火山岩的原生构造

网上有关“火山岩的原生构造”话题很是火热，小编也是针对火山岩的原生构造寻找了一些与之相关的一些信息进行分析，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您。

（一）原生流动构造

1.流纹构造

流纹构造是由不同颜色的矿物或火山玻璃组成的层状色带。流纹构造常见于流纹岩或其他黏度较大的酸性、碱性熔岩中。流纹构造指示了熔岩流动面的位置，但不能指示熔岩流动方向。

2.流面和流线

熔岩的流面往往是由板状、片状矿物斑晶及火山灰流晶屑的定向排列组成的。熔岩的流线系由针状、柱状矿物以及火山灰流的晶屑或岩屑的平行定向排列而成的。熔岩流线的形成方式与侵入岩体流线的形成方式完全相同，流线能指示熔岩相对流动的方向。在未经剧烈构造变动的熔岩中，通常流线的倾伏方向可代表熔岩流动的真正方向，这一点对恢复古火山构造很有意义。

3.绳状构造

熔岩表面呈绳索状扭曲的构造称为绳状构造，它常见于玄武岩流层面上。绳状构造是处于炽热塑性状态熔岩的上部表面薄壳受到下部熔浆流动的影响而发生拖拉和卷扭的结果。

4.气孔构造和杏仁构造

气孔构造也是喷出岩体常见的构造。当熔浆自火山通道向外流出时，由于压力和温度降低，其中所含气体便向外逃逸，冷却后就在岩石中留下许多孔洞，这些孔洞称气孔构造。当气孔被次生矿物，如沸石、方解石、冰洲石、玉髓等充填时，则称为杏仁构造。

气孔构造在浮岩和火山渣中最为发育，在玄武岩中也经常见到。它相对集中分布于各层熔岩的顶部和底部，并大致平行于熔岩层面。一般情况是底部气孔小而少，顶部气孔大而多，而且顶部和底部气孔形态也不尽相同。根据气孔的分布和形态，可以判断熔岩层面位置、熔岩喷发次数、熔岩顶面和底面以及熔浆流动方向。

（二）原生破裂构造

1.枕状构造

b枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造（图8-14）。单个岩枕的底面较平坦，顶面呈圆形或椭圆形凸形曲面，表面浑圆。因其状如枕头，故称枕状构造。枕状构造可分为外壳和内核两部分，外壳多为玻璃质，内核则为显晶质。枕状构造中可见放射状节理（图8-15）。各个岩枕之间的空隙内常充填玻璃质、硅质和沉积碎屑，有时在沉积碎屑内还发现生物化石。枕内也有气孔，其含量由外向内逐渐减少，气孔在枕状体内呈同心圆状分布。如果几层岩枕相叠，则上层岩枕的底部形态为下层岩枕顶面形态的铸型。因此，可根据上述特征判别熔岩顶面和底面，进而确定由熔岩组成的构造形态。

图8-14 细碧岩的枕状构造，凸面向上，产状正常（四川青川，1974）

图8-15 枕状构造断面示意图（据G.A.Macdondld，1972）

关于枕状构造的成因，尚有不同的认识。多数研究者认为是喷溢岩浆在水下环境中快速冷却形成的，是水下喷发熔岩所具有的典型构造，因此，这种熔岩可称枕状熔岩，更由于枕状构造常见于细碧岩中，因此，一般认为枕状熔岩是海底火山喷发的产物。

2.柱状节理

柱状节理是玄武岩中常见的一种原生破裂构造。柱状节理面总是垂直于熔岩的流动层面，在产状平缓的玄武岩内，若干走向不同的这种节理常将岩石切割成无数个竖立的多边柱状体，因而称柱状节理。

义县—北票地区潜火山岩类、淬碎（枕状）熔岩及蜂巢式爆发（隐爆）集块角砾岩筒

通过对火山的观察、岩浆岩的研究和地球物理资料的分析认为，在地壳深部或上地幔的局部地段中存在一种炽热的、粘度较大并且富含挥发分的硅酸盐熔融物质。这种处在1 000度左右高温下的物质在常压下将呈液态，但在几千兆帕斯卡的压力下很可能处于潜柔状态，具有极大的潜在膨胀力。一旦构造运动破坏了地下平衡使局部压力降低时，炽热物质立刻转变为液态，同时体积膨胀形成岩浆。可见，岩浆（magma）是在地壳深处或上地幔形成的、以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富翁挥发分的熔融体。

岩浆形成后，沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表．在上升、运移过程中。由于物理化学条件的改变，岩浆的成分又不断发生变化，最后冷凝成为岩石，这一复杂过程称为岩浆作用（magmatism），所形成的岩石称为岩浆岩（magmanc rock）。根据岩浆是侵入地壳之中或是喷出地表，岩浆作用可分为侵入作用和喷出作用；相应地，所形成的岩石分别称为侵入岩和喷出岩（或火山岩）。

根据SiO2含量，岩浆可分为四种基本类型，即酸性岩浆（SiO2>65％）、中性岩浆（52%～65％）、基性岩浆（45％～52％）和超基性岩浆（<45 ％）。随着Si02含量减少，岩浆中MgO、FeO含量增多，岩浆的颜色加深，相对密度增大，粘度变小。

一、喷出作用

（－）火山喷发现象与喷发类型

喷出作用又称为火山作用（volcanism）。火山喷发过程极为复杂，在不同地区以及不同的岩浆作用阶段，所喷出的物质和喷发类型备不相同。有的喷发很平静，岩浆沿裂隙通道上升，缓慢地流出地表，边流动边冷凝；有的非常强烈，岩浆喷出时具有猛烈的爆炸现象，可将大量的气体、岩浆团块和固体碎屑喷射到火山口以外，在火山口上空形成巨大烟柱。

