熔结凝灰岩（英文名：Ignimbrite）

所属分类：火成岩/岩浆岩

一种含有塑性玻屑、晶屑，岩屑、浆屑等的火山碎屑岩。另有译名为火山灰流、火山碎屑流、焊结凝灰岩等。

熔结凝灰岩是各种硬化凝灰岩。熔结凝灰岩是火成岩由晶体和岩石碎片中的玻璃碎片组成基质，尽管原来的质地的基质可能会被冲掉由于高度的焊接。术语熔结凝灰岩不是IUGS火成岩系统学小组委员会推荐的。

熔结凝灰岩是火山碎屑密度流或火山碎屑流的沉积物，它是从火山中迅速流动的颗粒和气体的热悬浮物，并且由比周围大气更密集的气体驱动。新西兰地质学家帕特里克·马歇尔衍生术语“熔结凝灰岩”从“火热的岩尘云”（来自拉丁语 igni-（火）和imbri-（雨）），形成火山碎屑岩灰，火山砾和块流动的巨大爆炸的结果沿着火山的两侧。

熔结凝灰岩是由一个非常选差混合物的火山灰（或凝灰岩当岩化）和浮石 火山砾，通常与分散的岩屑。灰分由玻璃碎片和水晶碎片组成。熔结凝灰岩s可能松散松散，或岩石化（凝固）岩石称为lapilli-tuff。在火山源附近，熔结凝灰岩s通常含有厚积云岩块，而在远端，许多浮石堆积的圆形鹅卵石堆积。

根据其成分和密度，熔结凝灰岩s可以是白色，灰色，粉红色，米色，棕色或黑色。许多苍白的熔结凝灰岩s是英安质或流纹岩。深色的熔结凝灰岩s可能密集地焊接在火山玻璃上，或者不太常见，在组成上有镁。

沉积：
已经提出了两种主要的模型来解释来自火山碎屑密度电流，集体沉积和渐进加积模型的烟火沉积。

En masse模型：
的集体模式是由火山斯蒂芬火花在1976年火花归因于差分选在熔结凝灰岩到层流非常高的颗粒浓度的流。火山碎屑流动被认为与泥石流相似，其中一个物体经历层流，然后集体停止。该流动将作为活塞流动而行进，具有在薄剪切区域上行进的基本上不变形的质量，并且当驱动应力低于某个水平时发生总体冻结。这将产生一个大型单位与一个反向分级基地。

有几个问题与集体模型。由于熔结凝灰岩是一种沉积物，其特征不能完全代表流动性，沉积物只能记录沉积过程。熔结凝灰岩s中的垂直化学分区被解释为记录沉积的增量变化，并且分区很少与流动单元边界相关并且可能发生在流动单元内。据推测化学变化正在记录逐渐加剧的成分随时间变化的火山喷发的流动基础。为此，流动的基础不能动荡。整个材料体的瞬时沉积是不可能的，因为流体的移动不可能立即进行。流体的任何位移都会使流动的上部流动，并且集体流动不会发生沉积。瞬间停止流动将导致局部压缩和延伸，这在张力裂缝和小尺度逆冲的形式中是明显的，这在大多数熔结凝灰岩中是不可见的。[2]

对集体理论的一个修改表明，熔结凝灰岩记录了持续电流的逐渐加剧，并且观察到熔结凝灰岩s和熔结凝灰岩之间的差异是由于时间上改变了沉积它的流动性质。[2]

流变流模型：

Rheomorphic流动结构在焊接熔结凝灰岩，利帕里岛，意大利
流变结构仅在高等级的熔结凝灰岩s中观察到。有两种类型的流变流动; 沉积后重新活动，晚期粘滞流动。虽然目前有关这两个机制的相对重要性的争论，但双方都认为这两种机制都有效果。结构方向的垂直变化是有力的证据，可以阻止大部分结构造成沉积后重新动员，但需要开展更多的工作来发现大多数的熔结凝灰岩s是否具有这些垂直变化以说出哪个过程是最常见的。

在科罗拉多州Florissant化石床国家纪念碑的Wall Mountain Tuff观测到的一个模型表明，随着密度电流停止，在层流粘性流动过程中形成诸如叶理和火山碎屑岩等流变结构。从颗粒流是一种粘性流体的变化可能导致的快速集体在最后几米冷却。也推论，在流动底部的边界层发生转变，并且在沉积期间所有材料都通过该层。

