1. 岩相类型

岩相是某一环境形成的岩石特征的总和。通过分析不同岩相的岩石颜色、类型、结构、沉积构造及沉积序列特征，可以反映各沉积成因单元砂体形成过程中的水动力条件，恢复其沉积环境。根据岩心和露头观察得出，本区延长组发育10种类型的岩相。

1）黑色煤层、煤线、碳质泥岩岩相（C）：为深灰色、灰黑色、黑色碳质泥岩、煤层；具块状和水平层理，富含有机质和植物碎片，为潮湿气候沼泽环境的产物（图版Ⅰ-7，Ⅱ-3）。

2）暗色泥岩岩相（Mg）：为深灰色、灰绿色、灰色、灰黑色、黑色粉砂质泥岩、泥岩、油页岩；具块状层理或水平层理，见黄铁矿晶体，虫孔发育；水平纹层发育时为页岩，富含有机质，层面见植物碎片，多为气候潮湿、弱水动力条件下还原环境的沉积产物（图版Ⅰ-4上部；图版Ⅰ-12，Ⅱ-2，Ⅱ-15）。

3）复合层理泥岩-粉砂岩岩相（Sc）：为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩；发育波状层理、透镜状层理及少量脉状层理，层面见炭屑，这些成因上有联系的层理交错叠置构成复合层理，是由于湖水面在风和降雨的相互作用下频繁升降造成，属于浅湖或三角洲前缘沉积（图版Ⅰ-5，Ⅰ-9左，Ⅱ-9，Ⅱ-12）。

4）变形层理粉砂岩岩相（Sds）：为灰色粉砂岩、泥质粉砂岩及少量粉砂质泥岩。原生层理变形后显示包卷、液化等变形层理构造，层内细层呈不规则挠曲，层面见炭屑。多见于三角洲前缘斜坡中（图版Ⅰ-10，Ⅱ-8，Ⅱ-9，Ⅱ-11，Ⅱ-13）。

5）水平纹理粉砂岩岩相（Fh）：以灰色、灰黑色粉砂岩、泥质粉砂岩为主。单层薄，水平纹层发育，层面含植物化石，常形成于浪基面以下或低能环境的三角洲前方远端、浅湖和较深湖中（图版Ⅰ-1）。

6）块状层理粉砂岩岩相（Fm）：主要为灰色、灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩，常与泥岩互层；发育块状层理。反映沉积时水体较为平静（图版Ⅰ-1，Ⅱ-5，Ⅱ-14）。

7）波状-断续波状交错层理粉、细砂岩岩相（Sr）：由灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩组成；颗粒分选一般，次棱角状，一般厚度较小（小于1 m），层系厚度多小于3 cm，个别可达中型；层系界面为波状、微波状，层面上见炭屑；其下部为同相位沙纹交错层理，上部为异相位沙纹交错层理或称为爬升层理，这是在非粘结性物质中因流水波痕产生的小沙纹迁移并同时向上生长所形成的沉积构造，系单向水流作用形成。多见于河道砂体上部（图版Ⅰ-1，Ⅰ-5，Ⅰ-9右，Ⅱ-7）。

8）板状、槽状交错层理砂岩岩相（Sp）：由灰绿色、灰白色细砂岩组成；具有板状、槽状交错层理，颗粒次棱角状。为分流河道或河口砂坝沉积（图版Ⅰ-13）。

9）平行层理砂岩岩相（Sh）：以褐色、灰色、深灰色细砂岩为主；厚度一般不大；具平直的平行纹理或断续的纹理；层面见碳屑、云母碎片；粒度多为0.1～0.3 mm；成熟度中等，次棱角状，反映水浅流急的水动力条件，主要见于水动力较强的河口砂坝、分流河道沉积中（图版Ⅰ-11，Ⅱ-11）。

10）块状层理砂岩岩相（Sm）：主要为灰色、灰绿色、灰褐色、灰白色细砂岩；单层厚度较大，局部含油；层内底部可见冲刷和泥砾，向上变为平行层理砂岩相，形成向上变细的韵律旋回，反映为较强水动力条件下的快速堆积（图版Ⅰ-2，Ⅰ-3，Ⅰ-4下部，Ⅰ-6，Ⅱ-1，Ⅱ-6，Ⅱ-8，Ⅱ-10，Ⅲ-1，Ⅲ-2，Ⅲ-3）。

