火山噴發必然會產生許多火山灰，火山活動噴發的火山灰物質，降落到附近的湖泊或海洋表面能迅速發生水解，釋放大量營養物質和金屬元素，短時間內可以引起水體中浮游藻類勃發，提高水體和土壤的初級生產力。這對我們人類意義重大。

圖1，火山噴發

一、火山灰的分類

廣義的火山灰泛指粒徑小於２毫米的火山噴發產生的碎屑物質。

按組成及結晶狀況

，火山灰分為岩屑（岩石碎屑）、晶屑（晶體碎屑）和玻屑（玻璃碎屑）３種。

圖2，火山噴發的岩漿

其中岩屑形狀多樣，成分不一，既可是火山岩，也可是圍巖。晶屑多為早期析出的斑晶隨熔漿炸碎而成，粒徑介於2～0。0625毫米；玻屑通常構成火山灰細粒部分的主體。

圖3，火山氣體

按照礦物組成

，火山灰可分為基性和中酸性２大類，以中酸性為主。基性火山灰中岩屑多為玄武岩，晶屑主要為橄欖石、輝石、斜長石等，玻屑少見。中酸性火山灰中岩屑為安山岩、流紋岩、英安巖等，晶屑主要為石英、鉀長石、斜長石、角閃石、黑雲母等，玻屑發育。

圖4，凝灰岩與泥岩

按照搬運和沉積方式

，火山灰又可劃分為3種類型：①重力流型，按其沉積環境又可分為陸上的火山灰流和水下高密度底流2種沉積型別；②降落型，通常又稱降落灰，主要是指火山灰在大氣中經風力搬運的產物；③水攜型，是侵蝕成因的火山灰經過流水搬運後沉積形成。

圖5，火山噴發產生火山灰

二、火山灰的分佈

火山灰從前寒武紀至第四紀在全球廣泛發育，其分佈主要受３個因素控制。

顆粒大小和密度

：不同粒徑的火山灰沉降速度相差可達幾個數量級，粒徑大的幾分鐘或幾天就沉降下來，粒徑小的可在空中漂浮數 月 甚 至 數 年；相 同 粒 徑 下，火 山 灰 密 度 越大，沉降速率越快。

圖6，岩漿岩

風速和風向

：漂浮在空中的火山灰聚整合雲，其走向和速度取決於風向和風速。風速越大，火山灰擴散的距離越大，但寬度減小；風速越小，火山灰擴散距離越小，但寬度增大。

圖7，火山灰的顯微鏡下

火山噴發型別和規模

：火山灰的形成數量和分佈範圍主要受火山噴發型別和規模控制。火山噴發按岩漿的通道分為2大類：①裂隙式噴發，又稱冰島型火山噴發，岩漿沿地殼中的斷裂帶溢位 地 表，通常溫和寧靜，噴出物多為基性熔漿，碎屑和氣體較少。

圖8，死火山

②中心式噴發，岩漿透過管狀通道噴出地表，通常產生爆炸，噴出物多為中酸性熔漿，碎屑和氣體豐富。根據噴出物性質和噴發強烈程度，火山噴發可分為多種型別，其中普林尼型等 強烈爆炸式火山噴發形成的火山灰量最大。

圖9，岩漿

三、火山灰的成巖

火山灰可形成凝灰熔岩、熔結凝灰岩、凝灰岩、沉凝灰岩和凝灰質砂泥岩５種岩石型別，在成巖演化過程中主要 會 發生脫玻化、水化水解、交代蝕變等物理、化學變化。

圖10，富士山

脫玻化作用又稱為失透作用、晶化。玻璃質岩石隨著地質時代的增長，特別是由於埋藏使溫度、壓力升高時，玻璃質將逐漸轉化為結晶物質，即產生脫玻化作用。

圖11，熔岩流

水化作用是物質與水發生化合的過程，又稱水合作用，火山玻璃與地層水發生水化作用可形成含水玻璃，如基性火山灰含水可形成碎雲玻璃和橙玄玻璃。水解作用是水將物質分解形成新物質的過程，火山玻璃與地下水發生水解作用可變為黏土、蛋白石、方解石等。

圖12，維蘇威火山

交代作用也稱為熱水換質作用，是岩石與熱水之間產生化學反應的現象。反應最主要的形式為晶格中陽離子的取代，使晶體在不熔解、不改變其晶格結構的前提下，改變化學組成。

圖13，火山口

綜上所述

：火山灰交代蝕變等成岩作用，不僅能形成大量的次生孔隙，改善頁岩油氣層的物性，而且火山灰形成的凝灰岩、沉凝灰岩、凝灰質泥岩等岩層還能成為頁岩油氣的有效儲層。另外，火山灰含有大量鈾、釷等放射性元素，可加速有機質的熱解，對頁岩油氣的生成具有積極意義。