提出的另一种模型是在流变结构形成之前密度电流变得平稳。普遍面理等结构是荷载压实的结果，其他结构是荷载和沉积在倾斜地形上的再移动的结果。沉积的凝灰岩Wagontire山在俄勒冈州和主教凝灰岩在加利福尼亚表明后期粘性流动的证据。这些凝灰岩具有相似的化学性质，因此必须经历相同的压实过程以具有相同的叶理。

潘泰莱里亚地区的绿色凝灰岩含有流变结构，这些结构被认为是沉积后重新活动的结果，因为当时绿色凝灰岩被认为是没有横向运输的下降沉积物。[6]绿色凝灰岩中的构造和大加那利岛上的闪烁体之间的相似性表明沉积后重新动员。对绿色凝灰岩沉积的这种解释存在争议，这表明它是一种凝灰岩，并且在绿色凝灰岩中观察到的结构如叠瓦状烟囱是后期主要粘性流动的结果。[7]上大加那利观察到类似的结构已被解释为同沉积流动。

Sheathfolds和其他流变结构可能是单个剪切阶段的结果。随着密度电流通过成形矿床，剪切可能发生。鞘管方向的垂直变化表明，流变和焊接可以同时发生。[8]有争议的是，密度电流与形成的沉积物之间的剪切力足以引起所有在熔结凝灰岩s中观察到的流变结构，尽管剪切可能造成一些结构，如叠瓦焰。在倾斜斜坡上加载压实可能是造成大多数流变结构的原因。

岩石学：

一块熔结凝灰岩

由薄片（长尺寸为几毫米）所见的由eutaxitic lapilli-tuff组成的焊接熔融薄片的光学显微镜图像。当沉积物仍然很热时，玻璃碎片（大部分是棕色的）有时会熔合在一起，并且可能因晶体碎片的流动和压实而变形（清澈）。
熔结凝灰岩主要由火山灰（tephra）组成，该火山灰由碎片和火山玻璃碎片，浮石碎片和晶体组成。晶体碎片通常被爆炸喷发。大部分是斑晶是在岩浆的增长，但有些可能是奇异的晶体，如捕虏晶，从其他来源的岩浆，岩浆岩，或者从乡村摇滚。

灰基质通常含有不同数量的pea-卵石大小的岩石碎片，称为岩屑包裹体。它们大部分是由管道壁或陆地表面夹带的较老的凝固火山碎屑。更少见的是，碎屑是岩浆房的同源物质。

如果沉积时温度足够高，烟灰中的颗粒可能会焊接在一起，沉积物会转变成由eutaxitic lapilli-tuff构成的“焊接的熔结凝灰岩”。发生这种情况时，浮石通常会变平坦，并且这些浮石会在岩石表面形成黑色的透镜形状，称为火焰。强烈焊接的玻璃棉可能在底部和顶部附近具有玻璃状区域，称为下部和上部'vitrophyres'，但中央部分为微晶（'lithoidal'）。

矿物学：
主要由源岩浆的化学作用来控制熔融体的矿物成分。

在熔结凝灰岩斑晶的典型范围是黑云母，石英，透长石或其它碱性长石，偶尔角闪石，很少辉石和在的情况下响凝灰岩，所述feldspathoid矿物如霞石和白榴石。

通常在大多数长英熔结凝灰岩石英的多晶型方石英和鳞石英通常焊接内发现的凝灰岩和角砾。在大多数情况下，似乎这些石英的高温多晶型物在喷发后作为某些亚稳态形式的自发性喷发后蚀变的一部分。因此，尽管鳞石英和方英石是熔结凝灰岩s中的常见矿物，但它们可能不是原生岩浆矿物。

地球化学：
大多数熔结凝灰岩是硅酸，与通常超过65％的SiO 2。像所有长英岩一样，熔结凝灰岩s的化学性质以及它们内部的斑晶体群体的矿物学结构，主要与钠，钾，钙含量不同以及铁和镁含量较低有关。

一些罕见的熔结凝灰岩s是安山质的，甚至可能由挥发性饱和玄武岩组成，其中熔结凝灰岩将具有正常玄武岩的地球化学。

改变：
大型热烟火能够产生某种形式的热液活动，因为它们倾向于覆盖潮湿的土壤并埋设水道和河流。来自这种基质的水将在喷气喷雾器，间歇喷泉等中流出熔结凝灰岩毛毯，这一过程可能需要几年时间，例如在Novarupta凝灰岩喷发之后。在煮沸这种水的过程中，烟胶层可能变成交换（改变）。这往往形成烟囱和高岭土摇滚的口袋。