2. 变质岩的岩相学分类命名

变质岩成因复杂多样，很难建立完全统一的系统分类。长期以来结构构造是其命名的基本依据，如片岩、片麻岩等。Turner(1981)据此提出了角岩、板岩、千枚岩、片麻岩、粒岩和糜棱岩等基本岩石名词及其构造(和矿物)特征，并认为它们可进一步按化学和矿物成分分类，分为泥质、长英质、钙质、基性、镁质和铁镁质等六大类。另一些矿物成分极单一的弱面理－无面理岩石则以矿物直接命名为石英岩、大理岩、角闪石岩和蛇纹岩等。Best(1982)也主张按面理化强度将变质岩分为三个基本类型:①强面理化岩石———板岩、千枚岩和片岩;②弱面理化岩石———片麻岩、混合岩、糜棱岩;③无面理化－弱面理化岩石———花岗变晶岩、角闪石岩、蛇纹岩、绿岩、云英岩、角岩、石英岩、大理岩、泥板岩和矽卡岩。不能归入以上类型时则直接称为“××岩”，以次要矿物为形容词，如绿泥绿帘石岩等。为了使岩石名称具有更多信息，可对上述基本名词加矿物或(和)组构为前缀，如线理化角闪斜长片岩，面理化变粒岩等。路凤香等(2002)在前人基础上拟订了如表18－3的分类体系。表中基本岩石名词的含义和总的描述性命名原则和国内流行的变质岩命名原则大体一致。这种岩相学分类命名的最大优点是具有客观性和直观性，不涉及往往具有争论的成因推断因素，并将分类和命名完全统一起来，便于实际应用。但是变质作用成因类型复杂，主导因素各不相同，变质岩的分类体系与成因之间的关系值得进一步关注，因此在正确使用这种纯岩相学分类的同时，还要注意各种变质作用类型所形成的岩石已有或正在建立自己的分类体系。本书将于以后有关章节中作进一步讨论。

表18－3 变质岩岩相学分类命名

续表

思考题

1.系统总结5个等化学系列岩石的原岩类型、化学成分特征和低、中、高级变质后可能出现的矿物。

2.根据化学成分(wB/%)判断下表各种岩石的可能原岩类型和低、中、高级变质后出现的矿物:

岩石学

3.判断下列特征变质矿物或组合所反映的变质岩原岩化学成分特征和变质等级:

①St+Alm+Ms+Q;②Hb+Pl+Alm;③Sil+Kf+Bi+Q;

④Pl(An15～30)+Mi+Q+Bi;⑤Wo+Cc;⑥Tc+Serp+Tr

4.举例说明变晶结构的控制因素和研究意义。

5.变质岩中“斑状”矿物有那些可能成因?彼此如何区别?举例说明反应边结构和后成合晶的特征及其成因。

6.变质岩的结晶片理是怎样形成的?

7.分析图18－11所表示的石榴子石(Gt)和钠长石(Ab)变斑晶的生长与多期变形之间的关系。

3. 沉积岩有关图例和代号

附录3-1 沉积岩岩石名称与岩性花纹

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附录3-2 沉积构造图例

附录3-3 沉积序列图例

附录3-4 化石图例

成矿地质背景研究技术要求

附录3-5 构造岩相古地理图例

附录3-6 沉积体系、沉积相、沉积亚相编图代号

成矿地质背景研究技术要求

海陆过渡和海洋沉积区沉积体系、沉积相、沉积亚相编图代号

海洋沉积区沉积体系、沉积相、沉积亚相编图代号

附录3-7 构造古地理单元编图代号及其大地构造相归属

续表

4. 地层、岩性、岩相

矿田所在的相山火山盆地为一塌陷式火山盆地（陈肇博，1980），其平面形态为椭圆形，东西长约26km，南北宽约16km，面积约316km2，现代地貌形态为中高周低的正地形。火山盆地基底主要为震旦系，其次为下石炭统及上三叠统，基底之上为上侏罗统火山岩，盆地北西侧火山岩之上有上白垩统红层覆盖（图2.7）。

图2.7 相山矿田地质略图

2.4.1.1 基底地层

（1）新元古代震旦纪（Z）变质岩

出露于火山盆地北、东、南侧，岩性以千枚岩、片岩为主，局部见深层变质变形的糜棱岩、热变质作用的角岩。自南而北，基底变质程度增强，岩石类型依次为：千枚岩—片状千枚岩—微晶片岩—片岩—石榴黑云片岩—十字石榴黑云片岩，即由低绿片岩相（绿泥石带、黑云母带）—高绿片岩相（石榴子石带）—低角闪岩相（十字石带），它们之间呈过渡关系。

（2）石炭系

仅见下石炭统华山岭组（C1h），属内陆湖泊相沉积，岩性为含砾石英砂岩、紫红色细砂岩、粉砂岩，厚度300m，出露于盆地的东侧。

（3）三叠系

仅见上三叠统安源组（T3a），出露于盆地的东缘，与下伏地层呈不整合接触，岩性主要为含燧石石英砂岩夹炭质页岩及煤线，厚200～500m。

基底地层中缺失寒武纪至泥盆纪及中石炭世至中三叠世的地层。据岩相古地理资料（江西省地质矿产局，1984），在寒武纪至早志留世，相山及其邻区接受了海相沉积，海水水体深浅在不同地质时代不一；中志留世至晚泥盆世，相山及其邻区隆升为古陆；石炭纪至中三叠世，再次接受了海相沉积，总体属浅水海域的古环境；自晚三叠世至早侏罗世，相山及其邻区接受了河湖相沉积。基底地层的缺失以往认为是剥蚀作用的结果。纵观江西省区域地层分布，赣杭构造火山岩带几乎均缺失这些地层，但在其两侧分布有这些地层。相同的古地理环境不可能造成地层分布的如此差异，基底地层的缺失可能还有其他的原因。

