岩屑和晶屑比玻屑的比重大，近火山口地带岩屑和晶屑含量高，离火山口越远，晶屑越少。同一层火成碎屑的底部，比重大的颗粒相对富集。普林尼式浮石降落沉积的组分变化比较特殊，在火山口附近的沉积中少晶屑，沉积物底部浮石占优势，顶部则由石屑占优势。离开火山口越远，石屑和晶屑数量的比例增加，特别是在远端沉积中，晶屑的含量大增。熔灰岩主流相沉积的底部，由石屑和流纹质浮石组成，向上安山质浮石出现，含量逐渐增加，流纹质浮石则减少。到剖面顶部，沉积物由安山质浮石和石屑组成。从底部到顶部，石屑的粒度逐渐增大，含量也略有增加。
（三）结构和构造特征
火山泥石流沉积：粒度变化大，颗粒呈棱角状到次圆状，成分均一，细粒物质少，呈颗粒支撑结构、条纹斑状结构；以及浮石透镜体、气体分离管道和透镜体、粒级层、弱层理、席状或透镜状沉积体、块状、柱状节理、熔结带状构造。
火成降落沉积：分布在火山口附近。成分均一，由未改造的火山弹与增生火山砾组成。为荷载变形构造；反粒序，正粒序，块状，弱层理，扰动层理，扩散层理，条纹斑状为其结构。
火成爆炸冲击波沉积：组分均一或不均一，由结核火山砾与增生火山砾组成。呈火山弹载荷下沉构造；反粒序，平行层理，交错层理，块状，准同生滑动、扰动褶曲，U形侵蚀沟切割填充构造，滑动面，共生降落火山灰夹层（图127）。
自角砾化火山碎屑沉积：组分均一，由变形的气孔，极不规则的多尖刺状岩块组成。边缘角砾化，内部块状，变形的气孔，弧形砾石面。
熄灭—淬灭角砾岩沉积：组分均一，由棱角状或裂片状碎屑组成。镶嵌构造（拼板构造）。有围岩混入，呈透镜状，袋状，枕状，脉状产出。
五、火山碎屑沉积环境
火山堆积的环境有下列特征：
（1）物质多态：火山物质的喷发方式及堆积过程是多样的，且固态、气态与液态三种物质形态汇聚在一起，这就给火山堆积的识别与研究增加了困难。
（2）环境多样：分别有气下、水下、陆地、海洋等各种自然环境，与湖相、河相、海相皆可共生。
（3）火山堆积物无论大小，均呈棱角状、弹状或饼状，未经搬运，不含或极少含异地物质，仅仅偶尔可见喷发处挟带的基岩物质。如山西大同黑山火山物质中能够见到桑干片麻岩岩屑。
（4）火山堆积物与地形关系比较复杂：不管地表形态如何，它们全是以披盖方式堆积，类似于风成黄土沉积，但又具有顺坡（沟）而下或逆坡（沟）而上的独特性质。
（5）沉积物在平面分布上，随距离远近而发生分异；在垂直方向上，粒序由密度决定，而非由体积大小决定。
（6）火山堆积具有沉积旋回，有一幕、多次的小旋回，也有多幕和多次的大旋回。
（7）最重要的是火山堆积是由构造活动引发的，是内力作用和外力作用混合形成混杂堆积的方式之一。喷发的猛烈程度决定于岩浆性质，酸性含量大，则猛烈爆发，碱性大则呈熔岩流出而不会喷发，混杂堆积的形成，多系前者。
（8）据悉，火山活动与西太平洋上发生的厄尔尼诺现象有关，即3—11a的活动周期与火山喷发有关，使厄尔尼诺现象出现概率加倍，数十亿吨火山灰弥漫在高空，使阳光无法穿透，致使全球气温降低0.12°C，并持续3a，3a之后才发生逆转，随即出现拉尼娜现象。
（第二节）火山混杂堆积类型与特征
火山堆积物并非均属混杂堆积，只有无分选或弱分选的属于混杂堆积，也有分选很好，但无磨圆的碎屑堆积，如岩屑、晶屑等。
属于混杂堆积的火山堆积有原生和次生两种（表124）。
一、原生火山混杂堆积
