火山岩类型与特征 火山岩结构和构造特征

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1.火山岩类型

火山岩又称喷出岩(effusive rock),属于岩浆岩(火成岩)的一类,是火山作用时喷出的岩浆冷凝、成岩、压实等作用形成的岩石,与沉积岩在形成条件、发育环境、分布规律等方面有很大差异。

本书采用1989年国际地科联推荐的火山岩分类方案,按照岩石结构-成因,划分为火山熔岩与火山碎屑岩两大类。

火山熔岩采用化学成分分类命名方案。首先按照SiO2含量,划分为苦橄岩、玄武岩、安山岩、粗面岩和流纹岩5类,其间可有过渡类型,如玄武安山岩、英安岩、流纹英安岩等;然后根据碱性程度,即SiO2与全碱(Na2O+K2O)的关系,将这5类细分为钙碱质、弱碱质和碱质3个系列(表15-5)。

表15-5 火山熔岩分类

(据国际地科联推荐火山岩TAS分类方案,1989)

火山碎屑岩分类,首先根据火山物质来源和生成方式、胶结类型,划分为火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和火山-沉积碎屑岩3类;然后根据粒级组分划分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩;再以火山碎屑物态、成分和结构给予详细定名(表15-6)。

图15-6 中国陆上火山岩分布图

表15-6 火山碎屑岩分类

(据国际地科联推荐火山碎屑岩分类方案,1989)

中国含油气盆地火山岩储集层岩石类型多,东部盆地中生代火山岩以酸性为主,新生代火山岩以中基性为主;西部盆地火山岩以中基性为主(图15-7)。熔岩主要有玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩、粗面岩等;火山碎屑岩主要包括集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、熔结火山碎屑岩等。

图15-7 新疆北部石炭系与松辽盆地白垩系火山岩TAS 图

(据国际地质科学联合会火成岩分类学分委会推荐,1989)(1)橄榄玄武岩;(2)玄武岩;(3)玄武安山岩;(4)安山岩;(5)英安岩;(6)粗面玄武岩;(7)玄武质粗面安山岩;(8)粗安岩;(9)碧玄岩、碱玄岩;(10)响石质碱玄岩;(11)碱玄质响石;(12)响石;(13)粗面岩;(14)流纹岩;(15)副长石岩

2.火山岩岩相类型与特征

火山岩岩相是火山作用过程中的火山产物类型、特征及其堆积类型的总和。总体来看,火山岩岩相包括岩石形成条件和岩石特征,是火山喷发类型的真实记录,是火山作用产物最本质、最重要的地质实体,反映了火山喷发类型、搬运介质及方式、堆积环境与气候等综合地质特征(邹才能等,2008)。

A.火山岩岩相类型

针对火山活动与火山岩分布特点,按照“岩性-组构-成因”划分标准,将火山岩岩相划分为4相组、6相、10亚相(图15-8;表15-7)。

图15-8 火山岩岩相模式

表15-7 火山岩岩相主要特征

(据邱家骧,1991;王璞珺等,2007;修改)

B.中国含油气盆地火山岩岩相特征

中国陆上含油气盆地火山岩以中心式喷发为主,主要为层火山;有陆上和水下两种喷发环境,岩石类型主要为基性、酸性岩类,少量为中性和碱性岩类。

松辽盆地营城组单个火山机构主要由中心式喷发形成,整体上又受区域大断裂控制而呈串珠状平面分布,横向厚度变化较大,火山岩相以喷溢相、火山沉积相为主,常发育火山锥。火石岭组以裂隙喷发方式为主,横向上分布范围广,厚度变化相对较均匀,多发育层火山机构,岩相以喷溢相为主。

渤海湾盆地辽河坳陷火山岩沿断裂分布,属于水下间歇性喷发,多次沿断裂喷溢,古近-新近纪火山活动以房身泡组沉积期最为强烈,根据喷发强度和火山岩时空分布,分为4期12次喷发;南堡凹陷火山岩喷发分为5 期,为中心式喷发、裂隙式喷发和沿断裂的溢出;东营凹陷火山岩以熔岩流、熔岩被为主,以喷溢相为主,爆发、侵出相极少;喷发环境以陆相为主,也有水下喷发,以中心式喷发为主;少数受断裂控制,呈线状排列,断裂复合处是火山活动最强烈的喷发中心。

准噶尔盆地西北缘石炭系火山喷发为裂缝-中心式;腹部石西地区以广泛分布的角砾熔岩为主;东部五彩湾凹陷基底以晚古生代石炭纪火山岩(熔岩与火山碎屑岩交替出现)为主,多为灰绿色,角砾熔岩、熔结角砾岩很少,夹薄层泥岩、砂岩,沉积岩层中含海相化石,呈大陆间歇性火山喷发,火山岩在水体深部喷发;自西向东火山岩喷发环境有从水上向水下转换的趋势。