2.4.1.2 盖层地层

（1）火山岩系

相山火山盆地盖层火山岩系由多种产出相的酸性、中酸性火山熔岩、火山碎屑岩及少量正常沉积夹层构成。晚侏罗世火山岩层均向中心倾斜，总厚度大于2000m，分为打鼓顶组和鹅湖岭组，每组分四个岩性段，每组的特点总体是由沉积到爆发再到喷溢式侵出，由此构成一个大的火山喷发旋回（表2.5）。大规模火山活动期后，还有次火山岩侵入。

打鼓顶组 第一段（J3d1-1）是火山岩系最底部地层，不连续分布于盆地四周，与下伏地层不整合接触，其厚度以北部最大，为240m；第二段（J3d1-2）主要分布于相山北部，厚73m；第三段（J3d2-1）总体较薄，主要分布于相山北部，厚21m；第四段（J3d2-2）分布于盆地西部和北部，东部和西南部出露甚少，南部缺失，西部厚度最大，约530m，北部厚150m，东部厚几十米，该段是矿田内主要含矿岩性之一。

鹅湖岭组 第一段（J3e1-1）在盆地内广泛分布，仅南西部缺失，此段厚度不大，小于10m，与流纹英安岩呈不整合接触；第二段（J3e1-2）层位稳定，遍布整个盆地，厚度一般小于30m，第三段（J3e2-1）与J3e1-2假整合接触，厚15m，第四段（J3e2-2）为构成相山火山盆地主体岩性的碎斑熔岩，其与下伏岩层接触面由盆地四周向中心倾斜，倾斜度南北对称，东陡西缓，并向深部逐渐变陡，出露面积约250km2，厚度大于1380m，是矿田内主要含矿岩性之一。

据晚侏罗世沉积特征可知，晚侏罗世早期相山火山盆地形态为南高北低的箕状盆地，接受晚侏罗世早期火山-沉积岩系之后，火山盆地内部形态基本均衡对称，地势亦与周边基本持平，在此盆地形态基础上进而堆积了晚侏罗世晚期火山-沉积岩系。

（2）次火山岩

大规模火山活动期后，次火山岩侵入，以不规则的弧形和半环形围绕盆缘的北、东、南部出露，岩性主要为花岗斑岩。

（3）白垩系

在火山盆地西侧，由于区域性伸展拉张作用，形成了晚白垩世盆地，堆积了陆相红色砂岩、砂砾岩，与火山岩系呈不整合接触，厚度约300m。

表2.5 相山矿田火山岩系地层简表

5. 岩相的岩相分类

沉积岩的相可分陆相、海相、海陆过渡相三种基本类型。再根据岩石建造进一步划分亚类。
岩相是随时间的发展和空间条件的改变而变化的。岩相的变化可以从横向和纵向两方面来观察。同一岩层在水平方向的相变反映了，同一时期不同地区的自然地理条件（即沉积环境）的差异。如海洋沉积物可由滨海相过渡到浅海相，一般依次沉积砾岩、砂岩、粘土类，石灰岩等，而且所含生物化石也不相同。在垂直岩层剖面方向上的相变则反映了同一地区但不同时间的自然地理环境的改变，而自然地理环境的重大改变则往往是地壳运动的结果。
海相沉积的总特点是：以化学岩、生物化学岩和粘土岩为主，如石灰岩等。离海岸愈远，碎屑沉积颗粒愈细。在水平方向上岩相变化小，沉积物中含海生生物化石和矿物。海相沉积又可分为滨海相、浅海相、半深海相及深海相四类。
陆相沉积：沉积物多以碎屑、粘土和粘土沉积为主，岩石碎屑多具棱角，分选欠佳，在水平方向上岩相变化大，含陆生生物化石。又可分为残积相、坡积相、洪积相、冲积相、湖积相、冰碛相、火山相等。

6. 什么是岩相分析

岩相分析简单的说就是利用各种测试手段，观察和分析岩石的物相组成和显微结构。测试手段包括反光显微镜、偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射（XRD）、差热、失重、红外光谱等。

7. 岩相类型及其特征

岩石相简称岩相，通过综合岩石结构特征和沉积构造特征来反映各微相沉积物形成过程中古水动力能量大小和变化。通过对研究区及其外围露头剖面 ( 淄博剖面) 、钻孔岩心的分析研究，在研究区及其外围石炭 - 二叠纪煤系共识别出砾岩、砂岩、粉砂岩、黏土岩、铝土岩、碳酸盐岩、煤层等岩相 ( 表 2. 1) 。

表 2. 1 研究区石炭 - 二叠纪煤系岩相类型

2. 1. 1. 1 碎屑岩岩相类型及其特征

( 1) 砂岩相

根据沉积构造、岩石结构、颜色等砂岩相可细分为 9 种主要类型: 低角度槽状交错层理砂岩相、平行层理砂岩相、波状层理砂岩相、包卷层理砂岩相、块状层理砂岩相、楔状交错层理砂岩相、板状交错层理砂岩相、粒序层理砂岩相、双向交错层理砂岩相、含砾砂岩相等 ( 图 2. 1 至图 2. 3) 。

图 2. 1 砂岩岩相类型 ( 1)