（1）火山碎屑岩（角砾岩）：有松散状的，也有熔结状的，包括火山弹、火山集块和火山砾等。
（2）火山砾岩：粒径在2—50mm。
（3）火山碎屑+集块岩复合体（熔结状、松散状）。
（4）火山泥石流堆积：火山泥石流混杂层，也有原生与次生之分。
原生的次生的喷出后直接降落到地面，偶有顺坡滚动、滑动及原生泥石流原生物受各期外力搬运，如经河、湖、海水侵扰，坡面流水改造，以及次生火山泥石流改造等原生火山混杂堆积可见清晰层次，层面凹凸不平，上下层的底面和顶面互相嵌入。
粗层中，大块砾石间有较多孔隙；细层中，均呈渣状，少有粒度分异；层次延伸短，起伏大，偶尔夹有大块。山西大同黑山火山、金山寺火山和萧家窑头火山为典型代表。
总的看来，其剖面有粗细分层，但中间往往没有一个明显的分界线。粗大的火山块和火山弹组成的沉积物，多呈镶嵌式结构，大砾块紧密相接，中间很少火山灰物质充填。细火山碎屑（小于2cm）沉积物多表现为一种渣状构造，粗细物质均匀分布，中间偶尔有粒度分异层，但起伏甚大，延伸极短。内部偶尔还有散落于其中的粗大物质，以下用几个典型剖面说明之。
（1）山西大同黑山火山的沉积特征：黑山火山剖面所反映的是原生火山碎屑堆积。
火山物质被喷出，抛向天空，然后在重力的作用下下落，并可能在一定距离内发生滚动或跳动。
原生的火山碎屑物质在大同火山群所见均为黑色，说明未经气下氧化作用。碎屑颗粒无论大小均为棱角状，显然没有经过明显的再搬运。粗大火山块和火山弹组成的碎屑层多为镶嵌结构，较细的火山物质（小于2cm）以渣状结构为特征，其中偶尔夹有巨大的棱角状火山块或火山弹。沉积略显层次，但层的延续程度和起伏程度较大，且以物质的粗细分层，有正粒序不含异地物质，但偶尔挟带有火山喷发处基部的基岩碎屑（照片122）。
（2）金山寺火山的沉积特征：金山寺火山海拔1368.0m，是山西大同地区一个较大的火山锥，其沉积主体为原生火山碎屑岩堆积而成。东北坡可见高约15m的剖面，底部呈黑色，略具层次的火山碎屑堆积。单层的厚度变化在0.5—1.5m。沉积特征类似黑山火山碎屑岩，每层在接近坡脚的部位可见较为粗大的火山块相对集中。由外缘向火山口方向，细粒火山碎屑相应增加。在局部地段，可见粗大的火山块相对集中的团块，团块的底界为一下凹的槽形，顶界较平，系火山喷发时，在地形低洼的地方，粗大物质相对集中的一种团块构造。碎屑以5.0—15cm的火山块为主（占85%）。剖面的顶部，厚度约为2.0m，为棕红色的火山碎屑，系后期风化，所含铁质还原所致。
（3）萧家窑头火山的沉积特征（表125）：萧家窑头火山在大同火山群中较小，顶部海拔1130.2m，山形不对称，北半部分坡度较缓，相对高度仅50m；南半部坡度陡峭，相对高度约100m。造成山体形态不对称的主要原因，是南半部分受到后期流水冲刷切割、高度有所降低所致。火山南半部发育了六条走向东南的冲沟，其中一条长达500m、深达15—20m，深深切入火山碎屑沉积之中，出露良好的火山碎屑堆积剖面。
西南坡上有玄武岩流顺坡朝西南方向延伸约1500m之长（图125，图1219）。