焊接：
焊接是熔结凝灰岩改造的常见形式。有两种类型的焊接，主要和次要。如果密度电流足够高，则颗粒将凝集并在沉积表面处焊接以形成粘性流体; 这是主要的焊接。如果在运输和沉积期间温度低，则颗粒不会凝集和焊接，尽管如果压实或其他因素将最小焊接温度降低到低于玻璃状颗粒的温度，焊接可能稍后发生; 这是二次焊接。这种二次焊接是最常见的，并且表明大多数火山碎屑密度电流的温度低于颗粒的软化点。

决定一个熔结凝灰岩是否有一次焊接，二次焊接或没有焊接的因素有争议：

不同的化学成分将降低粘度并实现初级焊接。
主要和次要焊接熔结凝灰岩s的成分没有足够的变化，因此这是主要因素。
运输过程中的冷却可以忽略不计，因此如果喷发温度足够高，则会发生一次焊接。焊接程度的横向变化不是运输过程中冷却的结果。
由于Tiribi 熔结凝灰岩在厚度最大的地方焊接密度最高，因此静压载荷与焊接强度有关。相关性并不完美，其他因素可能会产生影响。
有两条证据表明，在确定焊接强度时，静压载荷的相对不重要性; 焊接程度的横向变化与厚度无关，以及焊接程度与化学分区相关的情况。焊接由多种因素决定，包括成分变化，挥发物含量，温度，晶粒大小和岩屑含量。
形态和发生：
熔结凝灰岩起源于岩浆气体剧烈溶出造成的爆发性爆发。逸出的气体加速了岩浆向导管的运动，导致产生碎片以产生浮石和灰分，因为火山碎屑密度流（有时称为火山碎屑流），分散在气体中的浮石将流入下坡或扩散到密度比大气更密集的地方。

熔结凝灰岩s表格可以覆盖多达数千平方公里。一些例子形成了厚的填谷矿床，而另一些则形成了一个景观顶层饰面，在山谷和其他古地貌凹陷中局部变厚。

许多igimbrites是松散的松散沉积物，但有些表现出焊接，使得岩石质地坚硬，因此通常用来描述这些例子的术语：焊接凝灰岩和焊接灰流。

通常（但并非总是），火山口会由于大面积火山喷发而形成，因为下方的岩浆房将排空，因此不能再支撑上方岩石的重量。

熔结凝灰岩矿床可能是庞大的 - 从地质过去的单个喷发中可以看到高达几百甚至上千立方公里的例子。

发行：
熔结凝灰岩s发生在世界范围内，与许多具有高二氧化硅含量岩浆和火山爆发的火山省相关。

熔结凝灰岩围绕下发生非常普遍的猎人谷的的澳大利亚州新南威尔士州。在马特斯克里克，布兰迪山，锡厄姆（博拉尔）和雷蒙德露台废弃采石场等猎人地区采集的火山灰是石炭纪火山沉积岩（280-3.45亿年）。它有一个非常暴力的起源。这种材料具有相当的深度，必须花费数年才能完全冷却。在这个过程中，构成这种混合物的材料融合在一起成为中等密度的非常坚硬的岩石。

熔结凝灰岩也出现在新西兰的科罗曼德地区，那里引人注目的橙色棕色熔结凝灰岩悬崖形成了一个独特的景观特征。在更新世和全新世期间，附近的陶波火山区覆盖着广泛的火山口平坦的片状火山岩。Hinuera（怀卡托）的露天烟囱悬崖标志着1800年前最后一次主要陶波喷发（Hatepe喷发）之前流经山谷的古怀卡托河流域的边缘。西部的悬崖被开采得到Hinuera石头块，这个名字被赋予用于建筑覆层的焊接烟灰。这块石头是浅灰色的，有绿色的痕迹，稍微多孔。

巨大的熔结凝灰岩沉积物形成了墨西哥西部Sierra Madre Occidental的大部分地区。在美国西部，巨大的熔结凝灰岩存款高达数百米厚发生在盆地和山脉地区，主要是在内华达州，西部犹他州南部亚利桑那州和东北中部和南部新墨西哥州和蛇河平原。盆地和山脉省的岩浆活动包括大约4千万年前开始的大量火山熔岩，并且大致在2500万年前结束：岩浆作用在拉拉米德造山作用之后当变形和岩浆作用发生在板块边界的东部。大约1400万年前，在内华达州继续发生熔结凝灰岩喷发。个别喷发通常是巨大的，有时高达数千立方公里的体积，使火山爆发指数达到8，与黄石火山口和多巴湖喷发相当。

在大加那利岛的大部分侵蚀后岩石中，熔结凝灰岩s的延续组成。