岩浆作用 百科内容来自于: 百度百科

当岩浆产生后,在通过地幔和/或地壳上升到地表或近地表的途中,发生各种变化的复杂过程称为岩浆作用

简介

地壳深部(至上地幔顶部)高温熔融岩浆的发生、发展、演化直至冷凝固结成岩的整个地质作用过程。内动力地质作用的一种。地壳深处的岩浆具有很高的温度和压力,当地壳因构造运动出现断裂时,可引起地壳局部压力降低,岩浆向压力降低的方向运移,并占有一定的空间,或喷出地表。岩浆在上升,运移过程中发生重力分异作用、扩散作用,同围岩发生同化作用、混染作用;随着温度的降低,发生结晶作用。在结晶过程中,由于物理化学条件的改变,先析出的矿物与岩浆又发生反应产生新的矿物;温度继续降低,反应继续进行,形成有规律的一系列矿物,称为鲍温反应系列。岩浆在运移过程中,由于分异、同化混染等作用,不断地改变本身的物质成分。岩浆在地壳内部活动、演化直至冷凝成岩的过程称为侵入作用,喷出地表后冷凝成岩的过程称为岩浆喷出作用。岩浆作用的结果形成各种火成岩及其有关的矿产。 浆形成、运移、演化和固结的过程。岩浆形成于地下深处,在温度和压力变化时,开始向压力较小的方向运\移。在运移过程中不断演化,改变其成分和物理化学状态。当上升到地壳的中、上部或地表时凝固,形成火成岩。岩浆作用包括侵入作用和喷出作用。侵入作用是岩浆由深处上升到浅\处的过程;喷出作用是岩浆喷出或溢出地表的过程。在岩浆作用中,原来岩石成分常发生变化(演化),最重要、最普遍的演化机理是岩浆分异作用和岩浆同化(混染)作用。

岩浆分异作用

原来成分均一的母岩浆,受温度、压力、氧逸度等物理化学条件的影响,形成不同成分的派生岩浆及岩浆岩的作用。岩浆分异作用的主要方式如下。

结晶分异作用

指岩浆在冷却过程中不断结晶出矿物和矿物与残馀熔体分离的过程。又称分离结晶作用。分离的原因主
岩浆作用 岩浆作用
要是:重力作用。早结晶出的矿物下沉于熔体的底部,晚结晶出的矿物堆积于其上,形成有不同矿物组合的具垂直分带现象的层状侵入体,又称火成堆积岩,其下部为超镁铁岩(橄榄岩、辉石岩等),向上依次变为辉长岩、长岩、闪长岩,甚至花斑岩等,具层理构造及堆积结构,剖面上常见成斜分重复出现的韵律层理,偶尔见交错层理。常堆积铬铁矿、钒铁磁铁矿等矿床。重力作用在基性岩浆中较常发生。压滤作用。岩浆在部分结晶之后,在晶体“纲架”之间残存未结晶的熔体,在构造应力作用下,受挤压过滤,与晶体分离,向压力较小的方向迁移,在张裂隙或褶皱轴部形成小侵入体。花岗岩体及其围岩中的伟晶岩、细晶岩岩脉,石英粗玄岩中的霏细岩及花斑岩脉等,有可能就是压滤作用形成的。流动作用。在岩浆运移上升过程中,岩浆中早期形成的晶体,因流体力学作用,远离通道壁部向通道中心高速带集中。因此,在这些岩体边缘富集晚期析出的矿物,而在中部则大量集中早期结晶的矿物。

熔离作用

指成分均一的岩浆,由于温度、压力等变化,而分为两种不混溶或有限混溶的熔体。又称不混溶作用。这种作用可以用来解释基性岩体中铜、镍硫化物矿床、层状侵入体中的铬铁矿、钒钛磁铁矿床;碱性岩与碳酸岩的共生现象;不同成分硅酸盐岩浆岩的共生现象;还可用来解释辉长岩中条带构造、玄武岩中球粒构造等成因。月岩研究发现,在富SiO2及K2O玻璃质中,存在大量富铁的球体,两者成分正好符合 FeO-Al2O3-K2O-SiO2系的液相不混溶区,这种球体在夏威夷玄武岩及其他地区玄武岩基质中也陆续有发现。实验还证实,东格陵兰的斯凯尔戛德侵入体中花斑岩与铁质辉长岩的熔体,在一个大气压下,在一定氧分压范围内也是不混溶的。

扩散作用

在岩浆侵入体的不同部位存在温度梯度,一般边缘较低,中心较高。岩体中的温度梯度,会产生浓度梯度,使高熔点组分向低温区扩散,出现低温区高熔点组分集中现象。岩体边缘暗色矿物较多。扩散作用的大小以单位时间内质点扩散范围表示(平方厘米/秒),称扩散系数,扩散系数与岩浆的温度成正相关,而与岩浆的黏度成反相关。

