喷出岩 百科内容来自于: 百度百科

由火山喷发时喷出的岩浆冷凝而成的矿物岩石,多数为岩浆岩组成,质地疏松多孔。

简介

英文名:Effusive rock
  1. 又称“火山岩”。喷出岩作为盆地地层中的特殊岩性,具有与天然地震、断层活动时空分布的同一性以及原位沉积、时间标定等一系列特性。

分类

狭义的喷出岩即指各种熔岩。熔岩具有两种含义,一是指喷出地表后挥发分逸散的炽热熔融状态的岩浆,又称熔浆;一是指由熔浆冷却凝固而形成的岩石。没有冷却的熔浆可以沿山坡或河谷流动,其前端多呈舌状,称为熔岩流。由于熔浆化学成分的差异,其粘稠性和流动速度亦不同,基性熔浆一般含SiO2较少,粘性小,流速大,酸性熔浆含有SiO2较多,粘性大,流速小。大面积的熔岩流冷凝而形成的岩石为熔岩被。熔岩冷凝过程中,由于岩石导热性地表形态的差异,可形成波状熔岩、绳状熔岩块状熔岩、熔岩瀑布和熔岩隧道等各种形态。熔浆可以是在火山爆发时从火山口喷流出来,也可以是沿断裂溢流出来。熔浆的化学成分不同,冷却凝固后所形成的岩石也不同。基性的喷出岩为玄武岩,中性的喷出岩为安山岩,酸性的喷出岩为流纹岩,半碱性和碱性喷出岩为粗面岩响岩。喷出岩多具气孔、杏仁和流纹等构造。多呈玻璃质、隐晶质或斑状结构。玻璃质的黑曜岩、珍珠岩、松脂岩浮岩等喷出岩称为火山玻璃岩
广义的喷出岩包括各种熔岩和火山碎屑岩火山碎屑岩主要是由火山作用而形成的各种碎屑物堆积而成的,往往混有一定数量的正常沉积物或熔岩物质。

历史渊源

火山岩广泛发育,主要有四个活动时期:即元古代、古生代、中生代及第三纪,组成四个火山活动旋回,16个含火山地层。元古代火山岩分布在闽西北及闽西等地,石炭纪及晚三叠—早侏罗世火山岩零星见于闽西、闽中、闽北地区,晚侏罗—早白垩世火山岩广泛分布全省,尤以东部地区最为发育,新生代火山岩分布零星,于闽南沿海地带和闽西之明溪、宁化等地比较集中出露。
以晚侏罗—早白垩火山活动的强度和规模最大,出露面积达3.8万平方公里,占全省总面积的31%,构成引人注目的浙、闽、粤火山活动带之一部分。火山岩石类型有:基性、中性、中酸性、酸性火山岩[包括潜(次)火山岩]及其相应的火山碎屑岩。在已知钙碱质与碱质火山岩系列中,钙碱质火山岩占主导地位,元古代属钙碱质,部分为碱质,古生代至中生代火山岩多属钙碱质,新生代玄武岩早期是钙碱质,晚期属碱质。火山喷发形式多样,裂隙式、裂隙—中心式及中心式喷发均很发育;中生代之前以海相喷发占主导,中生代及新生代主要为陆相喷发,中生代陆相火山岩之岩相发育齐全,包括有爆发相、喷溢相、侵出相、火山通道相、潜火山相、喷发沉积相等。
中生代火山活动及其形成的火山构造明显受区域构造控制,据其与区域构造关系,火山构造划分为六个级别。以福建政和至广东大埔一线为界,东部为闽东火山活动亚带,西部为闽西火山活动亚带,包括六个北东向(或北北东向)展布的火山喷发带及一系列火山盆地、火山洼地、破火山组合体。火山构造类型有穹状火山、层状火山、破火山、盾状火山、线形火山、火山喷发中心及爆发角砾岩筒等。

