准噶尔盆地常见火山岩类型
①火山熔岩
喷出地表的熔融浆凝结固结形成的岩石类型有火山熔岩结构。这种岩石矿物颗粒细小，其单晶大多肉眼无法识别。它们通常含有玻璃状、通常为斑状的结构、常见的孔隙杏仁状结构、流纹岩结构和块状结构。
1.玄武岩
SiO2 _ 2含量45% ~ 52%的基性火山熔岩，颜色一般较深，颜色比例为3 ~ 65% 5D，风化面呈深黑色、紫红色或深褐色，比重较大，由斑状晶体和基质组成，基质间具粒间构造、隐构造或拉玄构造，有时具斑状或少细粒构造及交织构造。斑晶主要为斜长石和辉石，少量方解石蚀变至绢云母化和绿泥石化现象。基质主要为微晶斜长石，充填钛铁矿、玻璃质、绿泥石、方解石及少量沸石。部分区域可见杏仁，不规则，拉长，压扁。它们通常被应时、沸石、方解石和绿泥石填充，并可见碎裂结构。发育的裂缝多为方解石等次生矿物多期充填，如斑状构造(图3-5C)、多孔杏仁状构造(图3-5A、B、D)。腹部吕梁地区玄武岩的斑晶和基质矿物除辉石和斜长石外，一般都含有橄榄石。东部五彩湾玄武岩不同于西部胡巴玄武岩，其基质具有拉斑玄武岩结构、填隙结构和交织结构。
图3-5玄武岩
2.玄武岩安山岩
中基性火山熔岩，二氧化硅含量52% ~ 63%。玄武岩安山岩是玄武岩和安山岩之间的过渡种，多呈斑状构造(图3-6A)，呈杏仁状构造(图3-6B)。斑晶以斜长石为主，可见辉石和角闪石斑晶。基质具有斑晶交织结构、拉斑玄武岩结构、玻璃结构和间隙结构。
图3-6玄武岩安山岩
3.安山石
中性火山熔岩，二氧化硅含量52% ~ 63%。安山岩多为灰色、灰绿色、棕灰色(图3-7A)，风化面呈紫红色或灰绿色，颜色较浅，色比约30%。常见的斑状结构(图3-7B)和气孔杏仁状结构(图3-7C，D)。斑晶主要是斜长石，其次是角闪石、辉石和黑云母。基质为细小的斜长石，随机分布，局部平行排列，充填绿泥石、磁铁矿、钛铁矿、玻璃及少量角闪石和辉石(图3-7E)，具有安山岩结构(图3-7F)；毛孔和杏仁体很常见。杏仁体不规则，边缘被自生石充填，有的被绿泥石和碳酸盐岩充填，有的被方解石充填在裂隙中。安山岩是克拉美丽地区石炭纪巴塔马因山组中出露最广、最常见的熔岩类型。露头为典型的深红褐色，岩石多有不同程度的蚀变。斜长石和角闪石斑晶粒度大，含量高。安山岩的发育在不同地区略有不同。安山岩主要分布在准噶尔盆地北三台-吉木萨尔地区，玄武安山岩主要分布在准噶尔盆地西北缘。准噶尔盆地陆东-五彩湾地区安山岩相对较少。
图3-7安山岩
4.英安岩
中酸性火山熔岩，二氧化硅含量63% ~ 69%。斑岩构造，块状构造。斑晶主要为斜长石和应时，含少量角闪石。基质主要由细粒长石微晶组成，部分样品呈细粒结构、交织结构和玻璃结构(图3-8a和图3-8b)。
图3-8英安岩
5.流纹岩
酸性火山熔岩，SiO2含量>；69%。颜色较浅，色比和比重较低，呈杂色结构(图3-9A)，由杂色晶体和基质组成。斑晶主要来自碱性长石和应时，偶见斜长石和黑云母，辉石更为罕见。斑晶斜长石具有中等碳酸盐现象，部分绿泥石和长石集合体呈带状分布。基质多为微细结构、球晶结构(图3-9F)或玻璃状结构。常见流纹岩构造(图3-9b、图3-9c)，有时发育气孔杏仁构造(图3-9d、图3-9e)和石泡构造。
6.费希言
酸性火山熔岩，SiO2含量>；69%。酸性喷出岩中通常有斑状构造和非斑状构造，均由隐晶质即长英质岩石组成。灰黄色、灰绿色，细粒结构(图3-10A、3-10B)，块状构造。它主要由微晶斜长石和应时组成。斜长石随机分布，含量约75%。异形应时微晶均匀分布在斜长石颗粒中，含量约为25%。此外，还可见少量暗色矿物，如绢云母和磁铁矿。一些斑状晶体已被铁ⅲ方解石取代。局部可见角闪石斑晶。大部分角闪石已被蚀变，可见少量绢云母、磁铁矿等暗色矿物。
7.珍珠岩
