 差 很 大 ， 迅 速 侵 蝕 和 堆 積 的環(huán) 境 。 復(fù) 成 分 礫 巖 的 礫 石 ， 大 小 懸 殊 ， 大 則 可 達 數(shù) 米 ， 一 般 以 1020cm者 居 多 。 空 間 上 最 粗 的 部 分 往 往 是 厚 度 最 大 的 地 方 ， 沿下 游 的 方 向 粒 度 很 快 減 小 ， 分 選 差 ， 圓 度 變 化 大 。 復(fù) 成 分 礫 巖 以 河 成 礫 巖 多 ， 也 見 于 湖 、 海 沉 積 中 ， 其 形 成 的深 度 變 化 也 很 大 ， 有 的 濁 積 礫 巖 可 以 形 成 于 深

58、海 、 半 深 海 中 。 冰 磧 巖 ： 一 種 特 殊 的 基 底 型 膠 結(jié) 的 礫 巖 ， 基 質(zhì) 含 量 高 ， 按 嚴 格 的 巖 石學(xué) 定 義 ， 許 多 屬 于 礫 質(zhì) 泥 巖 或 含 礫 泥 巖 的 范 疇 。 如 浮 冰 礫 巖 ，基 質(zhì) 具 紋 理 ， 礫 石 為 “ 落 石 ” 。 同 生 礫 巖 ： 是 有 沉 積 同 時 或 準 同 時 破 碎 的 礫 石 經(jīng) 再 沉 積 形 成 的 礫 巖 。 同生 礫 巖 最 大 的 特 點 是 礫 石 成 分 與 下 伏 巖 層 或 基 質(zhì) 成 分 一 致 ， 有時 具 有 柔 性 變 形 （ 說 明 破 碎 作 用 發(fā) 生

59、在 沉 積 物 固 結(jié) 成 巖 之 前 ） ，礫 石 成 分 單 一 。 縱 向 上 由 下 而 上 可 見 礫 石 由 大 變 小 ， 圓 度 增 加 。 角 礫 巖 ： 屬 于 未 經(jīng) 搬 運 的 原 地 堆 積 或 稍 經(jīng) 搬 運 近 源 堆 積 。 成 因 復(fù) 雜 ，有 崩 積 角 礫 巖 、 濱 岸 角 礫 巖 、 溶 巖 角 礫 巖 、 成 巖 角 礫 巖 和 構(gòu) 造 角礫 巖 。 分 不 少 ， 但 對 解 決 某 些 地 質(zhì) 問 題 都 極 為 重 要 ， 因 注 意 在 野外 研 究 。 E、 粗 碎 屑 巖 的 地 質(zhì) 意 義 ： 粗 碎 屑 巖 雖 然 在 沉 積 巖 中

60、 所 占 比 例 不 大 ， 但 分 布 廣 泛 ， 從前 寒 武 紀 至 今 各 地 質(zhì) 時 代 都 有 分 布 。 粗 碎 屑 巖 形 成 需 要 高 差 較 大 的 地 形 條 件 ， 因 而 大 量 的 粗 碎屑 巖 都 形 成 于 大 規(guī) 模 構(gòu) 造 運 動 之 后 ， 產(chǎn) 于 構(gòu) 造 活 動 較 大 的 地 區(qū) 。如 磨 拉 石 建 造 中 礫 巖 就 占 相 當(dāng) 大 的 比 例 。 礫 巖 的 出 現(xiàn) 有 時 還 標(biāo) 志 著 沉 積 間 斷 或 區(qū) 域 不 整 合 的 存 在 ，對 認 識 區(qū) 域 地 質(zhì) 發(fā) 展 史 極 為 重 要 。 礫 巖 中 礫 石 的 大 小 、 分 選

61、 、 圓 度 、 球 度 、 排 列 、 基 質(zhì) 成 分及 其 含 量 、 礫 巖 體 的 幾 何 形 態(tài) 等 都 是 重 要 的 成 因 標(biāo) 志 ， 因 注 意觀 察 與 分 析 。 瓦 克 爾 (waIker,1975)將 礫 巖 成 因 標(biāo) 志 ， 分 為 幾 組 ，并 認 為 這 些 成 因 標(biāo) 志 的 組 合 對 于 確 定 礫 巖 的 成 因 類 型 和 環(huán) 境 分析 均 具 有 重 要 的 現(xiàn) 實 意 義 。 F、 粗 碎 屑 巖 的 研 究 方 法 ： 礫 石 成 分 的 觀 察 與 測 量 ： 從 露 頭 上 統(tǒng) 計 100-150個 礫 石 的 巖 石成 分 ， 計 算 出

