碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

2023-12-16 08:56阅读：

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在碎屑岩薄片鉴定过程中，常把具显微斑状结构的火成岩屑归入“喷出岩屑”栏。碎屑岩中的岩石碎屑，因粒径相对较小，无法完整地观察到其母岩的组构特征，只能通过一些局部的细节来进行判断，故“喷出岩屑“栏中以来自基性、中性、酸性等熔岩的碎屑为主，可能也包括一些浅成岩的碎屑（如看不到斑晶的浅成岩，其基质部分也具显微斑状结构）或熔结凝灰岩（其中的熔岩部分）碎屑。
常见喷出岩屑的特征如下：
基性喷出岩岩屑：以玄武岩屑为主，矿物组分以板条状斜长石为主（部分玄武岩中斜长石可能呈雏晶状），斜长石微晶呈三角架状分布，其间充填辉石、角闪石、磁铁矿等暗色矿物或玻璃质，较大的岩屑中偶而能看到辉石或橄榄石斑晶，但更多情况下出现在碎屑岩中的是火山岩的基质部分。因硅质含量偏低，暗色矿物含量偏高，基性喷出岩屑的基质中常含较多的不透明组分（玻璃质或尘状不透明组分）。基性喷出岩及中酸性喷出岩的结晶程度要高，常见结构构造有斑状、显微斑状结构、聚斑结构、玻基斑状结构等，基质为微晶结构和细粒-有机质-玻璃质等，具间粒结构、间隐结构、填间结构、中空骸晶结构，气孔构造、杏仁状构造等。
中性喷出岩岩屑：以安山岩屑较为常见，主要由斜长

石、钾长石、石英、角闪石和黑云母等组成。常见斑状结构，有时可见线斑结构、聚斑结构和玻基斑状结构；基质结构类型繁多，主要有交织结构、玻晶晶质结构、粗面结构、间碱结构、显微嵌晶结构、显微文象结构、隐晶状结构、霏细结构等，有时也可见球粒结构或隐球粒结构。岩石中的斑晶常见暗化边结构、正边结构、熔蚀结构、熔蚀反应边结构及斑边文象交生结构等。最常见的结构为交织结构和玻晶晶质结构，其特点是斜长石微晶呈定向、半定向或交织状排列，其中散布少量辉石、磁铁矿等微晶，或斜长石间充填较多玻璃质或隐晶质。粗面岩屑由细条状钾长石微晶为主，细条状钾长石微晶略呈平行排列，几乎不含玻璃质。常见气孔、杏仁构造，有时具珍珠构造。其中的暗色矿物含量较玄武岩屑低，即浅色矿物含量略高。
酸性喷出岩岩屑:以流纹岩屑为主，英安岩屑次之，有时二者不易区分时则可统称酸性喷出岩屑，主要由石英和碱性长石、斜长石及少量黑云母和玻璃质等组成。常见结构构造有斑状结构、玻基斑状结构，斑晶可见各种形态的熔蚀结构、熔蚀反应边结构；基质则常见隐晶质结构、霏细结构、球粒结构、轴粒结构、显微嵌晶结构、显微文象结构、玻璃质结构等。其中球粒结构更常见，几乎可见各种发育程度和形态的球粒。常见流纹状构造、气孔构造、杏仁构造珍珠构造等。与基性及中性喷出岩相比，酸性喷出岩屑中暗色矿物含量较少、石英含量高，矿物的结晶程度相对较差，岩石结构更加复杂多样，相对较难识别。
碱性喷出岩岩屑：色浅，由大量细小板条形碱性长石微晶及少量玻璃质组成，偶见黑云母、角闪石及长石斑晶。具粗面结构，碱性长石细小微晶呈流状定向排列，可见黑云母、绿色角闪石等暗色矿物，但常被绿泥石、方解石交代，长石是以正长石为主，因此，高岭石化明显。
砂岩中的岩石碎屑由于颗粒细小，喷出岩中的斑晶不易被保存在岩屑中，而基质则易呈岩石碎屑形式出现，故掌握喷出岩基质特征，更有助于喷出岩屑的识别。
在学习如何识别喷出岩屑之前，我们先了解部分在喷出岩屑中易出现的火山岩结构构造特征：
参考资料：摘自《火成岩鉴定手册》
间粒结构：又称粒玄结构、粗玄结构，其特点是较自形的条状斜长石微晶所构成的不规则格架中充填有细小的辉石、橄榄石和磁铁矿等。这种结构反应其冷却速度较缓慢的环境，在较厚岩流中下部也可能出现局部的辉绿结构碎屑岩薄片鉴定中“喷出岩屑”中包括部分浅成相侵入岩屑和火山岩屑，因无法提供更多的母岩信息，在碎屑岩薄片鉴定过程中无法将二者准确分开。