1985年11月13日，哥伦比亚托马利省一座沉睡了400年的内瓦多德尔鲁伊斯火山突然爆发，周围几个城镇被七八米厚的岩浆、石块和火山灰掩埋，造成两万多名居民死亡。我国较晚的一次大规模火山活动是黑龙江省德都县五大连池的火山喷发，始于1719年，l 720～1721年大量喷发，结果造成熔岩阻塞白河河道，集水形成五个相互联系的堰塞湖，即五大连池。

随着地球演化和地壳加厚，火山活动有逐渐减弱的趋势。根据火山活动的时间，可将火山分为：死火山，即人类历史以来不再活动的火山；休眠火山，是在人类历史上曾有过活动而近百年来停止活动的火山；活火山，是现在正在活动或近百年来有过活动的火山。死火山也有可能再度活动而变为活火山。我国台湾屏东县的鲤鱼山火山（1980年7月7日爆发）即为活火山。

由于岩浆的化学成分、物理性质、火山通道的形状及喷发环境等的不同，因此，喷发类型是多种多样的。按火山通道的形状，可分为裂隙式喷发和中心式喷发。

l. 裂隙式喷发（fissure eruption）

岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升，喷溢出地表，称为裂隙式喷发。这种喷发火山口不呈圆形，而是长达数十公里以上的断裂带，或者火山口沿断裂带成串珠状排列，往下可连成墙状通道。裂隙式喷发以粘性小、流动性大的基性熔浆为主，多表现为沿裂隙缓慢溢出，然后沿地面向各个方向流动而形成熔岩被，面积可达几十万平方公里，厚达几百米甚至超过千米。在地质历史早期，由于地壳较薄，因而火山喷发以裂隙式为主。现代或近代裂隙式喷发主要局限在大洋中脊和大陆裂谷带上。大洋中脊上的裂谷，是全球规模的张裂系统，由于其反复裂开和玄武质岩浆的喷发与充填，构成了洋壳的一部分。大陆上的裂隙式喷发，如四川峨眉山二叠纪玄武岩，覆盖了四川、云南、贵州3省交界的广大地区。

2. 中心式喷发（central eruptton）

喷发物沿火山喉管喷出地面，平面上成点状喷发，称为中心式喷发。火山喉管多位于两组断裂的交叉点上。这种喷发是中、新生代以至现代火山活动的主要方式，可能是由于地壳逐渐加厚、压力增大，多数情况下岩浆只能沿着断裂交叉处形成的通道往上运移的缘故。中心式喷发常伴随有强烈的爆炸现象，除喷出大量气体外，还喷出大量碎屑物质，最后溢出熔浆。按照爆炸的强弱程度，可将中心式喷发分为猛烈式、宁静式和递变式3种。

猛烈式又称培雷式，以猛烈爆炸的形式出现，具突然性特点，会给入类带来巨大灾难。这种喷发以中酸性岩浆为主，由于其含气体多、粘性大、流动慢、冷凝快，因此常在火山喉管中凝固，像“塞子”一样堵住火山通道。随着下部岩浆的不断聚积，内部压力积累得极为强大，当压力大于“塞子”阻力时，就会发生骤然的猛烈爆炸。岩石被炸碎，大量气体、岩屑和岩浆团块喷向天空，然后再降落到火山口周围堆积。这类火山以西印度群岛上的培雷火山为代表。1902年5月8日，培雷火山突然爆发，山脚下一座海岸城市圣皮尔，在几分钟内被灼热的火山灰流所毁灭，28 000名居民除两人外全部遇难。

宁静式又称夏威夷式，以宁静地溢流出炽热熔浆为其特点，无爆炸现象。熔浆以基性为主，具有含气体少、粘度小、流动快的特点。以夏威夷群岛的火山为此类代表。该岛上的莫纳罗亚火山是世界上最大的活火山，它的熔浆溢出十分宁静，以致人们可到现场观看。

递变式是以猛烈式和宁静式有规律地交替喷出为特点，多数火山属于这种类型。通常是先猛烈喷发，喷出大量气体和岩屑，随后转为宁静地溢流出熔浆，反复交替出现。著名的意大利维苏威火山属于这种类型，该火山喷发具有明显的周期性。

由于岩浆性质和气体数量的变化，可造成一座火山在不同时期属于不同的喷发类型，如早期为猛烈式，后期为宁静式，以后又变为猛烈式，出现周期性的更替。

（二）喷出作用的产物

1．火山喷出物

火山喷出的物质有气态、液态和固态3种。

（1）气态喷出物

火山从开始喷发至终止时都有气体喷发。在岩浆向上运移过程中，上覆岩石的压力逐渐降低，溶解在岩浆中的挥发性组分就以气体的形式分离出来。岩浆喷出后压力降低，更多的气体就进一步释放出来。气体中以水蒸气为主，含量常达70％以上；此外有CO2、SO2、N2、H2S以及少量CO、H2、HCI、NH3、NH4Cl、HF等。

气体的喷出状况能预示火山活动的进程。如果气体喷出量越来越多，硫质成分越来越浓，温度越来越高，这就是大规模火山喷发即将来临的预兆。如果气体喷出量逐渐减少，CO2成分增多，硫质成分减少，温度降低，则表明火山活动逐渐减弱。