62、 礫 石 成 分 的 比 例 ， 根 據(jù) 測 得 的 成 分 ， 將 礫 巖 分 為 ： 單 成 分 礫 巖 ， 復(fù) 成 分 礫 巖 ； 可 推 斷 古 剝 蝕 區(qū) 的 位 置 和 碎 屑 物 質(zhì) 運 移 的 大 致 方 向 ， 判 斷 剝 蝕 區(qū) 的 風(fēng) 化 強 度 等 古 地 理 情 況 ； 當(dāng) 礫 石 中 有 大 量 的 含 礦 礫 石 存 在 ， 要 注 意 確 定 礫 石 的 搬 運 方 向 ； 礫 石 中 存 在 某 些 特 定 的 巖 石 成 分 是 可 作 為 地 層 對 比 的 依 據(jù) 。 研 究 礫 巖 的 填 充 物 和 膠 結(jié) 物 成 分 ； 礫 巖 的 填 充 物 一

63、 般 是 砂 、 粉 砂 和 粘 土 。 要 查 明 填 充 物 的 粒 度 、礦 物 成 分 、 結(jié) 構(gòu) 確 定 礫 與 填 充 物 的 比 例 。 膠 結(jié) 物 有 鈣 質(zhì) 、 鐵 質(zhì) 和硅 質(zhì) 。 要 查 明 其 成 分 、 數(shù) 量 及 其 沿 走 向 和 傾 向 的 穩(wěn) 定 程 度 。 測 定 礫 石 圓 度 ： 圓 度 是 指 碎 屑 顆 粒 被 磨 蝕 、 圓 化 的 程 度 。 碎 屑 顆 粒 圓 度 分 四 級 ： 棱 角 狀 ： 碎 屑 顆 粒 沒 被 滾 圓 ， 其 棱 和 角 均 顯 著 ； 次 棱 角 狀 ： 輕 微 滾 圓 ， 但 尚 能 見 到 直 線 性 和 角 的

64、 輪 廓 ； 次 圓 狀 ： 滾 圓 較 好 ， 只 保 存 原 始 輪 廓 的 痕 跡 ； 圓 狀 ： 棱 角 均 被 磨 圓 ， 并 已 失 去 原 始 碎 屑 的 輪 廓 ； 碎 屑 在 搬 運 過 程 中 被 磨 圓 的 程 度 ， 決 定 于 碎 屑 的 成 分 ， 原 始形 態(tài) 和 粒 度 以 及 搬 運 介 質(zhì) 的 性 質(zhì) 、 搬 運 距 離 和 所 磨 蝕 作 用 等 外部 條 件 。研 究 碎 屑 圓 度 的 意 義 : 可 以 判 定 沉 積 物 搬 運 的 距 離 。 磨 蝕 時 間 久 ， 搬 運 距 離 越 長 圓 度越 大 ； 多 次 再 沉 積 的 沉 積 物 ，

65、 海 、 湖 、 濱 岸 沉 積 物 和 風(fēng) 成 沉 積 物 的 圓度 好 。 冰 川 、 河 流 、 坡 積 、 泥 石 流 、 濁 流 等 沉 積 物 圓 度 差 。 碎 屑 顆 粒 分 選 性 與 圓 度 有 密 切 關(guān) 系 ： 分 選 性 好 者 圓 度 高 ； 碎 屑 巖 圓 度 還 受 母 巖 巖 性 控 制 ； 碎 屑 顆 粒 的 圓 度 海 取 決 于 原 來 破 碎 時 的 粒 度 與 形 態(tài) ， 碎 屑 越小 圓 度 越 差 ， 原 始 破 碎 時 形 態(tài) 近 等 軸 的 顆 粒 易 于 磨 圓 ； 在 野 外 露 頭 上 進 行 圓 度 研 究 時 ， 要 注 意 采 集

66、 粒 徑 近 似 和 同 樣巖 性 的 礫 石 ， 這 樣 可 以 在 對 比 不 同 地 點 的 礫 石 圓 度 變 化 時 ，得 到 準 確 的 效 果 ， 并 可 能 判 斷 其 來 源 的 方 向 和 搬 運 距 離 。 測 定 礫 石 的 球 度 ： 球 度 是 指 碎 屑 顆 粒 三 度 空 間 的 形 態(tài) 。 球 度 大 小 取 決 于 與a,b,c三 軸 的 比 例 ， 確 定 球 度 的 方 向 是 測 定 礫 石 的 長 軸 a、 短 軸b和 最 大 扁 平 面 c， 然 后 計 算 礫 石 的 等 軸 性 指 數(shù) (a+c)/c和 礫 石扁 平 度 指 數(shù) (a+b)/c。 礫 石 球 度 分 為 四 種 類 型 ： 球 狀 ： 三 軸 相 等 ； 長 柱 狀 ： a軸 特 長 ， b、 c近 于 相 等 ； 葉 片 狀 ： 三 軸 不 等 圓 碟 狀 ： a、 b近 于 相 等 ， c軸 特 短 ； 測 量 礫 石 的 粒 度 ： 直 接 測 量 粒 徑 ， 將 礫 石 分 成 若 干 粒 級 ， 了 解 各 粒 度 的 分 布 情況 ， 即 分 選 程 度 。