气运作用

气体以气泡形式从熔体中上升,被溶解的低熔点、低密度组分,被气体搬运、携带到熔体的顶部,从而产生分异作用。岩浆常含一定挥发分,其中H2O最多。在超临界温度和压力很大时,挥发分的密度变大,接近于液态,并大量溶解于岩浆之中,而且溶解其他物质(尤其低熔点、低密度组分)的能力也较强。当岩浆上升到浅处,或断裂切至岩浆房时,由于压力骤降,当静水压力小于饱和蒸气压时,则岩浆中挥发分出现气化沸腾与分离析出的现象,产生气运\作用。此外,由于岩浆中早期析出的晶体一般不含或很少含挥发分,因此晶体析出越多,岩浆中挥发分越多,当压力下降时,也将使岩浆气化沸腾、分离析出气体。气体搬运作用使岩体顶部的SiO2、K2O、Na2O增大,富含挥发分矿物(如角闪石、云母、磷灰石、萤石等)增多,而且能携带金属元素在岩体顶部内、外接触带中,形成钨、锡、铍、铌、钽等矿产。

岩浆同化作用

岩浆熔化并与围岩及捕虏体交代的作用。与同化作用相反,岩浆吸收围岩及捕虏体中的某些成分,使原来岩浆成分发生变化的作用,称为岩浆混染作用。因此,只要岩浆与围岩及捕虏体发生过熔化、交代作用,则必然既有同化作用,也有混染作用,所以,通常统称为同化混染作用,简称为同化作用或混染作用。
岩浆可以熔化比它熔点低的岩石,而不能熔化比它熔点高的岩石。但岩浆可与比它熔点高的岩石交代、反应,形成新的矿物。
同化混染作用不仅可改变岩浆成分,而且使岩浆降温、晶体析出,促进分异作用。由于晶体析出引起岩浆的热量与挥发分的增加,又促进同化混染作用的加强。因此,同化混染作用,是岩浆岩多样性的重要原因之一。同化混染作用主要见于花岗岩类侵入岩。
同化混染的强度主要与构造环境、岩体大小、侵入深度、岩浆成分(包括挥发分)、围岩性质等有关。活动构造环境、岩体大、侵入深、岩浆成分酸度大、挥发分多,与围岩成分差别大,一般同化混染也较强。
同化作用的标志是:岩浆岩体的成分与其围岩、捕虏体成分有关;受过改造的捕虏体发育;岩石结构、构造、成分、颜色极不均一,具斑杂构造;常见反常的结晶顺序及反环带结构;捕虏晶较多;有的岩浆岩中见有他生矿物。
同化混染与成矿关系密切。如花岗质岩浆同化灰岩易形成铁矿;同化锰质灰岩易形成锰矿;同化泥质岩易形成钨矿

与板块构造的关系

地球内部的温压条件与岩浆的形成有着明显的关系。岩浆是一种炽热的,具有极强活动力的熔融体。通常
岩浆作用 岩浆作用
在地下深处高温高压下岩浆形成时,与周围环境处于平衡状态。但一旦岩石圈发生破裂或产生压力差,平衡被打破,岩浆就会上升。由于受到上覆地壳的挤压,一部分岩浆在地壳深处缓慢冷却结晶,一部分可以达到离地表较近的浅处较快冷却结晶,或者冲破地壳以火山的方式喷溢出来迅速冷却。广泛分布于大陆地壳中的花岗岩岩基可以作为岩浆侵入的代表;而分布在大洋中脊的玄武岩和火山岛带的中酸性为主喷出岩则是火山作用的代表。板块理论。六十年代中期兴起一种新的大地构造理论--板块结构理论。它认为岩石圈的构造单元是板块。全球可被划分为六大板块:欧亚板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块和南极板块。火山学家根据这一理论认为,当组成地球最外层的巨形岩石板块之间发生碰撞及挤磨时,俯冲带的温度大幅度上升,甚至达到使地壳下面的岩石发生部分熔融的程度,从而导致火山的形成。由于世界上绝大部分火山都分布在各个板块的边缘地带,看来这种解释是合理的。
热点理论。夏威夷群岛火山是人们研究较多的火山。但夏威夷群岛离最近的板块边缘有3200公里。显然用板块理论释解释是行不通的。热点理论认为,夏威夷群岛是由地球内部一个神秘的“热点”形成的。当太平洋板块在这个热点上移动时,板块底层岩石就被熔化,借助地下的压力侵入到地壳上部形成岩浆库,最后变成火山。这一理论成功地解释了夏威夷群岛形成的过程,受到人们的重视。但对于热点是产生于地核深处还是局限于该地区地壳底部尚有争论。
此外,有的火山学家研究了冰川变化与火山活动的关系,较好地解释了冰岛、潘特莱里亚岛火山的活动。
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