火山喷出的气体不是全部逸散，其中有相当部分直接由气体凝固成凝华物堆积在火山口附近，常见的有硫磺、氯化铵、氯化钾、硫化砷等，有的可形成矿床。

（2）液态喷出物

火山喷出的液态物质称为熔浆。熔浆与岩浆的差别在于熔浆挥发分较少。与岩浆分类相似，按Si02含量熔浆主要可分为酸性、中性和基性3类，而超基性熔浆为数不多。不同类型熔浆粘度不等，因而流动性不同。熔浆冷凝后形成的岩石称为熔岩（lava）。

基性熔浆SiO2含量低，挥发组分较少，温度高（约l 000～1 200 oC），冷却慢，粘性小，流动快。冷却后形成颜色较深的岩石，称玄武岩。当基性熔浆表面冷凝成塑性薄壳，而下面熔浆仍继续流动时，就会拖曳上部薄壳使其产生波状起伏，形成波状熔岩（wave lava）；如果下面熔浆还继续流动，使上部薄壳被拖引成绳状构造，则形成绳状熔岩（ropylava）。酸性熔浆富含SiO2和挥发组分，Κ、Na含量比Fe、Mn含量高，温度较低（多为800～1 000oC），冷却快，粘性大，流动慢。冷却后形成颜色较浅的岩石，称流纹岩。酸性熔浆表面迅速冷凝成薄壳并由于强烈收缩而破裂，下面熔浆继续流动，使表层薄壳再次破碎并翻滚、粘结，形成块状熔岩（block lava）。中性熔浆SiO2和挥发组分的含量以及其它性质介于酸性和基性熔岩之间，所形成的岩石称为安山岩。

枕状熔岩为基性岩浆水下喷发的产物。基性熔浆在水下凝固时首先表面结成硬壳，并由于冷却收缩而出现裂隙，而壳内的熔浆尚未固结，这样熔浆就可能从裂隙中流出；流出的熔浆表面又形成冷凝的硬壳，由于冷却收缩及内部压力硬壳又发生破裂，尚未固结的熔浆又从裂缝流出；结果使整体熔浆分成许多小股熔浆，最后冷凝固结，并因在完全硬化前受重力作用与周围物体的互相挤压而成为枕状体，形成枕状（pillow lava）。

熔浆在冷凝固结过程中，如果成分均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，就可能围绕—大致成等距离排列的凝结中心收缩，从而形成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成多边柱状体，这种裂隙称为柱状节理。最常见的是玄武岩中的六边形住状节理，其次有五边形、四边形、七边形等。福建第三系玄武岩、峨眉山二叠系玄武岩中的柱状节都很发育。

（3）固态喷出物

由于气体的膨胀力及其所派生的冲击作用，使火山喉管及火山口附近的岩石被炸碎抛射出来，未冷凝的岩浆呈团块、细滴喷射出来并在空中或落地后凝结为固体，它们均于固态喷出物，统称为火山碎屑物，可分出火山弹、火山块、火山砾和火山灰四种基本类型。

火山弹（volcdnic bomb）是一种岩浆喷发物，喷离火山口时为炽热的熔浆团，而后在空中旋转运移时，发生不同程度的冷却或固结，落地时可呈现不同的形态。如落地时表层固结，可形成纺锤形火山弹、麻花状火山弹；如表层基本未固结，则形成饼状或不规则状火山弹；如整体基本固结，则呈暗色不规则渣状块体，多气孔，表面锯齿状，称为火山渣，是最常见的一类火山弹。火山弹平均直径大于64 mm，最大可达6 m（长径）以上。

火山块粒径与火山弹相当，也是大于64 mm，但喷发时是固态的岩石碎块，多呈棱角状至次棱角状。火山块主要由火山通道及其附近早先形成的岩石破碎而成。火山砾粒径为2～64 mm，火山灰粒径小于2 mm，它们在喷发时可以是液态的，也可以是固态的。

火山碎屑物大部分降落到火山口附近，置环状分布，由内向外颗粒由粗变细。火山喷发的碎屑物有时数量极多，散落面积很广，如1883年印度尼西亚克拉克托火山爆发，碎屑物总量估计达2．5×l09m3，细小的火山灰被带到大气层的上层，而后随大气飘移散落全球。火山碎屑物经堆积、压实、胶结或熔结而形成的岩石，称为火山碎屑岩。不同期次喷发物形成的火山碎屑岩逐层堆积，因而可有较好的成层性。

2．火山地形

中心式火山喷发形成的地形常置锥状，称为火山锥。由于火山喷发类型不同，

因而火山锥也是多种多样的。主要由熔岩组成的，称为熔岩锥，坡角常仅有2°～l0°，很少大于15°。主要由火山碎屑岩组成的，称为火山碎屑岩锥．坡角约30°～40°。由熔岩与火山碎屑岩互层组成的称为复合锥，坡度常小于35°，世界上较大的火山都属于这种类型，如日本富士火山，海拔高度为3 776 m。

在火山锥顶部常有低洼的部位，略呈圆形，边缘很陡，火山物质由此喷出，称为火山口。火山再次喷发时可以将原有的火山口炸掉一部分，使火山口顶部扩大，成为更大的洼地，叫破火山口。火山喷发停止后，火山口积水就成为火山口湖，如吉林长白山主峰白头山天池就是一例。与火山口相连的岩浆通道叫火山喉管（也称火山颈）。与喷出岩相比，岩浆充填火山喉管而凝结的岩石一般结晶较好，呈致密状。在长期风化剥蚀之后，火山喉管中比较耐风化的熔岩往往残留在平地，成为突出的孤立山峰。

