爱华网火山碎屑岩概述
（摘自徐夕生、邱检生主编的《火成岩岩石学》
火山碎屑岩是由爆发式火山活动所产生的各种碎屑物堆积后，通过成岩作用固结而成的岩石。由于火山碎屑岩这种特殊的形成方式，其中除含有火山碎屑以外，还可含有一定数量的来自于基底、火山通道围岩或堆积时沉积环境中的正常沉积物。火山碎屑岩多见于地表，呈成层状；不仅见于水下，常与熔岩、次火山岩（或超浅成侵入岩）和正常沉积岩共生，构成一定的地质剖面，成为火山机构的重要组成部分；亦可在超浅成条件下，呈小的侵入体、岩墙、岩脉或岩筒产出，见于火山通道和次火山岩体中，无成层性。
火山碎屑岩在形成方式上介于熔岩和沉积岩之间，一方面它源于地下深处的岩浆源，具有内生的成岩特征；另一方面，由于火山碎屑物被喷出后，在空中或水下经历了搬运、降落和沉积的过程，又具有沉积岩的某些特征。因此，火山碎屑岩是介于火山岩和沉积岩之间的过渡类型，甚至常常被归为沉积岩的一种特殊类型，但二者又有较多差别，如火山碎屑岩中岩石和矿物的碎屑多呈棱角状，碎屑物的分选性很差，成分和结构上变化很大，常缺乏稳定的层理等。一般来说，含有火山碎屑物10%的岩石，可广义地定为火山碎屑岩，而典型的火山碎屑岩则通常含火山碎屑物90%以上。
类似于熔岩的成分变化，火山碎屑岩的成分可以是玄武质、安山质、英安质、流纹质，也可以是粗面质、响岩质。如有大量外源碎屑混入，则成分变化更大。火山碎屑岩在成岩方式上不同于其他火成岩，在向熔岩过渡的火山碎屑岩中，火山碎屑岩主要由熔浆胶结、凝固；在向沉积岩过渡的火山碎屑岩中，碎屑物为正常沉积物、化学沉积物及火山灰及其次生变化物等胶结；而正常的火山碎屑岩主要通过火山碎屑物压紧固结或高温熔结形成。
火山碎屑岩常具有特殊的颜色，如黑、浅红、紫红、暗绿、灰绿、黄褐色等，它是野外鉴定火山碎屑岩的重要标志之一。颜色主要取决于物质成分，中基性火山碎屑岩色深，为暗紫色、墨绿色等；中酸性者则色浅，常为灰白色、浅绿色等；其次也取决于此生变化，如绿泥石化则显暗绿色，蒙脱石化则显白色或浅红色。
研究火山碎屑岩，可以帮助我们了解研究区整个地质发展史中的火山活动情况，帮助确定火山喷发和沉积环境，也可了解火山喷发的类型和规模。另外，夹在沉积岩中较细的火山灰层比较稳定，可作为地层划分对比的标志层。
火山碎屑物的类型及特征
爆发性火山活动产生的各种碎屑物质统称为火山碎屑物。其来源主要有三种：第一种为新生成的碎屑，包括直接由喷发岩浆冷凝形成的玻屑以及喷发前结晶形成的晶体和火山通道形成的火山岩经爆炸形成的碎屑；第二种为同源碎屑，是同一个火山口早期喷发过程中在地下形成的同源火山岩、次火山岩在新的火山喷发事件中，被粉碎或破碎而成各种岩石或晶体碎屑；第三种是外来碎屑，量比较少，来自构成火山通道和基底的岩石，因而成分多样。对于不同类型火山碎屑物的识别和鉴别，往往从大小、形态、喷发和着地时的岩浆凝固程度等几个方面着手。由此分出火山弹、火山块、火山砾和火山灰四种基本类型及其相关产物，分别介绍如下。
1、火山弹：是一种岩浆喷发物。火山喷发时，在火山口附近，炽热的熔浆团被抛向空中，在空中旋转并发生不同程度的冷却或固结，视着地时的固结情况而形成不同形态的火山弹。若熔浆团在着地前已基本固结，则着地时不会发生变形，常呈暗色不规则渣状块体，多气孔，表面为锯齿状，称为火山渣，它是最常见的一类火山弹，多见于中基性火山碎屑岩中；若着地时表面固结或基本固结，常形成纺锤形或面包壳状火山弹，有的还有扭曲现象，有的在着地时产生裂缝；若表面基本未固结，则以塑性状态着地，成饼状、牛粪状、草帽状或其他不规则状的火山弹；若完全以熔浆状态溅落地面，则呈不规则扁平状，称为溅落熔浆团；如果熔浆团成分为中酸性、酸性和碱性，且喷发高度不大，着地时呈可塑状态，那么其外形常呈透镜状、焰舌状，边缘呈撕裂状，称之为火焰石，这是熔结凝灰岩的鉴定特征之一。
火山弹平均直径大于64cm，最大可达6m（长径）以上。多数为玻璃质，可含少量斑晶和微晶，特别是当火山弹的表层结晶程度更低于内核，表面往往粗糙，或有沟槽。普遍具有气孔构造，核部气孔比边部大而少，边部气孔则小而多，并随火山弹轮廓呈同心状排列。