低角度槽状交错层理砂岩相: 灰色、浅黄色岩屑长石石英砂岩，局部含砾，发育低角度槽状交错层理，底部见冲刷面。主要为曲流河河道沉积、三角洲平原分流河道沉积。在山西组、石盒子组都有分布。

图 2. 2 砂岩岩相类型 ( 2)

平行层理砂岩相: 褐灰色、灰色、灰黄色中、厚层状岩，通常含大量植物茎化石，平行层面排列，发育平行层理或断续状平行层理。主要为分流河道、河口坝或滨岸沉积。分布于上、下石盒子组。

包卷层理砂岩相: 主要发育于三角洲前缘环境，为灰色含菱铁质中 - 细砂岩，露头剖面呈球形风化，主要分布于上、下石盒子组。

块状层理砂岩相: 灰色、灰白色中 - 粗粒砂岩或含砾砂岩，呈巨厚层状，内部层理不发育。碎屑分选中等，磨圆差，多呈棱角状或次棱角状。多分布于山西组、上石河子组，主要为曲流河河道、曲流河分流河道及三角洲前缘河口坝沉积，前两者底部常有冲刷面发育，并见树干化石。

波状层理砂岩相: 发育波痕砂岩，多为灰色、灰白色和灰黄色，岩层面发育波痕构造，波痕对称，波脊平直，主要形成于双向水流发育的潮下砂坪、潮汐水道、潮汐三角洲和湖滨砂坝环境。

板状交错层理砂岩相: 灰色、灰黄色含中、细砂岩、紫灰色巨厚层状中粗长石砂岩、灰黄色厚层状中粗长石石英砂岩，分选、磨圆中等 - 较好，发育大型板状交错层理，底部具冲刷面。主要为曲流河边滩、障壁砂坝、河道砂坝沉积，该类岩相分布于山西组、上石盒子组和下石盒子组。

图 2. 3 砂岩岩相类型 ( 3)

( 2) 粉砂岩相

粉砂岩相根据其特征可分为生物扰动粉砂岩相和含植物碎片粉砂岩相、水平层理粉砂岩岩相等 3 主要类型 ( 图 2. 4) 。

生物扰动粉砂岩相: 一般为深灰色、灰色中、厚层状粉砂岩，发育沙纹层理或水平层理，含生物扰动构造、生物潜穴、生物化石碎片，为潮坪 ( 砂坪) 、滨岸、三角洲前缘河口坝沉积，其中潮坪 ( 砂坪) 环境主要是分布于平缓海岸的潮间带及潮下带上部的地带，是海陆交互作用的沉积地貌，以粉砂沉积为主 ( 王颖等，2003) ，该类岩相主要分布在本溪组和太原组。

含植物碎片粉砂岩相: 一般为灰色、灰黄色、紫灰色、中、厚、巨厚层状粉砂岩，发育明显或不明显的沙纹层理和水平层理，含大量植物碎片或植物根、茎化石，主要为泛滥盆地、河漫滩、决口扇沉积，该类岩相在山西组、下石盒子组和上石盒子组均有分布。

块状粉砂岩: 呈中 - 厚层状产出，由粉砂质沉积物快速沉积形成，多发育于三角洲平原分流间湾、三角洲前缘、滨浅湖等环境。

水平层理粉砂岩: 多为泥质粉砂岩，由沉积物的垂向加积形成，可出现于河流二元结构的上部泛滥平原、三角洲平原分流间湾和间湾湖泊、三角洲前缘、湖湾和滨外陆棚、潟湖等各种环境，其颜色因含杂质不同从灰褐色至灰黑色均有分布; 由于形成于较安静的水环境，水平层理粉砂岩多呈薄层状产出，泥质胶结为主，碎屑成分以长石和石英为主，局部见泥质包裹体。

图 2. 4 研究区典型粉砂岩相特征

波状层理粉砂岩: 多为灰色、灰白色，灰褐色较少，在水流动荡的三角洲平原、前缘，潮坪等环境均可形成。

( 3) 泥岩相

根据泥岩的岩性特征和颜色，可将泥岩相细分为灰白色块状铝土岩相，灰色、灰黑色水平层理泥岩相，紫红色、紫灰色块状泥岩相，炭质泥岩相 ( 图 2. 5) 。灰白色块状铝土岩 ( 铝质泥岩) 相主要形成于潟湖等环境，分布于本溪组底部，少量分布于上石河子组、下石盒子组。

灰色、灰黑色水平层理泥岩相多形成于潟湖、滨外泥质陆棚等环境，多分布于本溪组和太原组。

紫红色、紫灰色块状泥岩相一般为河流相的泛滥盆地沉积，多分布于上、下石盒子组。

炭质泥岩相则主要形成于各种积水的沼泽中，如河流相的牛轭湖、河漫沼泽、三角洲分流间湾泥炭沼泽、潮坪中的泥炭沼泽等。

2. 1. 1. 2 碳酸盐岩岩相

研究区在太原组和本溪组自上而下发育 13 层碳酸盐岩，其中以 “3 灰”、 “8 灰”、“10 灰”和 “12 灰”最稳定，这些碳酸盐岩主要是生屑泥晶灰岩，含大量海相动物化石，在岩层面通常有生物扰动构造，厚度不等，因此，将其命名为生屑泥晶灰岩相，主要为碳酸盐潮下带或局限台地沉积，该类岩相在研究区分布稳定 ( 图 2. 6) 。