裂隙式火山喷发常可形成熔岩流与熔岩被。从火山口或火山裂隙溢出的熔浆沿山坡或河谷顺流而下，有的呈狭长的带状，有的呈宽阔平缓的舌状，冷却固结后称为熔岩流，当熔岩流遇到陡崖时可形成熔岩流瀑布。当喷发量很大时，熔浆可铺成一大片，被覆在地面上，而后冷凝，称为熔岩被。

二、侵入作用

岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为侵入作用，侵入的岩浆冷凝后形成的各种各样的岩浆岩体称为侵入体（intrusive body），侵入体周围的岩石叫围岩。由于承受上覆岩石的压力，因而岩浆具有向压力较低的构造软弱带侵入的趋势。岩浆在向上运动时，以巨大的机械压力沿着围岩的软弱部位挤入，同时以高温熔化围岩，从而占据一定的空间。根据岩浆侵入深度的不同，可分为深成侵入作用（深度>3km）和浅成侵入作用（<3km），相应地，侵入体也分为深成侵入体和浅成侵入体。

（－）深成侵人体

深成侵人体形成时的温度和压力均较高，因而岩浆冷凝缓慢，岩石多为全晶质中粗粒结构。岩体规模较大，常见的有岩基、岩株两种。围岩受岩浆高温影响，变质现象较强，范围较广。

岩基（batholith）是侵入体中规模最大的一类，面积大于100 km2，最大可达数万平方公里。平面上一般呈长圆形，长数十公里，甚至几干公里，宽可达100 km以上。岩基一般为中酸性岩浆冷凝而成，多由粒度较粗而成分稳定的花岗岩或花岗闪长岩等组成。我国东部地区以及秦岭、天山、阿尔泰山等地均有规模巨大的花岗岩类岩基。

岩株（stock）是一种常见的侵入体，平面上近圆形或不规则状，接触面较陡，规模

较大，出露面积小于100km2。有的岩株独立产出；有的向下与岩基相连，为岩基的顶部突起部分。北京周口店的房山花岗闪长岩体就是一个比较典型的岩株，其出露面积56Km2平面上近圆形，接触面较陡，并略向围岩倾斜。呈小岩株产出的岩体在找矿上十分重要。如鄂东大冶一带的中酸性岩株，在接触带上有丰富的铁、铜、金矿床。

（二）浅成侵入体

浅成侵入活动接近地表，岩浆冷凝较快。矿物结晶颗粒细小，岩石常为中细粒结构或斑状结构。浅成侵入体的规模一般较小，可见底部边界，常见的有岩床、岩墙、岩盆、岩盖等。岩石类型从酸性到基性都有，与内生矿床形成时期相近，彼此经常共生。

岩床（sill） 又称岩席，是厚度较小而面积较大的层间侵入体，与其顶、底板围岩平行，接触面平坦，中部稍厚，向边部逐渐变薄以至尖灭。岩床的厚度差别很大，大的可达上千米，小的仅几十厘米。如果岩浆粘度小、流动快，就可形成面积很大的岩床。岩床以基性岩常见。

岩墙（dike） 厚度比较稳定且近于直立的板状侵入体，长度为厚度的几十倍甚至几千倍，厚度一般几十厘米至几十米，长几十米甚至几千米。在一个较大区域内，岩墙很少单一产出，常常是几十条、几百条有规律地分布，形成岩墙群。岩墙又可称岩脉。也有人把规模小、形状不规则或贯入在岩体之中的脉状岩体称为岩脉（vein）。

岩盆（lopolith） 中央部分厚度大，边缘厚度小，中间微向下凹的盆状侵入体。岩盆是岩浆侵入到岩层之间，其底部因受岩浆的重力而下沉，故中央凹陷；或岩浆侵入到构造盆地中而形成的。岩盆的岩性多为基性，平面形状为圆形或椭圆形，规模一般较大，直径数公里到数百公里，厚度最大者可达千米以上。

岩盖（laccolith） 又称岩盘，是上凸下平的穹窿状侵入体。由岩盖中部到边部，其厚度迅速变小而尖灭。岩盖规模一般不大，底部直径约3～6 km，最厚处通常小于1 km，地表出露形态常为圆形、椭圆形。岩盖的岩性以中酸性岩为常见，由于中酸性岩浆粘度大，延伸不远，将上覆岩层拱起而成盖状。

熔岩流地貌及堆积物

（一）潜火山岩

义县—北票地区义县火山旋回喷发后期有发育的潜火山岩类，潜火山岩主要有橄榄玄武玢岩、橄榄玄武安山玢岩、安山玢岩、多斑安山玢岩等。

橄榄玄武玢岩与橄榄玄武安山玢岩：最发育。二者岩石外貌特征非常相似，不易区分，常常相伴产出似有逐渐过渡趋势。此外，在义县下石厂一带尚出现少量碱性橄榄玄武玢岩小岩体（图版35-2）。玄武玢岩在地表主要呈大小不等的椭圆状、不规则状、断续带状及小岩株、岩墙（脉）、岩床（图版32-1、2）、蘑菇状岩颈等小岩体，穿切分布在Ⅰ亚旋回（包括北票上园镇四合屯等地）及Ⅱ、Ⅲ亚旋回北半部—大凌河南北两侧一带的火山-沉积地层中，零星见于Ⅳ亚旋回中。岩石矿物特征与相当类型的橄榄玄武岩及橄榄玄武安山岩相似。岩石呈灰黑色，致密块状，斑状结构，橄榄玄武玢岩斑晶（15%～20%）略多于橄榄玄武安山玢岩（占10%～15%）斑晶，主要由自形、半自形橄榄石及少量板状、板条状中—拉长石（前者）和更—中长石（后者）构成。橄榄石多为假象纤闪石、绿泥石、蛇纹石、滑石、玉髓及析离铁质等不同程度交代。橄榄石残晶占30%～80%，干涉色二级蓝绿、橙红、红紫色，2V（±）光轴角中大，少量近90。结合电子探针分析，应属贵橄榄石-镁橄榄石。基质呈交织结构、似拉斑玄武结构，由更—中及中—拉长石（No29-50-67）板条及铁镁矿物微粒、碳酸盐构成。