中酸性火山熔岩，SiO2含量>；63%。珍珠岩是一种因火山喷发而迅速冷却的玻璃质岩石，因其珍珠状的碎片结构而得名(王普赞等，2008)。颜色多变，多为油性光泽(图3-11A)。最显著的特征是它具有同心(球形、椭球形和多面体)-涡卷状裂纹结构，即珍珠结构(图3-12B)。珍珠岩是一种玻璃质岩石，稳定性差，易变化，表现为不同程度的析晶或膨润土，出现隐晶质或球晶微晶。
图3-9流纹岩
图3-10细毡岩石
图3-11珍珠岩
8.黑曜石
黑曜石是一种致密块状或渣状酸性玻璃质火山岩(图3-12)。黑色，玻璃状结构，具玻璃光泽和贝壳状断口，石泡状结构(酸性熔岩中常见的原生球形结构。由于黑曜石中的石泡结构固化时气体逸出和体积缩小，其表面是一个多层同心球体，带有空腔。石泡的空腔中充满了细小的次生矿物，如应时和玉髓)。小球发育良好，少数呈层状排列。
(2)火山碎屑岩
火山碎屑岩是介于沉积岩和岩浆岩之间的一种过渡岩石类型。根据其物质成分和成岩作用，可进一步分为火山碎屑熔岩、(正常)火山碎屑岩(熔融火山碎屑岩和普通火山碎屑岩)和火山-沉积碎屑岩(下沉火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩)。因为火山碎屑沉积岩已经属于典型沉积岩的范畴，这里只讨论前三个亚型。
图3-12老山沟剖面巴塔玛依内山组黑曜石(野外露头)
1.火山碎屑熔岩
火山碎屑熔岩是介于火山碎屑岩和熔岩之间的一种过渡岩石，熔岩基质可含有10% ~ 90%的火山碎屑物质。根据岩屑的大小，可分为三种:集块岩浆、角砾岩浆和凝灰岩浆。
从分布来看，往往局限在火山口附近，其碎屑是火山喷发抛向空中的熔岩球或坚硬的火山块，落地后被熔岩胶结成岩石。形成的岩石往往具有两个特点:①碎屑和胶结物成分结构不一致，或成分相似但结构不同，如火山弹由致密熔岩胶结，致密火山块由多孔熔岩胶结，多组分火山块包括来自火山基底的外来碎屑由致密或多孔熔岩胶结，如齐8井。(2)碎片和碎屑的边缘有时会出现熔化和开裂的迹象，例如，棱角溶解变圆，碎片变小或变红，出现面包壳裂纹。这类岩石可能的发展情景包括:①火山弹和煤渣从空中落入熔岩湖并胶结，在火山颈附近；(2)喷发使隧道壁上的岩石破碎并被熔岩胶结，火山隧道壁；(3)火山锥破裂，火山碎屑物质被熔岩胶结成岩石，围绕在火山通道附近。
图3-13白73井安山岩凝灰岩熔岩，1448.25米，(+)
(1)凝灰岩熔岩
安山岩凝灰岩熔岩:由安山岩熔岩结合火山凝灰岩物质形成的火山碎屑岩，其中火山碎屑物质占岩石成分的10% ~ 90%。这里的火山凝灰岩是岩石碎屑、晶体碎屑或玻璃碎屑和粒径小于2mm的火山尘(图3-13)，呈褐色，具有碎屑熔岩结构。安山岩岩屑含铁较多，个别角砾岩由安山岩结构的安山岩熔岩胶结。熔岩中有斑晶和基质，斑晶为斜长石。基质成分主要为斜长石微晶、绿泥石和玻璃质，见少量绿帘石，但玻璃质未析晶。
流纹质凝灰岩熔岩:灰色，由火山碎屑和胶结物组成，碎屑熔岩结构。火山碎屑岩主要为安山岩、玄武质碎屑和长石晶屑，由流纹岩胶结而成，具有流纹岩结构的微细结构。
(2)火山角砾岩熔岩
火山角砾岩熔岩(图3-14A)属于火山碎屑熔岩，是介于火山角砾岩和火山熔岩之间的一种过渡岩石类型。物理性质比火山角砾岩稍差，但比熔岩好。钻孔和取芯描述角砾岩熔岩具有孔隙、杏仁状结构和斑状结构。根据岩石中常量元素的化学成分，可分为玄武岩、安山岩和流纹岩(图3-14b、3-14c、3-14d)。乌夏地区流纹岩火山角砾熔岩按成因可分为四种类型(表3-3):再堆积流纹岩火山角砾熔岩(齐8井，4563.15 ~ 4565.55 m)和岩流自碎流纹岩火山角砾熔岩(夏201，4922~4925m)。丰南1井，4469.25 ~ 4472.46米)和泡沫熔岩型流纹质火山角砾岩熔岩(马东1井，4264.08 ~ 4266.78米)。