图 2. 5 研究区典型泥岩岩相特征

图 2. 6 研究区典型碳酸盐岩相特征

8. 变质岩的岩相学分类和命名

与化学分类和物理分类不同，岩相学分类是基于岩石的矿物成分、结构构造等岩相学特征把岩石划分成不同类型。不同岩石类型有不同的基本名称。与火成岩和沉积岩的岩相学分类不同。在变质岩分类中，常可找到一些名称基于岩石构造，如片岩。而另一些则基于矿物成分，如大理岩。这是地质学家约定俗成的结果。一些教材中，仅以简单的列表介绍变质岩岩石名称（Raymond，2002）。

变质岩岩相学分类方案有两类：一类建立在矿物成分基础上称为矿物学分类，通常限于结晶质的区域变质岩，用矿物含量在双三角形分类图解上的投影点位置得出岩石的基本名称，称为矿物学分类，最著名的是Winkler（1976）的分类；另一类主要考虑结构构造，用岩石最显著的结构构造等特征划分岩石的基本类型，称为结构分类。Best（2003）的分类和Raymond（2002）的分类是结构分类的代表。由于矿物学分类基本名称采用片岩、片麻岩等结构构造名称，会出现岩石名称与岩石构造不符合的问题。而结构分类中岩石的基本名称与结构构造等最显著的特征一致，容易掌握，便于野外工作。近十年来国外岩石学教材均采用变质岩的结构分类，已成为变质岩岩相学分类的主流，因而本教材亦采用变质岩的结构分类。所有分类在命名岩石时都遵循以下两个原则：(1)“以矿物名称＋基本名称命名岩石，基本名称前矿物以含量增加为序排列，含量高的矿物靠近基本名称，参与命名的矿物数目通常不超过4个” 的原则。基本名称前不同矿物之间在英文文献中通常用连字符 “－” 隔开。如Gt－Ch－Ms－Q schist（石榴子石－绿泥石－白云母－石英片岩）；(2)当岩石的变余结构构造非常发育，原岩十分清楚时，则以 “变质（meta－）××岩” 命名。其中 “××岩”是原岩名称。如：变质长石砂岩（meta－arkose）、变质砾岩（metaconglomerate）、变质玄武岩（meta－basalt）、变质辉长岩（metagabbro）等。

本教材建议的变质岩岩相学分类（表21－3）是在Best（2003）和Raymond（2002）的分类基础上拟定的。把变质岩分为面理化和无面理至弱面理化两大类。进一步按地质产状、结构构造和矿物成分特征划分基本类型。该分类像Raymond分类一样，力图最大限度地反映基本岩石类型的岩相学特征，同时又像Best分类一样，避免使用不常用的岩石名称。分类中保持了板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、碎裂岩、糜棱岩等基本名称的构造定义，也保持了大理岩、石英岩、蛇纹岩、榴辉岩等基本名称的矿物成分定义。一些岩石类型如片岩、角岩中，列出了一些有特殊定义的亚类名称，如绿片岩、蓝片岩、钙硅酸盐角岩、钠长－绿帘角岩等。值得特别指出的是，地质产状对无面理至弱面理化岩石的基本类型划分尤其重要。分类要点如下：

（一）面理化变质岩类

岩类划分完全取决于构造，即具板状构造者为板岩、千枚状构造者为千枚岩等，与地质产状无关。绿片岩、蓝片岩和白片岩是具特定矿物成分的特殊类型的片岩。此外，糜棱岩通常具糜棱结构、S－C面理构造，产于韧性剪切带中。层（条带）状混合岩、眼球状混合岩在国外常称为层（条带）状片麻岩、眼球状片麻岩。

（二）无面理至弱面理化变质岩类

这类岩石的划分，地质产状、矿物成分很重要。

（1）脆性断层岩按结构分为构造角砾岩、构造砾岩、碎裂岩和假玄武玻璃四类。

（2）大理岩、石英岩和蛇纹岩是三类完全取决于主要矿物的变质岩类型，而不考虑其地质产状。

（3）绿岩、角闪岩、麻粒岩、榴辉岩是四个具有特定矿物成分的区域变质岩，绿帘角闪岩是角闪岩的特殊类型。而粒岩或× ×岩岩类的定义范围较宽，用来定义除上述绿岩、角闪岩等四类岩石和大理岩、石英岩、蛇纹岩之外的所有具变晶结构的无定向、块状构造的其他区域变质岩。其中具粒状变晶结构者称粒岩，具其他结构者称× ×岩。前者相当于Raymond的粒状变晶岩（granoblastite），后者相当于他的横交变晶岩（diablastite）。钙硅酸盐粒岩主要是由钙硅酸盐矿物组成的粒岩，具体以钙硅酸盐矿物命名，如钙铝榴石－透辉石粒岩。