安山玢岩：又可分为少斑结构和多斑结构两种，前者主要以密集岩墙群的形式穿切分布在主期（第Ⅱ）亚旋回砖城子以东、岭底下—小魏家沟一带玄武安山岩—安山岩系中，岩墙长300～1000 m，个别长1500 m，宽3～6 m；分布在晚期（第Ⅲ）亚旋回中的安山玢岩较发育，以大小不等呈NNE向断续带状分布的不规则状小岩体（株）穿切在安山岩及大康堡、朱家沟沉积层中，又可分为粗斑和多斑两种。

呈岩墙群产出的安山玢岩：呈灰绿、灰黑色，致密块状，少斑结构，斑晶占3%～5%，局部达10%，由板状更长石（No25～27）、少量具环带构造的中长石（No35～37）、橄榄石及单斜辉石构成。橄榄石已为纤维鳞片状云母、蛇纹石、粒状石英及铁质集合体交代呈其假象出现。单斜辉石较新鲜，呈自形柱粒状，2V（+）光轴角中大，干涉色二级蓝绿、橙红，C∧Ng=45，具简单双晶，为普通辉石。基质呈交织结构（图版35-5），少量玻晶交织结构。

呈中粗斑产出的安山玢岩：其岩性有时与其相当类型的安山岩不易区分，呈灰黑色，中粗粒斑状结构，斑晶约占15%，主要由粒径2～4 mm板柱状更—中长石（No28～40）及少量橄榄石（碳酸盐化）、单斜辉石（普通辉石）C∧Ng=+44构成。基质呈交织结构（图版35-5），由平行排列的更—中长石微晶板条及微粒单斜辉石、铁矿物构成。

多斑安山玢岩：在主期与第Ⅲ亚旋回接触带处见有呈似蘑菇状顶盖的岩颈产出（如三百垄东北部302.2高地）。岩石呈灰黑色，块状构造，局部气孔构造发育（占60%～70%）。多斑结构，斑晶约占35%～40%，主要由自形—半自形板状更长石（No27）（图版35-6）构成，粒径2～5 mm，具卡斯巴双晶、双晶纹细而密集的聚片双晶及卡钠双晶。基质呈交织结构，由更长石及少量微粒状单斜辉石、铁矿物以及碳酸盐构成。

英安斑岩和流纹斑岩：不发育，主要呈岩墙及小岩体见于本填图区西北及东北隅和填图区外南部地区，偶见于呈岩墙状穿切在枣茨山北、义县末期旋回之黄花山层中。

（二）淬碎（枕状）熔岩

本课题火山岩小组于2001～2002年在辽西北票—义县地区首次发现和确认在该区未曾见过前人报道的晚中生代陆相湖盆水下环境急剧冷却形成的淬碎玄武岩（玄武安山岩）、淬碎枕状玄武岩（玄武安山岩）和巨型含橄榄石的枕状安山岩，它对深入研究义县旋回火山作用、时空演化规律、火山岩系特征、厘定义县组时代以及对辽西热河生物群、珍稀化石埋藏环境的探讨均具重要意义。

1.淬碎（枕状）熔岩的分布和期次

根据淬碎玄武质—玄武安山质枕状熔岩与本区义县组珍稀化石层位的相对产出关系，可分为三期：

第一期：将出露于四合屯化石采场观察哨以南、尖山珍稀化石沉积层上部、呈长约100 m，宽约30 m、近南北向带状展布的（淬碎）枕状玄武岩和呈北北西向长达7.5 km断续带状分布于砖城子沉积层（层位与四合屯区尖山珍稀化石层相当）中上部的金家沟—腰马山沟—二道河子—大康堡—上、下崔家沟一带的淬碎玄武质（玄武安山质）枕状熔岩，称为第一期，归入义县火山旋回第Ⅰ亚旋回晚期—第Ⅱ旋回早期或与砖城子层同时形成的产物。这些淬碎玄武质（玄武安山质）熔岩、枕状熔岩与非淬碎同质层状、块状、枕状熔岩及珍稀化石沉积层紧密相伴，往往构成二位或三位一体、呈群带状产出。类似的淬碎熔岩在冀北地区陆相玄武质熔岩中也有（夏国礼，1993）。

第二期：将分布于砖城子沉积层之上、许家屯西南端河岸之巨型枕状安山岩（图版34-6）（伴有砂岩、粉砂岩正常碎屑物的沉积和充填）称为第二期，并归于义县火山旋回主期（第Ⅱ亚旋回）中晚阶段产物。

第三期：将出露于义县陶西沟北部、大康堡沉积层上部的枕状玄武岩，其产出层位高于四合屯的尖山沟珍稀化石层和砖城子层，可能属大康堡层同期产物，将其归于义县旋回晚期（第Ⅲ亚旋回）产物，称为第三期。