图3-14火山角砾岩熔岩
表3-3巫峡地区凤城组流纹质火山角砾岩熔岩的成因类型
再堆积流纹岩火山角砾岩熔岩的椭球体为椭球-球形(图3-15A)，基质为灰白色，颜色较椭球体浅，成分为熔融浆体，明显区别于强烈熔融的球形颗粒，具有明显的玻璃碎片定向排列特征。认为早期射气-岩浆喷发形成的固结熔结熔结熔结熔结熔结熔结熔结熔结熔结熔结熔结熔结热液流是在短距离搬运过程中形成的。
岩流为自碎流纹岩火山角砾岩熔岩，其中浆状碎屑形状不规则(图3-15B)，并发现一些内部晶体或岩屑，应是多级小规模爆炸叠加形成。各矿床上部为岩流自碎型流纹质火山角砾岩熔岩，半塑状浆体发育，但由于规模小，孔隙易逸出，不发育。
泡沫型流纹质火山角砾岩熔岩富含球状体(图3-15C)，推测为强烈爆炸破碎形成的矿浆或火山弹，中下部残留孔隙较少，上部较多；球体大小在0.5-2.5cm之间，孔隙多以较大颗粒和微笑的形式存在。孔隙中有充填或半充填的杏仁体，下部几乎完全充填(孔隙很少)，也称泡沫熔岩。
(3)隐爆火山角砾岩
特别需要注意的是，隐爆角砾岩属于火山碎屑熔岩(图3-15D)，但由于其特殊的成因和火山通道岩相指示意义而单独列出。隐爆角砾岩是在岩浆运移过程中积累大量挥发物后，在熔融岩浆喷出地表之前，通过地下爆破释放出来，由熔融岩浆胶结而成的一种角砾岩。熔岩角砾岩的成分和胶结熔岩的成分差别不大，所以在新鲜表面上很难识别熔岩角砾岩。
图3-15火山角砾岩熔岩
隐爆角砾岩可以作为火山通道相的一种标志性岩石类型。在钟白12井夏克断层附近的百口泉地区也发现了隐爆角砾岩，推测是断裂火山机制的产物。而在克拉玛依地区远离断裂的柯301井，隐爆角砾岩可能是中心喷发火山机构形成的火山碎屑岩。
2.火山碎屑岩
火山碎屑岩是火山作用形成、压实作用形成的火山碎屑岩(占90%以上)，按粒度分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。
(1)火山角砾岩
火山角砾岩的碎屑物质主要由直径2 ~ 64 mm的岩屑组成，含少量火山灰和晶体碎屑(图3-16)。水泥是火山灰或更细的火山物质。不同井的火山角砾岩、角砾岩、碎屑的结构差异很大，主要取决于岩浆的性质。例如，在Ke118井，角砾岩和碎屑主要由流纹岩、长英质和珍珠岩组成，在Ke113井，角砾岩和碎屑主要由玄武岩组成，在Ke120井。后期火山灰以葡萄石化、泥化、绿泥石化、硅化、方解石化为特征，局部有火山灰残留。角砾粒径一般0.5 ~ 8 mm，最大10cm×32cm，棱角明显，局部有塑浆碎屑挤压变形撕裂。
图3-16火山角砾岩
(2)凝灰岩
簇状凝灰岩是火山喷出地表后落到地表的细火山碎屑物质形成的(图3-17A)。火山碎屑物质主要由玻璃碎屑、水晶碎屑和少量直径小于2mm的岩石碎屑组成。凝灰岩的成岩方式主要是压实和固结。根据火山碎屑成分可进一步分为结晶凝灰岩、玻璃质凝灰岩和岩屑凝灰岩(图3-17b、3-17c、3-17d)。
图3-17凝灰岩
(3)流纹质熔融角砾岩凝灰岩(含球状体)
这类岩石属于熔融火山碎屑岩，SiO2含量一般大于63%。夏72井区是该区最典型的，也是该区火山岩油气藏的主要储集岩。这种岩石类型见于夏201井和夏202井的岩心。其中，在夏201井第三次取心(4932 ~ 4937.48 m)中，该类岩石表现为不规则球形球体发育，球体内部孔隙发育(图3-18)。从内部结构看，球状体之间常可见变形的玻璃碎片，呈伪波纹状结构。孔隙可以来自两个方面:一是颗粒中残留气泡逸出后留下的孔隙，二是多孔的浮石碎片。前者体积大，孔隙多。当然，颗粒中的孔隙后期也可以被各种矿物质部分填充，今天看到的孔隙应该是残留孔隙。
(4)流纹质熔结凝灰岩(不包括球状体)