类型与构成

类型

火山岩(IgneousRock)由岩浆(Magma)直接凝固而成。高温之岩浆在从液态冷却中结晶成多种矿物,矿物再紧密结合成火成岩。化学成分各异之岩浆,最后成为矿物成分各异之火成岩,种类繁多,细分之有数百种。如依其含矽量之高低做最简明之分类,火成岩有酸性(Acidic)、中性(Intermediate)、基性(Basic),及超基性(Ultrabasic)四大类。同时火成岩之晶体,因结晶时在地下之深度不一亦有粗细之别;将此分别代表深浅之粗细做为矿物成分以外之另一分类依据,火成岩可分成如次之种类:晶体粗大之酸性火成岩为花冈岩(Granite),细小至肉眼不能辨识者为流纹岩(Rhyolite);晶体粗大之中性火成岩为闪长岩(Diorite)细小者为安山岩(Andesite);晶体粗大之基性火成岩为辉长(Gabbro),细小者为玄武岩(Basalt);晶体粗大之超基性火成岩为橄榄岩(Peridotite),此种火成岩无晶体细小者。晶体特大之火成岩统称伟晶岩(Pegmatite),但应指明其为伟晶花冈岩、伟晶闪长岩,或伟晶辉长岩。此外,不论其成分如何,岩浆在地面凝固时通常不暇结晶。此等不结晶火成岩均为火山岩,或成块状无结构之玻璃,酸性及中性者成黑耀石(Obsidian)或浮石(Pumice),基性者成玻璃质玄武岩(BasalticGlass),或在喷发时破碎成火山角砾岩(VolcanicBreccia)或凝灰岩(Tuff)。火成岩以岩基或岩脉形体侵入较古岩层,倘再穿至地面,则成火山。火成岩不仅为一切其他岩石之原料及多种矿产之母体,且为全球水分之来源。

构成

岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石,称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。据估算,一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年;岩浆喷出或者溢流到地表,冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急聚降低,固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶,需要12天,10米厚需要3年,700米厚需要9000年。可见,侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。黏度也是岩浆很重要的性质之一,它代表着岩浆流动的状态和程度。岩浆中SiO2的含量对黏度影响最大,其次是Al2O3,Cr2O3,它们的含量增高,岩浆黏度会明显增大。酸性岩中SiO2,Al2O3的含量很高,因此,黏度也最大;溶解在岩浆中的挥发份可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点,使岩浆容易流动,结晶时间延长;此外,岩浆的温度高,黏度相应变小;岩浆承受的压力加大,岩浆的黏度也增大。岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征,比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分发育时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好象几股绳子拧在一起,岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。如果岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体,称之为枕状构造。可见,这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。岩浆岩不论侵入到地下,还是喷出到地表,它们和周围的岩石之间都有明显的界限。如果岩浆沿着层理或片理等空隙侵入,常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体,它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行,在地质学上称为整合侵入;如果岩浆不是沿着层理或片理侵入,而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入,这种情况形成的侵入体被称为不整合侵入体。人们通常所说的岩墙,就是穿过岩层近乎直立的板状侵入体,厚度一般为几十厘米到几十米,长度可以从几十米到数十公里,甚至数百公里。由于岩浆岩和围岩有很密切的接触关系,因此,围岩的碎块常被带到岩浆中,成为岩浆的捕虏体。但是生物化石和生物活动遗迹在岩浆岩中是不存在的。在岩浆从上地幔地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变,岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化.