粒岩或××岩的这个宽松的定义的方便之处是使我们可以用它来命名基本名称不好命名的区域变质岩石。如主要由长石、石英组成的无面理的区域变质岩，称长英粒岩。由蓝晶石、绿泥石、白云母组成的无面理区域变质岩石，叫蓝晶石－绿泥石－白云母片岩显然不合适，可叫做蓝晶石－绿泥石－白云母岩。由刚玉、正长石组成的具粒状变晶结构的岩石，可称为刚玉－正长石粒岩等。然而，在与粒岩或××岩相同特征的岩石，如果产在接触变质晕中则称为角岩。

表21－3 本教材建议的变质岩岩相学分类

（4）角砾状混合岩、云染状混合岩是两类面理不发育的混合岩，以构造命名。

（5）角岩是典型的接触变质岩，具变晶结构，块状构造。注意：角岩与相似成分和结构、构造特点的区域变质岩的最大区别是地质产状，如：长英角岩与长英粒岩、云母角岩与云母岩、钙硅酸盐角岩与钙硅酸盐粒岩、钠长绿帘角岩与绿岩、普通角闪石角岩与角闪岩、辉石角岩与辉石麻粒岩等。

（6）矽卡岩等五类交代变质岩以矿物成分相区分。

9. 岩相的定义

岩相 （lithic facies）是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的主要组成部分。

10. -2-B 火山岩相分类标准与术语

一、火山岩相的概念

火山岩相(volcanic facies)是指:一定环境下火山活动产物特征的总称;而相模式则是对具体岩相的实际资料之概括,用以说明火山产物在侧向或垂向特征变异的纲领性图式,必须有三个功能:①对比较目的而言,必须起到相标准的作用;②对预测观察而言,必须起到提纲和指南的作用;③对新区工作而言,必须起到预测作用。

二、火山岩相的分类

根据我国陆相火山岩区长期地质调查取得的丰富火山岩相资料,可划分出16种类型(表F4-2-8):

表F4-2-8 火山岩相分类方案

(据陶奎元,1994)

值得一提的是:

1)有必要时,也可划分出火山口湖相,特指大型火山口或破火山口内的喷发沉积相。

2)在火山机构填图中,还可区分出近源相和远源相,以表示火山堆积物的空间展布特征。

3)中国东部还存在一种熔离成因的“熔结凝灰岩”或“凝灰熔岩”,本质上是熔岩,但含碎屑物,可列为爆发—喷溢相,作为两种喷发形式之间的一种过渡类型,主要地质特征是:①单层厚度变化很大,从几十cm到1~2km,这与典型火山碎屑流不符,因为薄层火山碎屑流无法达到强熔结程度;②与流纹岩等熔岩和碎屑熔岩可呈过渡关系。与通常意义上的熔结凝灰岩之区别见表F4-2-9。

表F4-2-9 熔结凝灰岩与熔离成因“熔结凝灰岩”对比表

三、火山岩相术语与代码:

(一)术语

1)喷溢相(efusion facies)

2)爆溢相(explosive-overflow facies)

3)爆发相(explosion facies):包括①爆发空落相(air-fall facies)、②火山碎屑流相(pyroclastic lfow facies)、③涌流相(surge facies)(地面涌流(ground surge)/干涌流、基底涌流(base surge)/湿涌流)、④火山泥石流相(lahar facies)、⑤爆发崩塌相(explosion-collapse facies)

4)侵出相(extrusion facies)

5)(中央)侵入相(central intrusion facies)

6)火山颈相(volcanic neck facies)

7)潜火山相(subvolcanic facies)

8)隐爆角砾岩相(subexplosive breccia facies)

9)喷发沉积相(erupiton-sedimentary facies)

10)对于海相火山岩而言,可分为深水相(水深>500m)、浅水相和海陆交互相等3种。

(二)术语解释

1.喷溢相(溢流相)

指火山岩浆以溢流形式流出火山口的一种喷发方式,形成各类熔岩,但根据其化学成分与黏度等的不同,喷发方式也有所不同,如基性岩浆黏度较小,以较平静的溢流式喷发为主,而酸性岩浆因富挥发分且黏度较大,则常以喷溢的方式流出火山口。

2.爆发空落相

是一种富含挥发组分的岩浆爆发类型,火山物质被从火山口喷射出的气流带到高空,形成喷发柱和蘑菇状灰云体,受气流和风化作用而在空中扩散运移,同时又受自身重力而自然分选降落,形成爆发空落相不同粒级的凝灰岩;远源处遇水体就形成喷发沉积相沉凝灰岩或凝灰质岩石。此种爆发类型的堆积物之总体特征是:碎屑粒度细,含大量玻屑和部分浮岩屑、浮岩状玻屑,异源碎屑较少,能形成喷发柱,但不形成碎屑流。可形成包括下部粗碎屑和高密度碎屑混合堆积亚相、上部细碎屑和低密度浮岩状玻屑堆积亚相、尾端过渡为喷发沉积相的二相或三相模式。可分为两种类型:

(1)弹射坠落式(trajectory-fall type)