这类岩石仍属于熔融火山碎屑岩，但不含球状体，颗粒较细，属于凝灰岩级。典型的鉴别特征是玻璃碎片或小尺度的浆状碎片在显微镜下呈一定程度的排列。目前在齐8井第二筒取心段下部发现。由于粒度细，储层性质差，油田通常不采取样品制作这类岩石的薄片。事实上，在许多其他井中仍发现类似的岩心，怀疑是弱熔结凝灰岩(图3-19)。
图3-18流纹质熔结凝灰岩
图3-19绿泥石化弱熔结凝灰岩
3.沉积火山碎屑岩
火山碎屑岩和沉积岩之间的过渡岩是在火山作用和沉积改造的双重作用下形成的。90% ~ 50%为火山碎屑物质，其余为正常沉积物质，经水化学作用压实胶结成岩石。普通凝灰岩和火山角砾岩(图3-20)。
图3-20沉积火山碎屑岩
(3)次火山岩
准噶尔盆地次火山岩分布较少，但已发现基性至酸性钻井。次火山岩与喷出岩同源，但近地表没有冷凝固结形成的浅至超浅侵入体。其代表岩性为斑岩和斑岩。
1.石英斑岩
当SiO2 _ 2含量大于63%时，岩石呈肉红色和酱色，矿物成分与相应的深成岩-花岗岩和喷出岩-流纹岩相同。不同的是它具有斑状结构，说明它是浅成岩作用(图3-21)。花岗岩中斑岩含量一般为15% ~ 20%，主要由钾长石和应时组成，有时还有黑云母和角闪石。应时的斑岩常为六方双锥形，钾长石为正长石或长石。黑云母和角闪石中有时可见暗边，斑晶通常被侵蚀——基质为微晶斜长石、应时和少量黑云母，应时多呈等轴晶状分布于长石颗粒间。基质为微晶斜长石、应时和少量黑云母，应时多为等轴状，分布在长石颗粒间。
图3-21花岗斑岩
露头主要分布在克拉美丽断裂以北的石炭系松喀尔苏组下段和巴塔玛依尼山组，中泥盆统克拉美丽组也以岩枝和岩株形式零星分布。在白碱沟西北近6km的巴塔玛依尼山组中发育一个环状花岗斑岩岩体，可能是沿古火山机构裂隙通道岩浆侵位形成的。
2.二长玢岩
玢岩是具有斑状结构的中基性(或弱酸性，如花岗闪长玢岩)喷出岩、浅成岩和超浅成岩的总称。斑晶以斜长石和暗色矿物为主，基质多为隐晶质玻璃态，如闪长玢岩、安山玢岩、辉绿岩玢岩等。闪长岩玢岩和安山岩玢岩较为常见。
SiO2含量为53% ~ 59%，(Na2O+K2O) < 8%，矿物成分与相应的深成岩-二长岩和喷出岩-粗安岩相同，但不同的是具有斑状结构，表明它是一种浅成岩。斑晶含量一般为10% ~ 30%，主要为板状长石和斜长石，斑晶表面变质浑浊。基质由细柱状斜长石和板状中间长石组成，长石之间嵌有异形应时和次生绿泥石(图3-22)。
3.辉绿岩
辉绿岩由深部玄武岩浆侵入浅部地壳结晶而成，是一种基性浅部岩石，成分相当于辉长岩(图3-23)。辉绿岩是结晶的、细至中等粒度的，通常具有辉绿岩结构或次辉绿岩结构。所谓祖母绿结构，是由自形-半自形拉长斜长石(肉眼观察时为细针)组成的网格状骨架，骨架间隙中填充有大小大致相等的辉石颗粒。深灰色、灰黑色，矿物成分主要由辉石和基性斜长石组成，含少量橄榄石、黑云母、应时、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石；辉石常被侵蚀成绿泥石、闪石和碳酸盐矿物。因为绿泥石的颜色，一般是灰绿色。
图3-22二长玢岩
图3-23辉绿岩
4.闪长玢岩
闪长玢岩为中性浅成岩，矿物成分与闪长岩相同。主要矿物为中性斜长石和普通角闪石。具有明显的斑状结构，其斑状晶体多为自生、宽板状斜长石，其次为普通角闪石，偶见黑云母(图3-24A)。中性斜长石斑晶上常可见带状构造。基质细至隐晶质，岩石整体颜色多为灰色、灰绿色。闪长玢岩可以作为单个岩脉或其他小岩体产出，也可以是闪长岩体的局部岩相。
5.安山岩玢岩
安山岩玢岩是一种岩浆岩，是中性喷出安山岩的次生岩石。当安山岩发生次生变化时，斜长石常变成绿泥石、绿帘石、高岭石等。，失去光泽，颜色变绿。这种变化的安山岩被称为安山岩玢岩，或玢岩(但玢岩有时是一种岩石的通称)(图3-24B)。
图3-24玢岩