基本介紹
- 中文名：熔積岩
- 外文名：peperite
- 種屬：火山碎屑岩
- 組分：熔漿和未固結的濕沉積物
- 結構：具特徵的火山碎屑結構
- 類型：流狀和塊狀熔積岩
定義,類型,成因,意義,國內研究,
定義
熔積岩（peperite）是由熔漿和未固結的濕沉積物兩種組分摻混而成的一種特殊的火山碎屑岩。具特徵的火山碎屑結構，玻璃質、隱晶質或斑狀結構，分布在熔岩流底部、前緣和超淺成侵入體與未固結濕沉積物的接觸部位。
類型
據岩漿碎屑的形態和結構特徵可分為兩種類型，即流狀和塊狀熔積岩。
前者由熔漿碎屑和細粒沉積物組成，岩漿碎屑以透鏡狀、舌狀、水滴狀、撕裂狀等為特徵，大小不一，具塑變特徵，在河北尚義、冀東、遼西中生代火山一沉積盆地以及河南熊耳群中多見。
後者熔漿碎屑以塊狀、角礫狀為特徵，與其混合的沉積物為中粗粒碎屑，這種類型在內蒙古多倫等地見及。
熔積岩的形成環境與水盆地密切相關，產出的方式多樣。當岩漿侵入未固結的濕沉積物時，形成岩床或不規則侵入體邊緣熔積岩，當岩漿溢出地表注入水盆地時，形成的熔積岩則位於熔岩流底部或前緣。
侵入岩床型熔積岩在岩床兩側對稱分布，如河北尚義盆地從岩床中心向兩側依次為塊狀熔岩、流狀（透鏡狀）熔積岩、層理被擾亂的粉砂岩及正常層理粉砂岩，各岩性之間漸變過渡，超淺成侵入體邊緣熔積岩分布不規則。
岩流型熔積岩其相序自下而上為:正常層理沉積岩、層理被擾亂的沉積岩、熔積岩、塊狀熔岩、杏仁狀氣孔熔岩及正常層理沉積岩，熔岩頂界與沉積岩之間為突變面。
熔積岩照片
成因
熔積岩的形成主要受熾熱熔漿與未固結的濕沉積物接觸時引起的淬碎或蒸氣爆炸作用以及寄主沉積物流體化作用控制，寄主沉積物未固結的特性及其中孔隙水的存在對岩漿與其接觸後的相互作用過程具有重要影響。孔隙流體加熱膨脹使穩定的濕沉積物流體化，成為彌霧狀流體活動，如果孔隙水迅速轉化為蒸汽，則膨脹發生蒸汽爆炸。流體化或蒸汽爆炸降低了熔漿與濕沉積物及周圍沉積物的粘合性，引起熔漿碎屑與濕沉積物迅速不規則混合，並使沉積物層理遭破壞或擾亂扭曲，同樣，熔漿也可因與濕沉積物接觸發生淬碎作用而碎裂。
野外資料表明，透鏡狀熔積岩與細粒（粉砂級）沉積岩相伴生，而塊狀熔積岩則和粗粒沉積岩共生，這種差異與寄主沉積物的特性有關。
流狀熔積岩中的透鏡狀、舌狀等岩漿碎屑的形成可能與岩漿和濕沉積物接觸面上富存的水蒸汽薄膜有關，水蒸汽薄膜將岩漿與濕沉積物隔開，二者不能直接接觸，從而抑制了岩漿淬碎作用或蒸汽爆炸作用的發生，並使蒸汽薄膜附近的沉積物沿接觸帶發生側向運移，最終使濕沉積物與岩漿碎屑發生混合，因為分選好的細粒疏鬆粉砂質堆積物在熱薄膜水的作用下更易流體化，所以多形成流狀（透鏡狀）熔積岩。
塊狀熔積岩常與粗粒級沉積物伴生，這是因為粗粒級寄主沉積物有較大的滲透率會阻止蒸汽薄膜的形成，由於缺少一個起隔離作用的水蒸汽薄膜，岩漿與濕沉積物之間相互作用主要受淬碎或蒸汽爆炸作用控制，水蒸汽驅動兩種碎屑物混合便造成這種情況。塊狀熔積岩的岩漿碎塊主要是玻璃質碎屑，也說明主要是淬碎作用的結果。
不同結構類型的熔積岩反映了岩漿和未固結的濕沉積物之間相互作用過程差異受控於寄主沉積物的特性。熔積岩的形成還受圍壓的制約，如果圍壓超過水蒸汽的臨界壓力，孔隙流體的膨脹就會被阻止，從而會抑制蒸汽爆炸和流體化作用的發生。可見熔積岩是低壓條件下的產物，熔積岩的出露可間接判斷水體的深度和超淺成侵入體的侵位深度。
意義
熔積岩是沉積作用與同期岩漿侵位的產物，是良好的指相標誌，國內還未引起重視，在國外已引起廣泛關注，如2000年在南非召開的火山學與地球內部化學會議上專門設立了熔積岩（peperite）專題討論會，並出版了論文集。濕的未固結沉積物一般在水下或盆地邊緣，因此，熔積岩是確定盆地沉積過程中同時伴有岩漿活動的直接證據，是確定火山岩定位環境的標誌之一，也是確定地層時代良好的同位素定年岩石。
另外，具有熔積岩邊界的不規則侵入體是與沉積作用同期的產物，可與侵入於固結沉積岩的晚期侵入體相區別。熔積岩的確定對岩相古地理分析、確定沉積作用與岩漿作用關係、研究火山沉積盆地的發展演化歷史以及與岩漿熱蝕變有關的礦產等具有重要義。
（1）熔積岩是火山碎屑岩的一種重要類型，冀西北中生代火山沉積盆地中包括流狀熔積岩和塊狀熔積岩兩種類型，不同類型的熔積岩主要與寄主沉積物的性質、岩漿成分和形成過程有關。
（2）熔積岩是確定盆地沉積作用過程中同時伴有岩漿活動的直接相標誌。
國內研究
中國地質大學（北京）的白志達教授及其研究團隊於2004年在國內首次識別並提出了熔積岩（peperite）概念，並對河北西北部熔積岩進行了較深入的研究，結合國外相關理論，總結了熔積岩的特徵及其地質意義。2008年以來，國內一些學者也相繼對熔積岩作了進一步研究，包括熔積岩對構造事件的限定，熔積岩對大火成岩省火山噴發環境的限定，熔積岩對尋找VMS型礦床的重要啟示等等。