物理性质

1、矿物的颜色
矿物的颜色多种多样。呈色的原因,一类是白色光通过矿物时﹐内部发生电子跃迁过程而引起对不同色光的选择性吸收所致;另一类则是物理光学过程所致。导致矿物内电子跃迁的内因,最主要的是﹕色素离子的存在,如Fe3+使赤铁矿呈红色,V3+使钒榴石呈绿色等;是晶格缺陷形成“色心”,如萤石的紫色等。矿物学中一般将颜色分为3类﹕自色是矿物固有的颜色;他色是指由混入物引起的颜色;假色则是由于某种物理光学过程所致,如斑铜矿新鲜面为古铜红色,氧化后因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈现蓝紫色的锖色,矿物内部含有定向的细微包体,当转动矿物时可出现颜色变幻的变彩,透明矿物的解理或裂隙有时可引起光的干涉而出现彩虹般的晕色等。
2、条痕
矿物在白色无釉的瓷板上划擦时所留下的粉末痕迹。条痕色可消除假色﹐减弱他色﹐通常用于矿物鉴定
3、光泽
矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分为金属光泽(状若镀克罗米金属表面的反光﹐如方铅矿)﹑半金属光泽(状若一般金属表面的反光,如磁铁矿)﹑金刚光泽(状若钻石的反光,如金刚石)和玻璃光泽(状若玻璃板的反光,如石英)四级。金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色,金刚或玻璃光泽的矿物条痕为浅色或白色。此外,若矿物的反光面不平滑或呈集合体时,还可出现油脂光泽树脂光泽蜡状光泽土状光泽丝绢光泽珍珠光泽等特殊光泽类型。
4、透明度
矿物透过可见光的程度。影响矿物透明度的外在 因素(如厚度﹑含有包裹体﹑表面不平滑等)很多﹐通常是在厚为0.03毫米薄片的条件下,根据矿物透明的程度﹐将矿物分为﹕透明矿物(如石英)﹑半透明矿物(如辰砂)和不透明矿物(如磁铁矿)。许多在手标本上看来并不透明的矿物,实际上都属于透明矿物如普通辉石等。一般具玻璃光泽的矿物均为透明矿物,显金属或半金属光泽的为不透明矿物,具金刚光泽的则为透明或半透明矿物。
5、断口﹑解理裂理
矿物在外力作用如敲打下,沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口依其形状主要有贝壳状﹑锯齿状﹑参差状﹑平坦状等。在外力作用下矿物晶体沿着一定的结晶学平面破裂的固有特性称为解理。解理面平行于晶体结构中键力最强的方向,一般也是原子排列最密的面网发生,并服从晶体的对称性。解理面可用单形符号(见晶体)表示,如方铅矿具立方体{100}解理﹑普通角闪石具{110}柱面解理等。根据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理(如云母)﹑完全解理(如方解石)﹑中等解理(如普通辉石)﹑不完全解理(如磷灰石)和极不完全解理(如石英)。裂理也称裂开,是矿物晶体在外力作用下沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理,但两者产生的原因不同。裂理往往是因为含杂质夹层或双晶的影响等并非某种矿物所必有的因素所致。
6、硬度
是指矿物抵抗外力作用(如刻划﹑压入﹑研磨)的机械强度。矿物学中最常用的是摩氏硬度﹐它是通过与具有标准硬度的矿物相互刻划比较而得出的。10种标准硬度的矿物组成了摩氏硬度计﹐它们从1度到 10度分别为滑石﹑石膏﹑方解石﹑萤石﹑磷灰石﹑正长石﹑石英﹑黄玉﹑刚玉﹑金刚石。十个等级只表示相对硬度的大小,为了简便还可以用指甲(2.5)﹑小钢刀(5~5.5)﹑窗玻璃(5.5)作为辅助标准,粗略地定出矿物的摩氏硬度。另一种硬度为维氏硬度,它是压入硬度﹐用显微硬度仪测出,以千克/平方毫米表示。摩氏硬度 H m与维氏硬度H v的大致关系是(kg/mm2)﹐矿物的硬度与晶体结构中化学键型﹑原子间距﹑电价和原子配位等密切相关。
7、比重
矿物与同体积水在 4℃时重量之比。矿物的比重取决于组成元素的原子量和晶体结构的紧密程度。虽然不同矿物的比重差异很大,琥珀的比重小于 1,而自然铱的比重可高达22.7,但大多数矿物具有中等比重(2.5~4)。矿物的比重可以实测,也可以根据化学成分和晶胞体积计算出理论值。
8、弹性﹑挠性﹑脆性与延展性
某些矿物(如云母)受外力作用弯曲变形,外力消除﹐可恢复 原状﹐显示弹性;而另一些矿物(如绿泥石)受外力作用弯曲变形﹐外力消除后不再恢复原状,显示挠性。大多数矿物为离子化合物,它们受外力作用容易破碎﹐显示脆性。少数具金属键的矿物(如自然金),具延性(拉之成丝)﹑展性(捶之成片)。
9、磁性
根据矿物内部所含原子或离子的原子本徵磁矩的大小及其相互取向关系的不同﹐它们在被外磁场所磁化时表现的性质也不相同﹐从而可分为抗磁性(如石盐)﹑顺磁性(如黑云母)﹑反铁磁性(如赤铁矿)﹑铁磁性(如自然铁)和亚铁磁性(如磁铁矿)。由于原子磁矩是由不成对电子引起的﹐因而凡只含具饱和的电子壳层的原子和离子矿物都是抗磁的﹐而所有具有铁磁性或亚铁磁性﹑反铁磁性﹑顺磁性的矿物都是含过渡元素的矿物。但若所含过渡元素离子中不存在不成对电子时(如毒砂)﹐则矿物仍是抗磁的。具铁磁性和亚铁磁性的矿物可被永久磁铁所吸引﹔具亚铁磁性和顺磁性的矿物则只能被电磁铁所吸引。矿物的磁性常被用于探矿和选矿。
10、发光性
有些矿物受外来能量激发能发出可见光。加热﹑摩擦以及阴极射线﹑紫外线﹑X 射线的照射都是激发矿物发光的因素。激发停止﹐发光即停止的称为萤光﹔激发停止发光仍可持续一段时间的称为燐光。矿物发光性可用于矿物鉴定﹑找矿和选矿。
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