堆积体分相不明显,碎屑物质大小混杂,分选性差,但总体上仍可分为下部的粗、细混合堆积亚相(以粗碎屑占多,有时近火山口处有集块或火山弹)、上部的细屑堆积亚相(以细屑为主,顶部有时有灰云降落物堆积形成的细屑层);由火山口源向堆积体尾端,由粗到细、由厚到薄的相变较明显,呈楔状堆积体;堆积作用绕火山口及其附近分布,受风力影响较小;碎屑棱角状为主,玻屑、浮岩屑保持刚性状态。

(2)喷射降落式(ejective-fall type)

火山爆发物以火山口为中心向外散布,如受强风力作用,则可呈定向展布;堆积体近源厚,远源处薄至尖灭,呈似层状体,远源处遇水体则转为水下堆积,形成沉凝灰岩或凝灰质岩石;组分以晶屑、浮岩屑、玻屑、火山尘为主,且随距火山口远近而有粗细、多少之分;在岩相单元上部,有时出现火山泥球凝灰岩,甚至出现含凝灰岩球凝灰岩;呈下粗上细的正粒序结构,但对低密度的浮岩屑来说,可出现在岩相单元上部;火山碎屑形态多为撕裂状、弧面多角状、弓状等刚性状态。

3.广义火山碎屑流相

中国东部火山岩系中广泛发育,特别是破火山机构内火山碎屑流堆积厚度大,冷却单元多,且火山碎屑相流岩石绝大部分属火山灰流堆积产物即火山灰流凝灰岩,少部分为熔结角砾岩。组成一个冷却单元的广义火山碎屑流相堆积从下到上可分为三个堆积亚相:

(1)火山灰云亚相(ash cloud subfacies)

即狭义的爆发空落相,位于冷却单元上部,分布广,一般可超载碎屑流堆积亚相的分布范围,分选性好,形成显层理构造,岩石类型主要为未熔结凝灰岩,包括玻屑凝灰岩、晶玻屑凝灰岩、含浮岩屑凝灰岩、含角砾凝灰岩等。玻屑脱玻结构是本堆积亚相的标志性结构。

(2)碎屑流堆积亚相(狭义)(pyroclasticl fow subfacies)

即狭义的火山碎屑流相,是大规模火山碎屑流爆发产物,形成碎屑流堆积亚相,是冷却单元主体,中部主体层为熔结凝灰岩,往上和往下逐渐过渡为弱熔结凝灰岩,顶部常有浮岩屑富集层;各种火山碎屑物被火山尘胶结。浮岩屑与浆屑的区别,在于其内部保存大量完整气泡(球状或管状)而成为浮石状体,保留了火山爆发时泡沫状熔浆物质的原始性状。由凝灰级塑性变形碎屑和火山尘等构成的熔结凝灰结构是本亚相标志性结构,在中部最为发育。

(3)地面涌流堆积亚相(ground surge subfacies)

是普林尼式火山爆发形成的一种涌流相,位于冷却单元下部,与下伏地层呈冷接触,特点是分布范围小,一般见于近火山口附近,厚度薄,变化大,对古地貌有填平作用;岩石类型从下往上为凝灰质碎屑岩、沉凝灰岩或涌流凝灰岩、晶玻或玻晶屑凝灰岩,有时有火山泥球凝灰岩(泥球有压扁特征);岩石组分复杂,包括岩屑、晶屑、玻屑、火山尘、陆源碎屑等,粒度细;作为一种低密度流,运移前进时又有较高前峰,故堆积体常有低角度斜层理或交错层理构造;一般不具熔结特征,较松软易风化,外貌酷似沉积碎屑岩。

上述三种亚相即构成典型的三相成因模式,为普林尼型喷发柱式爆发所特有,由喷发柱崩塌形成碎屑流堆积经熔结冷却而形成。

4.爆溢相

爆溢相形成于低压条件下的超沸腾爆溢喷发作用(或称爆发性溢流作用),是一种重要而特殊的“似碎屑流”岩相,形成的主要火山岩类型为凝灰熔岩,是一种介于熔岩和火山碎屑岩之间的岩石类型。作为一个冷却单元,凝灰熔岩层从边缘向内部具有分相特征,边缘相为具流动构造的凝灰熔岩,内部相为凝灰熔岩,两者呈渐变过渡关系。一个冷却单元凝灰熔岩层分布面积可达数十到数百平方千米,且岩性单一,变化极小,岩石为灰色块状,碎屑形成连续不等粒碎屑状结构,胶结物为熔岩物质,这是边缘相和内部相的共同特点,不同点是:边缘相基质内含有较多大小不等、形态各异的熔离塑性体,定向排列散布于玻璃基质中,向岩层内部,熔离塑性体逐渐消失而过渡为基质均一的凝灰熔岩。

5.涌相流

分地面涌流(干涌流)、基底涌流(湿涌流)两种。地面涌流主要出现于普林尼式喷发堆积物的顶部。基底涌流则是蒸汽岩浆爆发产物以急流形式紧贴地面向四周流动扩散堆积形成,一般可分为上、下两种亚相,下部爆发角砾岩堆积亚相主要由破碎围岩的不规则碎块被火山灰胶结而成的角砾凝灰岩组成,岩层倾角平缓;上部薄层状堆积亚相由若干涌流单元组成,每个涌流单元又由若干层涌流凝灰岩组成,每个涌流单元之间被空落凝灰岩分开,岩石为含角砾玻晶屑凝灰岩、浮岩屑凝灰岩、玻晶或晶玻屑凝灰岩、玻屑凝灰岩、增生火山砾凝灰岩等组成,外观酷似沉积碎屑岩。