火山岩的种类~


根据滴西、石西、五彩湾3个地区40多口井岩心、760张薄片分析资料,对研究区岩性进行定名确认,认为该区石炭系发育火山岩和沉积岩两大类岩石类型。火山岩是该区主要储层岩石构成,包括熔岩类和火山碎屑岩,依据产状,准噶尔盆地腹部火山岩主要分为喷出型和浅成侵入型两种类型。表1-3为地区火山岩产状分类表。薄片观察表明,腹部地区喷出岩中的玄武岩,具有斑状结构、辉长结构及基质玻晶交织结构,呈块状构造和杏仁构造;安山岩具斑状结构、基质具间粒间隐结构,呈杏仁构造和块状构造;流纹岩具玻璃质结构,呈流纹构造。浅成侵入岩中的花岗岩具斑状或似斑状结构,呈块状构造。火山碎屑岩中常发育凝灰岩及火山角砾岩。凝灰岩具岩屑晶屑、角砾和火山灰凝灰结构。不同地区,火山岩发育分布类型略有不同。如DX地区,火山岩类型丰富,如图1-11所示,主要以凝灰岩为主,其次为玄武岩、流纹岩、火山角砾岩、珍珠岩,安山岩、花岗斑岩、闪长玢岩和霏细岩所占比例均不足3%。SX地区主要发育安山岩、流纹岩及火山角砾岩(图1-12)。WSW地区主要以玄武岩、安山岩、凝灰岩为主,火山角砾岩及其他类岩石所占比例少(图1-13)。

图1-11 DX地区火山岩类型分布图


图1-12 SX地区火山岩类型分布图


图1-13 WSW地区火山岩类型分布图

表1-3 准噶尔盆地不同岩性对应结构、构造特征表


1. 熔岩类
本区火山岩类型包括喷出岩和浅成侵入岩两种,喷出岩主要集中在滴西油区,发育玄武岩、安山岩和流纹岩多种类型,浅成侵入岩单独成体,主要集中在滴西18井区附近,以花岗斑岩为典型代表。
(1) 玄武岩
玄武岩为基性火山熔岩,SiO2含量45%~52%,颜色较深,呈暗黑色,风化面紫红或深褐色,斑状结构、辉长结构、基质玻晶交织结构,块状构造和杏仁构造(图1-14,图1-15)。斑晶矿物成分主要为基性斜长石、单斜辉石、斜方辉石、橄榄石等,基质主要为中基性斜长石、易变辉石和普通辉石等。

图1-14 玄武岩,FMI


图1-15 玄武岩,岩心照片

(2) 安山岩
安山岩为中性火山熔岩,SiO2含量52%~63%,颜色多为深灰色,风化面灰绿色或紫红色,常见斑状结构、基质具间粒间隐结构,杏仁构造和块状构造(图1-16,图1-17)。斑晶矿物主要为斜长石,其次为辉石、暗化的角闪石和黑云母。基质常由微晶斜长石和少量辉石、磁铁矿等构成交织结构,有时为霏细质或玻璃质。

图1-16 安山岩,FMI


图1-17 安山岩,岩心照片

(3) 流纹岩
流纹岩为酸性火山熔岩,SiO2含量大于63%。岩石颜色一般呈灰白、粉红、紫红色。玻璃质结构、斑状结构(通常斑晶小而且含量也很少),流纹构造。流纹岩中斑晶成分主要为透长石和石英,其次为酸性斜长石,偶见暗化黑云母、角闪石斑晶,辉石更少见;基质为霏细结构、球粒结构或玻璃质结构;常具有流纹构造,有时发育气孔、杏仁构造(图1-18,图1-19)。

图1-18 流纹岩,FMI


图1-19 流纹岩,岩心照片

流纹岩根据斑晶种类、斑晶含量及斑晶的有无、基质结构以及特征流纹构造进一步划分为:
英安流纹岩:斑晶为碱性长石或斜长石且两者含量相近的流纹岩。
斑流岩(或流纹斑岩):为斑晶含量较多(>30%)的流纹岩。
霏细岩:为不含斑晶的具有霏细结构的流纹岩(图1-20)。
球粒流纹岩:发育球粒结构的流纹岩。
石泡流纹岩:石泡发育的流纹岩(图1-21)。
变形流纹构造流纹岩:流纹构造特别发育,而且发育强烈揉皱变形的流纹岩。