2、火山块：其粒径一般也大于64mm，与火山弹相当。但与火山弹的区别有二：一是火山块自喷发到着地都是固态的岩石碎块，形态一般呈次棱角状至棱角状，有时也呈圆状或次圆状；二是其成分复杂，主要是火山通道附近早先形成的同源火山岩、次火山岩的碎块，有时还有外源的基底岩石碎块。从火山块的形态及大小可以看出，它主要见于强烈爆发的火山活动中，与火山弹一样，堆积于火山口附近，因此是鉴别火山口的重要标志。有时，火山块由于被岩浆或火山气体加热，使表面破裂，也会出现类似火山弹的面包壳状裂缝，但其内部往往不发育气孔，尤其是同心状气孔构造不会出现。
3、火山砾：是粒径介于64mm~2mm的塑性或刚性火山碎屑物。它在岩浆喷发时可以是液态，也可以是固态。若为前者，则是新生的火山碎屑；若是后者，则既有可能是同源的火山碎屑，也有可能是外来的碎屑。因此，火山砾既可以有类似火山弹的特征，也可在形态上类似火山块。
4、火山灰：粒径小于2mm的火山碎屑物统称为火山灰。依碎屑物粒径大小可进一步划分为粗火山灰、细火山灰和火山尘三种，其间的界限是0.25mm和0.0625mm。在前二个粒级中，又有岩屑、晶屑和玻屑之分。岩屑和晶屑呈固态喷发，玻屑一般呈半固体可塑性喷发，它代表了晶体晶出后的残余岩浆成分。因此，与晶屑（原斑晶）相比，玻屑的成分相对富硅，少镁、铁、钙。在酸性岩浆喷发时，火山灰的主要成分一般是玻屑和火山灰，岩屑和晶屑居次要地位；在中基性岩浆喷发中，岩屑和晶屑数量相对增加。不同粒级的火山灰在火山口的分布亦会依其密度和大小而呈现一定的规律。
岩屑：是岩石碎屑。岩屑的成因和形态变化大。它可以是新生或同源碎屑，由早先结晶的岩石、矿物经爆炸、破碎而成；也可以是外源碎屑，由火山通道围岩和基底岩石破碎而成。岩屑的成分主要取决于原岩的成分，形态多呈不规则棱角状，内部结构要素常被岩屑轮廓切断。
晶屑：是晶体碎屑。在火山通道中，由于岩浆体系周围环境的压力骤减，气体膨胀和析出，岩浆中早先结晶的出的斑晶崩碎，即构成晶体碎屑。崩碎作用可发生在喷出物离开火山口抛往空中的瞬间，也可发生在火山通道中近地表的超浅成条件下，还可以发生在熔岩流的内部。因此，晶屑的来源和成分也有多样性。一般来说，晶屑主要是新生的，形成于熔浆喷发之前，其成分与相当熔岩的斑晶一致。由于中酸性岩浆黏度大，易于爆发，因此，中酸性火山碎屑岩的晶屑由石英、斜长石、碱性长石及少量的黑云母、角闪石等组成；而由于黏度小，在基性火山碎屑岩中，辉石、橄榄石等的晶屑较少见。晶屑外形不完整，有的沿解理裂开，呈不同程度的尖角状或弧面状碎屑形态；有时又与斑晶一样，有时因熔蚀而呈港湾状（常见于石英）。另外，有些晶屑可能是外源的，如火山基底或火山通道围岩的岩石（如粗粒花岗岩、片麻岩、砂砾岩等）炸碎后形成的晶体碎屑，或者是在硅铝岩层中产生中酸性深熔岩浆时的未熔矿物和重结晶矿物。
玻屑：是玻璃质碎屑。在火山喷发时，压力骤降，气体骤然膨胀，由富含气孔的半凝固态玻璃碎屑所形成。因此，玻屑的边缘通常为破碎前的气孔壁，一般呈各种形态的弧面多角形。在酸性火山碎屑岩中，由于岩浆黏度大，玻屑基本呈“Y”和“U”形，往往出现三个以上的凹面，无色；在中性岩中，一般为“I”形，也有不规则形和扁平形；在基性岩中，常见不规则多角形、网格状、小水滴状、纤维状，略带橙褐色。如果爆炸的强度不够，气孔壁就保存的较为完整，有时还有未炸开的小气孔保留。在凝灰岩中，由于火山灰堆积温度较低，冷却速度快，玻屑的外形可以较好地保存；而在熔结凝灰岩中，由于堆积温度高于玻璃的软化温度，再加上上覆堆积物的重量，玻屑易发生塑性变形。玻屑的粒度一般在0.5mm以下。包含有多个气孔的玻屑颗粒较大，有的可达1mm至2mm。
火山尘：是镜下难以辨认个体形态的微小火山灰。粒径小于0.0625mm，没有玻屑那样清晰的弧面多角形，常呈尘点状。在扫描电镜下呈多棱角的碎屑状，并相互重叠嵌紧。主要为玻璃质成分，一般作为较粗的岩屑、晶屑和玻屑的胶结物出现，易脱玻化。火山尘可形成火山灰球，又称火山泥球。其大小类似于火山砾，是一种略成球形的细粒火山灰黏着物集合体，主要由玻屑和火山灰组成，也可含少量晶屑和磨圆度较好的细粒陆源碎屑物，常见于酸性陆相散落成因的凝灰岩岩层中。其形成过程一般认为是：当大气中的水滴（包括雨滴）穿过火山云时，黏着了一些细粒火山灰，在降落到地面上松散的火山灰层后，又随风力或斜坡滚动，类似滚雪球一样，黏着的火山灰越滚越多，使球体不断增大，但结构疏松，在以后的脱玻化和重结晶过程中得以坚固，有时具有同心纹层状构造。
常丽华，曹林，高福红主编《火成岩鉴定手册》关于火山碎屑岩类型的介绍