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

1 《火成岩鉴定手册》照片4-12 矿物粒径较粗，由长板状自形斜长石构成的格架孔中充填几个普通辉石晶体（Aug）,构成间粒结构正交偏光

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2 《火成岩鉴定手册》照片4-13 橄榄玄武岩，岩石中矿物细小，其中斜长石长条状小晶体定向或呈束状、放射状分布，其间有橄榄石和易变辉石填隙，构成间粒结构左：单偏光；右：正交偏光

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3 《火成岩鉴定手册》照片4-16 拉斑玄武岩填间结构，杏仁状构造。斜长石长条状微晶杂乱分布，其间充填火山玻璃及绿泥石化辉石。杏仁体不规则,其中充填绿脱石左：单偏光；右：正交偏光自《火成岩鉴定手册》
喷出岩屑，一般具斑状结构、玻基斑状结构、霏细结构、球粒结构、显微嵌晶结构、显微文象结构、玻璃质结构等。喷出岩屑中大部分是熔岩，而有些则可能是浅成侵入岩的基质部分，因为看不到斑晶，无法将浅成岩的基质碎屑与熔岩碎屑准确分开。
隐晶岩屑，为具隐晶结构的火成岩屑，其母岩大部分为偏酸性的熔岩，而部分则可能为熔结凝灰岩。

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4 照片中呈漂浮状分布于较细粒碎屑中的是喷出岩屑，可能来自玄武岩母岩，其中具间隐结构和杏仁状构造，看不到斑晶，为玄武岩的基质部分，由细小斜长石微晶与充填于格架间的玻璃质组成，岩屑边残留的两个杏仁体均不完整单偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

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5~6 钙质砂岩中的喷出岩屑（母岩可能为基性火山岩），由具中空骸晶结构的斜长石微晶和不透明矿物组成，具间隐结构或填间结构上：正交偏光下：单偏光

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碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

7~8 照片中央有两粒喷出岩屑，左侧的喷出岩屑由斜长石微晶及充填于斜长石晶间的不透明矿物或玻璃质组成，其母岩可能为基性或中基性火山岩；而靠右侧的火喷出岩屑中含少量长石微晶，以隐晶状长英质为主，暗色矿物明显偏少，其母岩可能为中酸性火山岩上：正交偏光下：单偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

9 摘自《火成岩鉴定手册》中的照片4-13 玄武橄榄岩，岩石中矿物细小，其中斜长石长条状小晶体定向或呈束状、放射状分布，其间充填橄榄石和异变辉石，构成间粒结构正交偏光

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

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10 ~11 喷出岩岩屑，由呈定向排列的板条状斜长石微晶为主组成，斜长石斑晶的定向排列可能因玄武岩浆流动所形成，含少量粉晶粒状磁铁矿
上：正交偏光，下：单偏光

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12 照片中可见至少两粒喷出岩屑，均由板条状斜长石微晶及基质为主组成，斜长石微晶定向排列正交偏光

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13~15 喷出岩屑，母岩可能为玄武岩，具细碧结构，由细小的板条状斜长石微晶为主，斜长石微晶间充填大量细小的暗色矿物，铁矿褐铁矿化普遍
上：单偏光；中：正交偏光；下：反射光

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16 喷出岩屑，具斑状结构，斑晶由细小的长条状斜长石组成，基质中富含铁质等不透明矿物单偏光

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17 喷出岩屑，由大量定向排列的细小长条状斜长石微晶及基质组成，这种定向排列可能与斜长石微晶形成熔岩的流动有关正交偏光

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18 喷出岩岩屑，板条状斜长石局部发生蚀变形成绿泥石，并呈定向排列；基质由蚀变玻璃质组成单偏光

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19 具斑状结构，斑晶由斜长石组成，斜长石晶体大小不一，个别长石具鬣刺结构，基质由黑色的火山玻璃组成单偏光

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20 喷出岩屑，具斑状结构，组分中暗色矿物较少，由斜长石和石英为主组成，斜长石微晶呈自形或半自形长条状，隐见中空骸晶结构，分布杂乱，石英呈他形充填与斜长石格架中，其母岩可能为中酸性火山岩正交偏光