图1-20 霏细结构流纹岩,FMI


图1-21 石泡流纹岩,岩心照片

(4) 花岗斑岩(Granite Prophyry)
花岗斑岩属于浅成侵入岩类,SiO2含量大于63%,矿物成分与相应的深成岩———花岗岩和喷出岩———流纹岩相同,不同的是它具有斑状结构,表明它是浅成岩(图1-22,图1-23)。花岗斑岩的斑晶含量一般为15%~20%,主要为石英和长石,有时也有黑云母和角闪石。石英斑晶往往呈六方双锥状,钾长石为正长石或透长石,黑云母和角闪石有时可见暗化边。斑晶通常被基质熔蚀,基质呈微花岗结构。花岗斑岩与斑状花岗岩不同,后者具有似斑状结构,属花岗岩的一种;而花岗斑岩则具斑状结构,不是花岗岩,只是与成分相当。花岗斑岩通常以小岩株、岩瘤、岩盘、岩墙产出,或作为同期晚阶段的侵入体穿插于大花岗岩岩体中。

图1-22 花岗斑岩,FMI


图1-23 花岗斑岩,岩心照片

2. 火山碎屑岩类
(1) 凝灰岩
凝灰岩是火山喷出地表后,比较细的火山碎屑物质(可以随风飘移,可距离火山口较远)下落地表堆积固结而成。火山碎屑物质粒径63%)。凝灰岩的成岩方式以压实固结为主。

图1-24 凝灰岩,FMI


图1-25 凝灰岩,岩心照片

(2) 火山角砾岩和火山集块岩
火山角砾岩和火山集块岩同属于火山碎屑岩类,只是火山碎屑物质粒径更大。火山角砾岩中碎屑物质主要由粒径在2~64mm的岩屑组成,少量的火山灰和晶屑,胶结物为火山灰或更细的火山物质,火山角砾结构(图1-26,图1-27)。火山集块岩中碎屑物质主要由粒径>64mm的岩屑组成,少量的火山灰、火山角砾和晶屑,胶结物为火山灰或更细的火山物质,火山集块结构。火山角砾岩和火山集块岩根据成分及SiO2含量可以分为玄武质火山角砾(集块)岩(SiO2含量45%~52%)、安山质火山角砾(集块)岩(SiO2含量52%~63%)和流纹质火山角砾(集块)岩(SiO2含量>63%)。

图1-26 火山角砾岩,FMI


图1-27 火山角砾岩,岩心照片

山体岩石的分类和特征图片大全
答:在山地中,常见的沉积岩有砂岩、泥岩、灰岩等。其中,砂岩是由砂粒堆积而成的,质地坚硬,常用于建筑和道路的建设;泥岩则是由泥沙经过长时间的压实形成的,质地比砂岩更细腻,可以用于制作陶器和雕塑;灰岩则是由钙质生物遗骸和碎屑沉积而成的,通常呈白色或灰色,用于建筑和雕塑。火山岩是指在火山爆发...

火山岩地质和岩石学特征
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准噶尔盆地常见火山岩类型
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火山岩、花岗岩、石灰岩、砂岩、雨花石等石头的特征
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如何区别三大岩类
答:是岩浆岩或沉积岩在变质作用下形成的一类新岩石。和前两类岩石主要区别是 变质岩属重结晶的岩石,颗粒较粗,不含玻璃质和有机质的残体。其主要特征是:①有的具 有片理(片状)构造如片岩;②有的呈片麻构造(未形成片状),岩石断面上看到各种矿物 成带状或条状等,如花岗片麻岩;③有的呈板状构...

火山岩岩石学和地球化学特征
答:(一)火山岩类型 东北地区晚侏罗世—早白垩世火山岩有熔岩和火山碎屑岩两种喷发类型,并以火山熔岩为主。根据国际地科联(IUGS)火成岩分类学会委员会推荐(1989)的国际火成岩分类图表中的TAS图进行火山岩类型的划分,将在图解上得到的东北各地区晚侏罗世—早白垩世火山岩的岩石类型列于表4-2,从表中可以看出东北地区...

火山岩的分类和命名
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火山岩类
答:可划分为以下四种常见的类型(表7-3)。 表7-3 玄武岩岩相学分类命名 (据Robin,2010,修改) 玄武岩相关岩类的岩相学特征如下: ◎苦橄岩(picrite):SiO2较玄武岩的低(属于超基性岩),含MgO高。含有较多的橄榄石,斜长石很少。 ◎玄武安山岩(basaltic andesite):矿物种类同玄武岩类似,但是斜长石含有更多的钠长石成分。

我国的火山岩
答:古生代的火山岩主要分布于祁连-昆仑和阴山-天山带以北,其次为西藏、滇西。主要喷发期是寒武纪、奥陶纪。西南地区以晚二叠世的峨眉山玄武岩分布最广。陆相火山岩主要形成于中新生代,在我国东部侏罗-白垩纪火山岩以中酸性火山岩广泛发育;而新生代则以玄武岩分布最广,构成规模巨大的北北东向的西太平洋...

火山岩类型与构造环境
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