六、脈巖和火山碎屑巖

上面我們敘述了火山熔巖和侵入巖的一些基本常識,而在火成巖地區旅行時,還應註意脈巖和火山碎屑巖。

所謂脈巖,實質上也是巖漿巖的一種,常以脈狀或巖墻狀充填於巖體或其圍巖的裂隙中,由於這類巖石多呈脈狀出現,故專稱之為脈巖。它們在物質成分上和空間分布上均與深成巖有一定的聯系,按其性質,可分為三大類型。


①煌斑巖類。為暗色富含雲母的脈巖。其礦物成分中以暗色礦物(黑雲母、角閃石、輝石等)為主,並作斑晶出現,成為斑狀結構。它們的產狀除巖墻形式外,也有巖床,有時則成為人山錐或火山頸的充填物。

②細晶巖類。淺色的脈巖。主要由淺色礦物(長石、石英)組成,暗色礦物極少或缺失,外貌頗似砂糖。最常見的細晶巖,從成分上看,屬花崗巖類。

③偉晶巖類。這是一類巨粒結構的脈狀巖石。其晶體較大,常在幾厘米以上,最大的晶體,直徑可達一米以上,重數噸,如新疆阿爾泰地區某偉晶巖脈內所獲的綠柱石晶體,就有如此巨大。


偉晶巖的經濟價值是所有脈巖中最重要的,因為其中常見有用的礦產,如白雲母、水晶(石英晶體)、黃玉、鉀長石以及含有鋰、銫、鉭、鈮、鈰、鋯等稀有元素所構成的礦物。

火山碎屑巖是火山噴發時產生的碎屑物質沈降堆積以後,再經固結或熔結(熔巖流參與膠結作用)而形成的巖石。火山碎屑,大小不一,大者猶如石塊砂粒,小者猶如塵埃粉末,故在其堆積過程中,具有分選特點--近火山口附近者以大塊為主,遠火山口者以細塵為主。如碎屑物質降落於水流或水域中,則其沈積特征具有沈積巖性質,隨地而異。

為識別火山碎屑物質大小與巖石命名的關系,即以火山碎屑巖的結構為基礎,列表如下:

表1火山碎屑物質大小與巖石命名的關系

粗火山碎屑細火山碎屑

石塊角礫 火山灰火山塵

粗細粗細粗細粉

>128毫米128~32毫米32~8毫米8~2毫米2~0.25毫米0.25~0.0625毫米0.0625~0.0039毫米<0.0039毫米

根據表1內所列的顆粒大小(粒級標準)及其含量的多少,將火山碎屑物質的結構分為以下幾種基本類型:

集塊結構:50%以上由大於32毫米以上的粗碎屑組成。

角礫結構:50%以上由介於32~2毫米的角礫組成,即由細火山角礫組成。

凝灰結構:50%以上由小於2毫米的火山灰組成,且以2~0.0039毫米級的火山灰為主。

火山塵結構:由小於0.0039毫米的細小火山塵組成,巖石致密,外貌頗似泥質巖石。


熟悉了有關火山碎屑巖的顆粒、結構以後,就可以了解火山碎屑巖的具體名稱了,通常最易碰到的有以下幾種:

①火山碎屑熔巖。這是一類具有火山碎屑巖與熔巖過渡性質的巖石,也就是說,其巖石性質基本上屬熔巖,但其中混有相當分量的火山碎屑物質。多見於火山頸、破火山口、火山構造窪地、巨大的火山碎屑巖中。

②集塊巖。主要由粒徑大於32毫米的粗火山碎屑物質組成的巖石,其物質成分主要由熔巖的碎塊和其他少量的碎塊混雜在一起。有玄武巖質的,安山巖質的,也有酸性的火山巖、堿性的火山巖,顏色也有黑色的、紫紅色的。故可在具體命名時用玄武質集塊巖、安山質集塊巖稱之。

③火山角礫巖。由大於2毫米的火山角礫組成,其成分比較覆雜,有熔巖碎屑、晶體碎屑、非晶體的玻璃碎屑。大小無定,分選很差,常帶棱角,無層理現象。一般分布在火山口附近,與火山集塊巖伴生,以紫紅色者最為常見。

④凝灰巖。50%以上的顆粒由小於2毫米的火山碎屑物質組成。顏色很多,有灰白色、白色、紅色、淡綠色、紫色、黑色等。外貌疏松多孔,層理較清楚。

⑤沈積火山碎屑巖類。這是火山碎屑物質降落到水域中沈積凝結而成的巖石,常以沈凝巖稱之。此類巖石成分大體上與凝灰巖相近,層理頗為清楚,經常可在其中找到動、植物化石,因此,作為判斷火成巖區地層年代,劃分地層層序時,沈凝巖是十分重要的目的層。如浙江東部中生代火山巖區內所見到的大部分巖層就屬此類。

近年研究表明,火山碎屑巖與礦產的關系極為密切,有銅、鐵、鉛、鋅、黃鐵礦、鈾、硼、沸石等,如長江中下遊及東南沿海地帶許多火山巖區中所產的金屬礦產,大多與此類巖石有關。

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