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21 喷喷出岩屑，具玻晶交织结构，可能为玄武岩的基质部分，由呈定向分布的细长条状斜长石微晶和蚀变的玻璃质组成正交偏光

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22~23 喷出岩屑，具斑状结构，斑晶由具熔蚀麻点结构的长石（可能是碱性长石）组成，基质由细小的斜长石微晶和黑色火山玻璃为主组成，具玻晶交织结构，其母岩可能为玄武岩上：单偏光下：正交偏光

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24~25 喷出岩屑，具斑状结构，斑晶以斜长石微晶为主，普遍发生溶蚀；基质由玻璃质为主，不分已经脱玻化转变成粘土矿物上：单偏光下：正交偏光

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26 喷出岩屑，可能为玄武岩的基质部分，具填间结构，由斜长石微晶和充填于斜长石微晶间暗色矿物及玻璃质组成正交偏光（该照片由刘文栋博士提供）

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27~28 为照片26的放大后特征，具填间结构，由细小板条状斜长石微晶与充填于其粒间的细小辉石（已经发生强烈蚀变）、磁铁矿和玻璃质等组成，斜长石微晶具中空骸
上：正交偏光下：单偏光

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29 为照片26~28玄武岩中不透明矿物扫描电镜下特征，晶体呈六边形，可能为磁铁矿
参考资料
球粒结构：由长英质和火山玻璃组成的纤维放射状丛生的球状形成物，构成球粒结构，纤维大多数为负延性，正交偏光间常呈黑十字形消光。球粒形态随结晶温度的降低由扇状、束状变化到圆球状。球粒核心有时包含早期晶出的小晶体。由于球粒发育程度不同，其大小、内部结构也有所不同，发育初期仅由纤维放射状小球构成；球粒进一步发育明显出现分带性，最初内部以隐晶质团粒为核心，外部由放射状或同心圆状长英质连晶环绕；再发展球粒则由多层放射状纤维组成。

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30 《火成岩鉴定手册》照片4-125球粒英安岩斑晶为自形钠长石、石英（不在视域内）和少量褪色黑云母，基质主要由黑色纤维放射状球粒组成，其间填隙隐晶质
左：单偏光右：正交偏光

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31 选自《火成岩鉴定手册》中照片4-129 球粒流纹岩，斑晶为钾长石（弱土化）和石英（不在视域内），基质中球粒由放射状长英质组成，具十字消光，其间为隐晶质
左：单偏光；右：正交偏光

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32 选自《火成岩鉴定手册》中照片4-126 球粒流纹岩斑晶石英熔蚀，其周围常见球粒环绕，基质由纤维放射状球粒组成，期间有少量嵌晶状细小石英分布
左：单偏光右：正交偏光

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33 选自《火成岩鉴定手册》中照片4-128 球粒流纹岩熔蚀的石英斑晶常被球粒环绕，球粒由纤维状长英质组成，正交偏光间具十字消光，球粒之间为显微晶质
左：单偏光右：正交偏光

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34 选自《火成岩鉴定手册》照片4-130 球粒流纹岩斑晶钾长石明显土化（Kfs）,石英不在视域内，它们常被球粒环绕，球粒由长英质纤维组成，有时呈双层，层内具十字消光，外层呈放射状环绕左：单偏光右：正交偏光

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35 选自《火成岩鉴定手册》中照片4-134 球粒流纹岩岩石几乎全由球粒组成，球粒核心为石英、长石小晶体，球粒本身由长英质放射状纤维组成，它们具有柱状解理外框，其形态受节理制约左：单偏光右：正交偏光

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36 酸性喷出岩岩屑，具球粒结构，球粒由纤状隐晶长英质呈放射状生长所形成
正交偏光

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37 选自《火成岩鉴定手册》照片4-132 球粒流纹岩，球粒圆球形，有时形态受相互间接触而制约，球粒由放射状长英质纤维组成，常呈双层，内层具十字消光，外层生长层次明显正交偏光

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38~39 酸性喷出岩屑（母岩可能为球粒流纹岩），球粒由呈放射状排列的纤状长英质组成，含大量尘状黑色析出物，球粒边缘携带少量他形石英集合体
上：单偏光下：正交偏光

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40～41 酸性喷出岩屑，该碎屑可能来自酸性喷出岩母岩，其中的石英为喷出岩屑中的斑晶，石英的一侧边缘残留不规则状熔蚀反应边，另一侧被磨蚀而呈不规则状
上：单偏光下：正交偏光