2.淬碎熔岩—枕状熔岩特征

出露于四合屯化石观察哨南侧和金家沟—大康堡一带的淬碎玄武质（玄武安山质）（枕状）熔岩与其同质枕状熔岩，在宏观和微观结构、构造特征上非常相似：在宏观上枕状熔岩除少量呈孤岛状外，多呈群、带状产出，与淬碎（枕状）玄武岩（玄武安山岩）往往紧密相伴（图版34-1、3），后者多出现在前者的边部、底部或枕体间隙中；枕状玄武岩（玄武安山岩）的枕体，多呈球状、椭球状、沙丘状，其枕体规模，长一般1～3 m，个别达4 m以上，宽一般1～1.5 m，部分达2～3 m（图版34-2、4）。枕体外壳多环绕一层厚达10～20 cm（部分达30～40 cm）的灰绿色致密状淬火（冷凝）边；除少部分枕体呈块状外，大部枕体由淬碎作用而形成的集块、角砾（一般5～20 cm）自碎块状构成（图版34-5），与同质淬碎熔岩的区别在于是否具有枕体形态；枕体间除同质淬碎熔岩碎屑充填外，部分由凝灰质沉积岩充填。岩石呈灰黑色、黑色，性脆，具少杏仁状构造，斑状结构，斑晶约占10%～30%，主要由橄榄石（贵橄榄石为主）、单斜辉石（普通辉石为主，透辉石和易变辉石少见）、斜长石（中—拉长石）组成，其中橄榄石已全蚀变，为蛇纹石、云母、滑石、次纤闪石、微粒状石英所交代，并以完好的自形、半自形柱粒状橄榄石假象形式出现。基质呈交织、玻晶交织结构。

产于许家屯西南端河岸陡壁处的枕状安山岩以富含杏仁石之巨型不规则团块状、椭球状、岩舌状枕体为特征，枕体直径2～4 m，部分达5～6 m，枕体结构清晰，由灰绿色富含中小杏仁石的环带状外壳、过渡带及淡黄灰色含少量粗巨杏仁石枕核三部分组成（图版34-6）。镜下可见由枕体外壳、过渡带到核部，杏仁石具有由多到少，由小到大，形态结构由复杂到简单，成分由硅质、蒙脱石—硅质、蒙脱石—碳酸盐质向蒙脱石质过渡的趋势。枕体具少斑结构，斑晶占3%～5%，由自形、半自形的橄榄石假象（粒状石英、云母、蛇纹石集合体）、及单斜辉石构成。基质呈交织结构、玻晶交织结构。

在岩石化学特征上，四合屯和腰马山沟之淬碎枕状玄武岩、玄武安山岩均属玄武粗安岩、高钾钙碱岩系。

此外，据张立东等报道（2001），在伍代沟等地亦见有枕状熔岩出露。

（三）蜂巢式爆发（隐爆）集块角砾岩筒

蜂巢式爆发（隐爆）玄武安山—安山质集块角砾岩筒是2001年本专题组在辽西北票—义县地区首次发现和确认的。它的发现对客观认识该区义县组火山作用和正确厘定义县组火山地层层序具有特殊的意义。

1.蜂巢式爆发（隐爆）集块角砾岩筒分布特征

蜂巢式爆发（隐爆）集块角砾岩筒呈现为似层、似脉、筒状安山—玄武安山质集块—角砾（熔）岩，空间上呈集群蜂巢状，面型分布于义县及四合屯火山构造洼地义县火山旋回中（图3-4-2），尤以义县地区义县旋回主期（第Ⅱ亚旋回）中该期火山作用更为强烈，可分为密集区和一般区。在密集区，多呈面型条带状分布在安山岩、玄武安山岩系中，呈密集分布的筒状、似筒状、隐伏筒状，穿切早期形成的玄武质、玄武安山质和安山质熔岩（图版32-5、6）及其碎屑岩地层；在平面上多呈圆形、椭圆形，规模、大小不等（以小型为主），直径几米至十几米，个别可达100～200 m，并以爆—喷发火口形式产出，往往形成火口密集区带或构成火山喷发中心（见义县阶标准地层剖面图及义县阶标准地层剖面区地质略图）。其中最密集地段火口间距仅几米至十米或直接接触。这种火口稍具规模者至少有几百个，微小者更多不可数，在义县旋回初始期（第Ⅰ亚旋回）中、上部及晚期（第Ⅲ亚旋回）亦有不同程度的分布，在四合屯地区此种玄武安山—安山质集块—角砾熔岩，主要呈似层状产出，少部分呈筒、似筒、似脉状产出，颜色大多为砖红、绛紫色，灰绿色较少。其火山作用强度和产物发育程度亦相对较弱。在一般区，成单独零星分布或相隔几十米见一个，亦成面型条带状分布于安山岩、玄武安山岩系中。

图3-4-2 蜂巢式爆发（隐爆）集块角砾岩筒产状特征

具体可分三种状态：

1）集群蜂巢式砖红、绛紫、灰紫和灰绿色似脉、筒状之气孔杏仁状中基性、中性集块角砾（或角砾集块）熔岩。蜂巢式或零星分布，如义县砖城子南、北及大魏家沟一带所见；

2）砖红色似层状中基性、中性熔岩，在似层状的基础上亦有似脉状熔岩。一般与第一种相伴产出，如砖城子公路东北部公路两侧所见；

3）灰绿色气孔、杏仁状中基性、中性熔岩（筒?），成圆形或团块状，筒径几米，气孔、杏仁由中心向边缘变小，具灰白、白色冷凝边；筒之间被侵位的中基性、中性熔岩沿冷凝边旋转变形并具相应的劈理构造，或筒与筒直接接触。一般蜂巢式成片、成带产出，未见零星分布，如义县下许家沟—架子山一带所见。