基底涌流大多数情况下属于湿而冷且高度充气的火山碎屑涌流,发育层状构造及交错层、波状层、柔性变形构造、次生空洞构造等。

6.喷发沉积相

分两种类型:①破火山口湖盆喷发沉积相。空间上受破火山口构造制约,分布于破火山口中央部位,岩性—岩相变化快,边缘时有崩塌粗碎屑堆积,外来物质少,搬运距离短,分选性差,岩石主要为沉凝灰岩、沉角砾凝灰岩、凝灰质岩石,地层结构属喷发沉积型。有时也可全为正常沉积相碎屑岩。②火山湖盆喷发沉积相。包括火山机构整体性沉陷阶段所形成的火山湖盆及其之间局部沉陷形成的湖盆,分布于整个火山机构内,常与正常火山岩呈互层产出,陆源物质搬运距离较远,成熟度较高,成分较复杂。

7.侵出相

是喷溢相熔岩与潜火山岩相之间的一种岩相类型,上部在地表开放环境下,中下部在地内环境中,因此是两种成岩环境并存的过渡性地质体。一般形成于一个火山喷发旋回晚期阶段,岩石类型主要为碎斑熔岩(porphyroclastic lava)和流纹斑岩两种。

8.火山颈相

沿火山通道贯入的熔岩或碎屑熔岩称为火山颈相,标志着火山口的位置,以未出露地表而与侵出相区别,但又与地表相通,处于半开放环境下成岩,这也是其与潜火山岩相的区别所在,因此也是一种过渡型岩相,常呈管状、筒状体。

9.火山泥石流相

是火山爆发出的碎屑物质在水介质加入后,碎屑物液化流动,同时将沿途的陆源砂、泥、砾等卷入,形成火山泥石流混杂堆积,形成于地表开放环境,一般见于破火山口外缘的沟谷或低洼凹地,呈带状分布,组成岩石以沉集块角砾岩为主,次为沉角砾凝灰岩,集块(角砾)以棱角状、次棱角状为主,块径差异明显,混杂堆积,胶结物为火山碎屑和陆源砂泥质。

10.爆发崩塌相

是兼有爆发作用与崩塌作用双重因素的岩相,它是由于火山爆发作用引起盖层及火山口周边近距离范围内岩石破碎、垮塌以及就地堆积而成的岩相岩石类型。从这个意义上来说,火山爆发崩塌相岩石的分布可以圈定最确切的火山口位置。该岩相具有如下特征:

1)岩石类型以正常火山碎屑岩类的集块岩、角砾岩为主;

2)集块或(和)角砾的块径较大,磨圆度极差,棱角明显,为原地破碎堆积而成;

3)集块和角砾的成分复杂,既有岩浆来源的(同期),又有早期或更早期的(围岩);

4)火山爆发崩塌相指示火山口的存在。

11.潜火山相

形成于火山喷发旋回的中期或晚期阶段,空间上受同期火山机构制约,因此应赋予旋回—岩类的含义,岩石类型包括:花岗斑岩、闪长玢岩、安山玢岩、闪长(正长)岩类、流纹斑岩、英安玢岩、石英斑岩、花斑岩等。

12.隐爆角砾岩相

是地内隐爆作用产物,因此是潜火山相的一种特殊类型,常产于火山盆地或基底岩石内的潜火山岩侵入体顶端或内外接触带,呈筒状、似层状或不规则状,具有分带性,从内向外依次是:潜火山岩→碎裂潜火山岩→隐爆角砾岩→震碎角砾状岩石,含矿性好。

13.(中央)侵入相

指与火山活动过程有关的侵入岩类,主要为沿主喷发通道上侵形成的中央侵入体,也包括沿环形和放射状断裂等侵位的浅成侵入岩类。

(三)火山岩相代码

火山岩相类型在图面上可用不同的代码表示,部分大比例尺的预测区工作底图也可用本技术要求规定的火山岩相图例花纹进行表达。

各种火山岩相的代码主要依据其英文名称的缩写而定,具体规定如下;

1.喷溢相(溢流相):EUF

2.爆(沸)溢相:EOF

3.爆发相:EF

(1)爆发空落相:AFF

(2)火山碎屑流相:PFF

1)地面涌流堆积亚相:GSSF

2)碎屑流堆积亚相(狭义):PFSF

3)火山灰云亚相:ACSF

(3)涌流相:SF

1)地面涌流相/干涌流相:GSF

2)基底涌流相/湿涌流相:BSF

(4)火山泥石流相:LF

(5)爆发崩塌相:ECF

4.侵出相:ETF

5.(中央)侵入相:CIF

6.火山颈相:VNF

7.潜火山相:SVF

8.隐爆角砾岩相:SBF

9.喷发沉积相:ESF