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42 酸性喷出岩屑，具隐晶球粒结构，已发生轻微塑性变形单偏光

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43 酸性喷出岩屑，由隐晶状长英质放射状球粒组成（母岩可能为球粒流纹岩），受相邻多个刚性颗粒积压，已发生强烈变形单偏光

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44~45 酸性喷出岩屑，具球粒结构，球粒由隐晶状长英质组成，母岩可能为球粒状流纹岩上：单偏光下：正交偏光

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46 ~47 喷出岩屑，具半自形等粒结构，由富含尘状包裹物的长石为主组成，含少量石英和不透明组分上：单偏光下：正交偏光

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48～49 喷出岩屑，具球粒结构，岩屑局部隐见由纤维状长英质组成的放射状球粒，母岩可能为流纹岩上：单偏光下：正交偏光

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50 酸性喷出岩屑，具放射状球粒结构及显微文象结构单偏光

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51~52 酸性喷出岩屑，单偏光下隐见由放射状纤维长英质及有机质长英质构成的球粒，正交偏光下可见球粒间充填显晶状长石、石英微晶
上：单偏光下：正交偏光

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53 摘自《碎屑岩岩相学-砂岩、粉砂岩、页岩及相关岩石》P75 一个大型的喷出岩屑，可能是流纹斑岩，基质中的碎片含有自形（六边形）、港湾状火山石英颗粒和蚀变的斑晶。绿泥石（绿色晶体）和氧化铁的出现是前角闪石的交代物。石英晶体含有熔蚀包裹体；这是一个岩屑火山起源的明确指标
左：单偏光右：正交偏光比例尺=0.26mm

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54 ~55 喷出岩屑，具斑状结构，斑晶由石英组成，基质由隐晶状长英质及玻璃质组成，部分玻璃质脱玻化形成绿泥石等粘土矿物上：单偏光下：正交偏光

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56~57 喷出岩屑，具斑状结构，斑晶由斜长石组成（只保留了一部分，可见聚片双晶），基质具玻晶交织结构，由细小斜长石微晶和黑色火山玻璃等不透明组分组成，其母岩可能为中基性火山岩上：单偏光下：正交偏光

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58~59 喷出岩屑，由树枝状斜长石雏晶和隐晶状长英质、尘状析出物等组成
上：单偏光下：正交偏光

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60 ~61 酸性喷出岩屑，母岩可能为流纹岩，其中含石英斑晶，石英斑晶外形不规则，熔蚀边，基质由隐晶状长英质组成上：单偏光下：正交偏光

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62 酸性喷出岩岩屑，由结晶较差的长英质为主组成正交偏光

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63 酸性喷出岩岩屑，由微晶-隐晶状长英质为主组成正交偏光

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64 选自《碎屑岩岩相学-砂岩、粉砂岩、页岩及相关岩石》P76 岩屑砂岩中再沉积作用形成的喷出岩屑，隐晶基质中的火山岩屑含有自形斜长石（红色箭头）和角闪石（黄色箭头）斑晶单偏光比例尺=0.34mm

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

65 选自《碎屑岩岩相学-砂岩、粉砂岩、页岩及相关岩石》P77 安山斑岩岩屑，由漂浮状细晶到玻璃基质的大型斑晶组成，斑晶主要为微弱蚀变的具多色性的黑云母（注意围绕颗粒的暗色反应边产生于热的岩浆蚀变）
左：单偏光右：正交偏光比例尺=0.26mm

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

66 选自《碎屑岩岩相学-砂岩、粉砂岩、页岩及相关岩石》P78 圆形斑状喷出岩屑，隐晶基质中的绿色斑晶是绿泥石，绿泥石是镁铁质岩中常见的交代矿物。在这里，它可能是交代辉石斑晶。绿泥石绿色，具较强的多色性和异常干涉色易于在薄片中识别
单偏光比例尺=0.51mm

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

67 选自《碎屑岩岩相学-砂岩、粉砂岩、页岩及相关岩石》P80 具安山岩成分的火山岩屑，具斑状结构，基质中含大量斜长石斑晶，斜长石斑晶表现出微弱的定向分布，这种定向排列是通过熔岩的流动而形成的单偏光比例尺=0.49mm

碎屑岩中岩石碎屑的识别：系列2——喷出岩屑

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68~69 酸性喷出岩岩屑（红色箭头所示），由他形或隐晶状长英质为主组成，个别喷出岩屑内可见被纤状绿泥石充填的杏仁体（黄色箭头所示）
上：单偏光下：正交偏光
（未完持续）

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