在义县毛家店东沟，见到灰绿色似脉状安山质集块角砾熔岩被砖红色脉状安山质集块角砾熔岩穿切。说明两者形成时间可能略有先后之分。

2.筒状玄武安山—安山质集块角砾（熔）岩岩石特征

玄武安山质—安山质集块角砾熔岩由于其火山作用方式的复杂性，作用强弱程度及其作用方式转换频率的快、慢等差异，即由隐爆—爆发或爆发等，其形成的产物往往无明显的分选性和韵律性，多呈“混杂堆积”状。即使在同一岩筒火口处或喷发中心地段，既可见到大小不等的棱角、次棱角状的火山集块、角砾，又可见似溢流特征的似层状、团块状，具密集气孔构造的炉渣浮岩状同质熔岩（图版32-4），有时尚见有熔蚀或风化而成的“疙瘩状”碎屑熔岩，个别可见球状、椭球状或绳状爆发相产物——火山弹。如义县四块地沟—289.0高地所见。除上述岩石特征外，在四块地沟火山喷发中心256.3高地安山质集块熔岩侵出高达6 m以上熔岩柱（图版32-3）；在地藏寺—下周家沟以及靖家屯、小房身沟东山等地，尚见有隐伏的同质“隐爆集块角砾岩筒”。总之，此类安山质—玄武安山质集块角砾熔岩是具有爆发相、隐爆角砾岩相、侵出相等多位一体特征的特殊岩石。

此类岩石另一特点是，不论其产出方式如何不同，但其外貌特征又非常相似，具特殊的绛紫、紫灰色和砖红色，均属安山质或玄武安山质，在喷火口附近，多具有巨、粗粒级的熔结集块岩、角砾岩及集块—角砾熔岩（图版32-6），偶见集块级火山弹。

镜下岩石呈气孔杏仁构造，杏仁石以透镜状、球状、椭球状为主，少量蠕虫状、不规则状（图版36-5、6），一般呈同心环状（具3～8个环）、皮壳状及纤维放射状构造，约占25%～40%，个别达50%～70%，主要由蒙脱石、石英、碳酸盐组成，个别含有沸石。斑状结构，斑晶约占3%～10%，主要由自形、半自形柱粒状、粒径0.5～2 m之橄榄石构成，橄榄石多为蛇纹石、黑云母、伊丁石、次纤闪石、石英等所交代，并呈其假象出现。基质呈交织结构、玻晶交织结构，由板条状、针柱状中长石（No30～45）和少量单科辉石（普通辉石）、黑云母组成。单斜辉石呈自形、半自形柱粒状，干涉色二级橙黄，具简单双晶，2V（+）中大，C∧Ng=40°～42°。在后燕子沟此类岩石含有较多的自形半自形柱粒状磷灰石。

玄武安山质—安山质（熔结）集块角砾（熔）岩在其全碱—二氧化硅（TAS）图中多落于玄武粗安岩、粗安岩区，个别落于碧玄岩、玄武安山岩区，仍属高钾钙碱性系列。根据其岩石化学特征表明，其原始岩浆与义县组火山岩系来自同一岩浆源，在岩浆演化到晚—末期，由结晶分异而形成的一套富碱、高钾含橄榄石的玄武安山质—安山质岩浆，在有利的区域性断裂构造环境下，沿着火山构造洼地大规模的呈面型、带状爆发—喷发而成。

迄今，有关辽西义县组火山岩系中呈面型蜂巢式筒状分布的玄武安山质—安山质（熔结）集块—角砾岩未见报道，前人将其当作火山地层对待，因而往往使义县火山旋回的火山岩系厚度人为的加大，若在其中采取同位素、磁性年代样品，亦使义县组火山岩年代测定建立在不科学的基础上。目前，初步搞清义县组火山旋回晚—末期，存在一套呈面型蜂巢式以筒状为主的似层、似脉状集块—角砾（熔）岩（筒），它由侵入—侵出、由隐伏—爆发和喷溢—爆发作用而成，具有爆发相、喷溢相、隐爆角砾岩相乃至侵出相等多位一体特征的特殊岩石。应从义县组火山系岩石地层中分离出来，不能将其出露地段作为岩石地层厚度。因而它的发现较为客观的厘定了义县组火山岩系的厚度，进一步搞清了义县火旋回岩石组合特征，为深入研究辽西地区广义义县组火山作用和年代提供了重要依据。

火山喷出的熔浆成分不同，形成的熔岩地貌形态也不一样，比较常见的熔岩是基性熔岩和酸性熔岩，下面分别述之。

1. 基性熔岩及其地貌

基性熔浆冷凝固结形成基性熔岩，由于基性熔浆易流动，冷却的速度比较慢，形成一些比较特征的地貌形态。

(1)熔岩垄岗、熔岩被和熔岩台地

基性熔浆喷出地表后，顺着地表流动。当熔岩流形成长条状的熔岩地形，且长度明显大于宽度的垄岗地形，称为熔岩垄岗。熔岩垄岗的横剖面呈透镜状，中部微微凸起，向两侧缓倾斜，其表面常具有绳状皱纹，可指示熔岩流的流动方向。