上游源头剖面高约10m，未见底。最顶部为一层厚约1m的混杂有火山块的马兰黄土堆积，紧接着为一层受到地表水下渗淋溶的火山碎屑堆积，火山弹、火山块等火山碎屑的表面沉淀有白色的钙质物，砾石略有胶结，细粒物质稀少。火山碎屑有磨圆现象，一般为次棱角状或次圆状，较细的火山碎屑（小于2cm）磨圆状态却不甚明显，碎屑形态大多呈扁平状。大部分火山碎屑的粒径不超过20cm，最大粒径一般在30—38cm，偶尔看见约50cm的。再向下为一套棕红色的、具有层理的火山碎屑沉积物，厚度20—100cm不等，层面与坡地的倾向一致，即倾向东南，倾角9°。沉积物中扁平砾石的最大扁平面的倾向和层面一致。火山碎屑物里无外来物质的混入。成层现象表现为粗粒和细粒火山碎屑相间出现。
二、次生火山混杂堆积
次生或外力改造的火山混杂沉积，其结构与构造反映的是外力过程特征。因此，它们与外力成因的碎屑沉积相特征一样，要对其作出成因判别，就要对火山碎屑的存在和比例、出现的区域和层位以及岩性特征等因素予以考虑。
任何沉积在地理分布上都与其他沉积相关联。一般说来，这种联系是有规律的，如冲积扇—河流—三角洲—湖泊沉积，构成一种稳定的沉积体系域和模式。但火山沉积与此有很大的不同，火山沉积从本质上说，是受地球内营力控制的，空间分布具有非地带性特征。它可以与任何成因类型的沉积比邻而居，可以出现在残坡积、冲积、洪积、湖积、海积或冰碛等任何沉积体系中，有很大的随机性。现以山西大同火山群地区为例。
大同盆地许堡火山沉积与湖相沉积比邻。沿许堡火山向东至东大沟的沟谷中，对比图1215，其中（a）沟谷头和沟的上段可以看到火成碎屑在坡地上的火山泥石流沉积，大小混杂，粗细层交互，碎屑成分以火山弹为主，颗粒长轴顺坡向，略显坡地沉积特征；（b）沟谷中段可见两层火成碎屑沉积，之间为一侵蚀面，下层倾角大于上层；具有明显的粗细交互薄层，以火山砾为主，砾石已有磨圆，有较多的颗粒长轴垂直于坡向，具有一定湖浪影响；（c）沟谷下段主要为湖相粉砂、黏土沉积，但其中夹有2—3层含有大量火山颗粒，层厚为20—60cm，碎屑颗粒分选好，磨圆度图1215大同许堡火山东大沟火成碎屑沉积与湖泊沉积相互关系示意图（刘耕年绘）a.沟头；b.沟中段；c.沟口。图例同较高，可能系小股河道或密度流沉积。
在秋林沟的上游，可见火山碎屑和熔岩流阻塞原始沟谷形成的堰塞湖。此后，河流重新切开熔岩，在上游发育了三级阶地，并有湖相沉积；下游可见原始河流沉积物被火山碎屑和熔岩覆盖的现象，这说明火山物质可以出现在任何环境。
还有一些火山喷发发生在风成黄土发育期，因而火山碎屑沉积可以夹杂在黄土沉积之中。黑山东南沟头的火山碎屑沉积正夹在马兰黄土与离石黄土之间，其下为离石黄土，中间即由一薄层砾石与砂为主的火山碎屑沉积，砾石呈棱角状，磨圆度低。火山沉积之上则由马兰黄土所披盖（图1216）。
次生堆积包括火山泥石流堆积和经过河、湖、海以及坡面流改造过的火山碎屑沉积。
1.火山泥石流堆积
可再分为原生和次生两种。原生的是火山喷发时，水、气与熔岩相混，高速喷出流动；次生的是火山堆积经后期地面泥石流改造过程。
除各类密度流的共同特征外，火山泥石流毕竟还具备一些独有的本质特征。如，通常具有粒级层，浮岩碎屑的粒级有向相反方向（即由大趋小或由小变大）递变的可能，但常见的是后者，其颗粒从底向顶逐渐增大，其原因是浮岩有漂浮性能。因此，在理想的垂直层理序列中，浮岩块下部小、上部大，至顶部达到最大，而石质碎屑却潜入并集中于底部，有时则仅仅只有底泥层。
