熔积岩堆积相

科技工作者之家 2020-11-17

熔积岩是由熔浆和未固结的湿沉积物两种组分掺混而成的一种特殊火山碎屑岩。熔积岩的形成主要受炽热熔浆与未固结的湿沉积物接触时引起的淬碎或蒸汽爆炸作用以及寄主沉积物流体化作用控制,寄主沉积物未固结的特性及其孔隙水的存在对岩浆与其接触后的相互作用过程具有重要意义。

简介过渡性岩相指爆发与溢流或侵出作用之间、溢流与沉积作用之间的过渡类型,主要包括泡沫熔岩相和熔积岩堆积相两种类型。1

熔积岩堆积相熔积岩是由熔浆和未固结的湿沉积物两种组分掺混而成的一种特殊火山碎屑岩。熔积岩的形成主要受炽热熔浆与未固结的湿沉积物接触时引起的淬碎或蒸汽爆炸作用以及寄主沉积物流体化作用控制,寄主沉积物未固结的特性及其孔隙水的存在对岩浆与其接触后的相互作用过程具有重要意义。孔隙流体被加热膨胀,可使稳定的湿沉积物流体化,成为弥雾状流体活动,如果孔隙水迅速转化为蒸汽,则膨胀发生蒸汽爆炸。流体化或蒸汽爆炸都可裂解熔浆与湿沉积物接触带及其周围沉积物的黏合性,以致引起熔浆碎屑与湿沉积物迅速不规则混合,并使周围沉积物层理破坏或扰乱扭曲。同样,熔浆也可以在与湿沉积物接触时发生淬碎作用而碎裂。野外资料表明,透镜状熔积岩与细粒(粉砂级)沉积岩相伴生,而块状熔积岩则和粗粒沉积岩共生,这种差异与寄主沉积物的特性有关。透镜状熔积岩中的透镜状、舌状等岩浆碎屑可能是由岩浆和湿沉积物接触面上富存的水蒸气薄膜而引起的,水蒸气薄膜将岩浆与湿沉积物隔开,二者不能直接接触,从而抑制了岩浆淬碎作用或蒸汽爆炸作用的发生,并使蒸汽薄膜附近的沉积物沿接触带发生侧向运移,最终使湿沉积物与岩浆碎屑发生混合。因为分选好的细粒疏松粉砂质沉积物在热薄膜水的作用下,更易流体化,所以多形成透镜状熔积岩。块状熔积岩常与粗粒级沉积物伴生。因为粗粒级寄主沉积物有较大的渗透率会阻止蒸汽薄膜的形成,由于缺少一个起隔离作用的水蒸气薄膜,岩浆与湿沉积物之间相互作用主要受淬碎或蒸汽爆炸作用控制,同时由于水蒸气的驱动使两种碎屑物混合。块状熔积岩的岩浆碎块主要是玻璃质碎屑,也说明主要是淬碎作用的结果。不同结构类型的熔积岩反映了岩浆和未固结的湿沉积物之间相互作用过程的差异受控于寄主沉积物的特性。熔积岩的形成还受围压的制约,如果围压超过水蒸气的临界压力时,孔隙流体的膨胀就会被阻止,从而会抑制蒸汽爆炸和流体化作用的发生。可见熔积岩是低压条件下的产物,据熔积岩的出露,可间接判断水体的深度和超烧成侵入体的侵位深度。

熔积岩是沉积作用与同期岩浆侵位的产物,具良好的指相意义。国内还未引起重视。在国外已引起广泛关注。如2000年在南非召开的火山学与地球内部化学会议上专门设立了熔积岩专题讨论,并出版了论文集。湿的未固结沉积物一般在水下或盆地边缘,因此,熔积岩是确定盆地沉积过程中同时伴有岩浆活动的直接证据,也是确定火山岩定位环境的标志之一,是确定沉积地层时代良好的同位素定年岩石。另外,具有熔积岩边界的不规则侵人体是与沉积作用同期的产物,可与侵人于固结沉积岩的晚期侵人体相区别。熔积岩的确定对岩相古地理分析、确定沉积作用与岩浆作用关系、研究火山沉积盆地的发展演化历史以及与岩浆热液蚀变有关的矿产等具有重要意义。1

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学

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