当大量的熔浆从火山口溢出，向四周流动时，覆盖了大面积地表，冷凝形成熔岩被(lava sheet)，也称熔岩席。当熔岩被覆盖了大面积的低地时，称为熔岩平原(lava plain); 如果覆盖在高原上，就称为熔岩高原(lava plateau)，也称熔岩台地。熔岩被、熔岩平原、熔岩高原的面积大，可达数十万平方千米，表面比较平坦，并发育绳状皱纹。

玄武质熔浆在冷凝过程中，如果成分均匀，地形平坦，而且缓慢冷缩，就可能围绕一些大致等间距排列的凝结中心收缩，形成垂直于冷凝面的裂隙，把岩石分割成多边形的柱状体，即柱状节理。在玄武岩中，最常见的柱状节理为六边形，也有五边形、四边形、七边形等。

在我国山东省的沂蒙山区，有一种地形称为 “崮”，其特征是山丘的四面陡峭，山顶平坦，形态似一个头上戴着一顶无帽檐的平顶帽。“崮”的形成除地表流水侵蚀外，还与熔岩覆盖有关。在沂蒙山区，在新近纪发生了比较大规模的玄武质岩浆喷发，熔岩覆盖了地表，形成了地面平坦的熔岩被，后来受地壳运动抬升和断裂的影响，地面流水侵蚀切割了熔岩被，形成一些残丘，后被抬升就形成了 “崮”。“崮”的四周为陡峻岩壁，这是由于玄武岩发育柱状节理，岩石发生崩塌形成的。

(2)熔岩瀑布和熔岩湖

当熔岩流前进，遇到陡坎地形时，它就直泄而下，形成悬挂在陡壁上的熔岩瀑布(lava cascade); 当遇到洼地，熔岩流就汇集形成熔岩湖(lava lake)。

(3)熔岩隧道

熔岩隧道(lava tunnel)是指在熔岩流表面下的一种窄长的通道。熔岩流在流动过程中，表面快速散热，冷却得比较快，其表面固结形成硬壳，但下面的熔岩流还是没有固结的液体，它继续流向低处，而这时又没有新熔岩流补充，其结果在原处形成空洞，成为熔岩隧道。当熔岩隧道顶部崩塌后，在熔岩表面形成圆形或椭圆形的凹陷。

图 12-5 枕状熔岩(引自 《地质辞典》，1983)

(4)枕状熔岩

枕状熔岩(pillow lava)是指在水下喷发的基性岩浆，形成略呈椭球状并叠加在一起的熔岩(图 12-5)。这些椭球体的表层为玻璃质，内部有放射状构造，外形多似枕状，均表现出浑圆的特点。

枕状熔岩的形成是: 当基性熔浆进入水体时，其表面遇水快速冷却，凝固成椭圆形的玻璃质硬壳，并由于冷却收缩以及内部未固结的熔浆膨胀而在表面硬壳出现裂隙，内部的熔浆顺裂隙溢出又形成新的椭圆形硬壳，并叠置在先前形成的椭圆形熔岩上。这样一个一个的椭圆形的熔岩叠置在一起形成枕状熔岩。枕状熔岩形成于水下，因此当初的火山喷发当发生在水下或水边的陆地上，由熔浆进入水体而形成。

(5)结壳熔岩和绳状熔岩

结壳熔岩(pahoehoe lava)是指表面平坦、光滑的熔岩。它是基性熔浆流动过程中，表层首先冷却凝固成壳，而未发生显著破碎形成的。绳状熔岩(ropy lava)是指表面光滑、波状起伏或似长绳盘绕铺地的熔岩，也称波状熔岩(wave lava)。它的形成是由于熔浆表面凝固形成薄壳，而下面的熔浆继续流动，使上部薄壳被拖曳形成波状起伏或绳状构造。

2. 酸性熔岩及其地貌

酸性熔浆黏度大，难流动，温度低，冷却较快，因此形成的地貌形态与基性熔岩不同。酸性熔浆形成的熔岩表面不平整，常呈块状、渣块状，形成块状熔岩、渣块熔岩。

(1)熔岩穹丘

熔岩穹丘(lava dome)是高黏度的熔浆堵塞火山喷出口而形成的穹窿状火山锥(图12-3)，也称内生穹窿。其顶端一般无火山口，形态有钟状、馒头状等。它的形成是由于黏度大、流动慢的酸性熔浆，因气体失去太多，在向上挤压进入火山口时不能发生爆炸，而是缓慢地上涌，其结果使冷凝的熔岩流形成向上穹曲的熔岩体。

图 12-6 火山柱(据谢宇平，1994)

(2)火山柱

火山柱(volcanic spine)，也称火山塔、火山碑、熔岩塔，是指黏性较大的熔浆在火山筒内凝结，并被从地下继续涌来的岩浆缓慢地向上推动、挤出，升到火山口上，形成如碑塔耸立的熔岩柱体(图 12-6)。在升起之初，顶端常较尖锐，故亦称火山针，随后会因风化作用的破坏而变形。如 1902 年西印度群岛的马丁尼克岛上的培雷(Pelee)火山活动中，形成的火山柱高出周围 300m。

火山柱不同于火山颈，前者为火山构造地形，是在火山活动过程中直接出露地表的地形，而后者是一种受火山构造控制的剥蚀构造地形，是通过剥蚀作用从火山通道中挖掘出来的一种熔岩充填物。

思考题

1)火山分类的依据是什么?

2)火山地貌形态特征受哪些因素影响?

3)火山作用过程如何影响气候变化?

4)在野外如何研究火山地貌?

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