火山碎块的熔结现象早已作为陆上火山碎屑沉积物的证据（拉乔埃，1982），但水下沉积也同样存在（Francisetal，1973），大同许堡东山南沟沉积剖面的底部即见有湖相中的熔结现象。此外，如前所述，碎屑在一定的坡度和自身重量作用下，向下运动时发生挤压、跳跃、滚动甚至震动的现象，这就使细小的颗粒易于沉到下面，而较大的颗粒反而保留在上部，呈反粒级分选，类似于筛滤沉积（图1217）。在水平方向上，单层厚度及粒度也是顺着流动方向往坡下减少。
此外，还可以见到火山泥石流团块（图1218），如大同萧家窑头东南冲沟中，就有一处高1.2m、长3.5m的团块插入碎屑层中。此团块黄土质含量高，见有黄土块，局部可见薄层理，砾石呈支撑结构。
2.重力和斜坡改造的次生火山混杂堆积
在火山地区，还有多种外力以各种方式参与后生改造作用，在湖相和海相沉积中出现坠石，冰川作用形成被冰川改造的火山碎屑冰碛，经冻融破碎、扰动的火山碎屑、风力作用形成的火山碎屑沉积等。最新研究发现，黑龙江五大连池有火山喷发引起的山崩堆积，在原老黑山、火烧山，火山周边形成高几米和十几米的小丘，以前以为是副火山，其实是火山岩碎崩落堆积而成，叫“岩屑崩落堆积”（刘祥等，2011）。因此，实际上在一个火山作用地区，各种外力作用是组合在一起共同改造原生火山物质的，也会形成一种混杂堆积综合体。对这些过程和沉积的研究，对解释火山作用特点、环境，无疑会有一定的帮助，而且，对于火山碎屑沉积的识别，为各种外力沉积作用的年代、速率提供了依据，有利于火山灰年代学的建立。
现以山西大同两个剖面的火山次生堆积为代表介绍。
萧家窑头火山重力和坡积堆积剖面：主体为原生的火山碎屑岩堆积，山麓分布重力与坡地流水改造的次生火山碎屑物并有明显的层理，内夹黄土状物质，砾石一般无磨圆迹象，层面顺坡倾斜，倾角20°—30°（照片123；图1219）。
火山底部为一套略微胶结的火山碎屑岩，与其上覆的火山碎屑物之间呈角度不整合关系，上覆物质层面向火山口内倾斜，反映昊天寺火山系至少由两次喷发形成。第一次喷发形成底部略有胶结的岩层，并有一火山口洼地；第二次喷发形成上覆的物质，喷发物顺坡堆积，在火山口内形成主要向内倾斜的层理，但也有背向火山口的斜层；在坡脚还形成一套坡面流水改造的次生坡积火山碎屑岩，局部有团块状火山泥石流发育。
3.湖泊改造的火山碎屑沉积
在湖中或湖边，抑或是后期发育湖泊的火山地区，火山碎屑会受到湖浪、湖流的改造，形成湖相火山碎屑（岩）沉积。这种湖相沉积，一般以夹层的方式出现在正常的湖相地层中，以其沉积物的岩性差别即可与其他物源的湖相沉积区别开来。
山西大同盆地从早到中更新世的火山群，在位于中部的部分火山系在湖泊中喷发，因而受到湖水的改造。萧家窑头火山即是代表之一，该火山锥目前海拔1130.2m，其南半部发育有六条现代冲沟同时切割该火山锥体。在火山锥的顶部，可见一厚10m的剖面（图1219），剖面总的特征是火山碎屑粒径以10—20cm的火山块为主，次为火山砾及火山灰。砾石磨圆度高，呈扁平状，具正粒序，每层厚0.5—1.5m不等，每一韵律层可能反映一次火山喷发，而后，降落的火成碎屑再经受湖浪的改造。从锥体顶部经其中部直至下部，湖相火山沉积逐渐变薄、颗粒变细，并发育湖相水平层理，离火山锥体越远，非火山成因的碎屑物比例逐渐增加。
萧家窑头东大沟中，有湖泊改造后的火山沉积物：
东大沟系萧家窑头北面一条较大的冲沟，沟长约500m，在湖相地层中出现一火山碎屑堆积剖面，该剖面厚约6.5m，集中体现出湖泊改造火山碎屑的沉积特征（图1220）。
