岩漿的形成.發現
地球內部產生的部分或全部呈液態的熾熱熔體。其中最普遍和最重要的是硅酸鹽岩漿。少數情況下為硫化物﹑氧化物﹑磷酸鹽或碳酸鹽等岩漿。岩漿可以在上地幔或地殼深處運移﹐或噴出於地表。大多數火成岩由岩漿冷凝形成。
成分 硅酸鹽岩漿的化學成分主要是SiO2﹑Al2O3﹑MgO﹑CaO﹑FeO﹑Fe2O3﹑Na2O和K2O﹐其次是TiO2﹑MnO和P2O5等。此外﹐含數量不等的揮發組分﹐其中以H2O為主﹐並可有CO2﹑CO﹑SO2﹑NH3﹑F﹑Cl﹑B等。岩漿中SiO2的含量和其他氧化物含量之間存在一定的消長關係。一般情況下﹐隨SiO2含量增高﹐Na2O和K2O隨之增高﹐而MgO﹑CaO﹑FeO(指全鐵)則減少。獨立的碳酸鹽岩漿為數甚少﹐它以富CaO(一般為30~45%)和CO2(一般為25~40%)為特點﹐形成於地下100公里以下高壓條件下﹐由它們構成的地質體數量﹐在世界上僅300餘處﹐總面積不足 500平方公里。硫化物﹑氧化物和磷酸鹽岩漿一般為硅酸鹽岩漿的局部性熔離產物。
溫度 已知各種成分的岩漿溫度﹐大致約為 700~1200℃。岩漿溫度的差異一般與岩漿成分有關。岩漿越偏基性﹐其溫度就越高。侵入岩漿的溫度變化很大﹐可高於相應成分的熔岩﹐也可以低於熔岩﹐受其侵位深度﹑揮發分含量和冷卻史的影響。
黏度 岩漿的黏度變化較大﹐從約100泊(1泊=0.1牛頓‧秒/平方米)增大到100萬泊以上﹐主要隨岩漿中SiO2含量的增加而增大。較低黏度的玄武質熔岩﹐具較大流速﹐有時達每小時16公里﹐形成平坦型火山體。但黏度較高的安山質和流紋質熔岩﹐流速較低﹐往往在火山通道附近堆積﹐形成穹形火山體﹐並常有爆發式噴發。此外﹐岩漿的黏度隨岩漿溫度的增加﹑揮發分溶解度的增加﹑岩漿包裹的晶體和岩石碎塊的數量的減少﹐以及岩漿承受的靜壓力的增加而減小。因此﹐一般情況下﹐地殼深部或上地幔的高壓下岩漿黏度小於地表上岩漿的黏度﹔岩漿黏度的減小使岩漿上昇速度和晶體沉降速度增大﹐促進岩漿結晶分異和不同成分岩漿之間的混合作用。
成因和演化 一般認為超基性岩漿和基性岩漿由地幔物質部分熔融產生﹔中性岩漿主要由於洋殼俯衝到上地幔﹐經部分熔融產生﹔酸性岩漿發生於大陸地殼內部﹐在地熱昇高﹐應力釋放﹐在低熔和活動組分集中條件下經部分熔融產生。因此﹐不同成分岩漿的形成機制是多種多樣的。此外﹐一種岩漿的成分﹐在不同地質作用下﹐會發生不斷的變化﹐例如分離結晶作用﹑同化-混染作用﹑岩漿混合作用等﹐都將改變原始岩漿成分﹐而產生派生岩漿﹐形成各種火成岩
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岩漿的生成和流出
火山活動是指地下深處的岩漿流至地面的現象。而我們所能看得到的火山活動,只是從岩漿流到地面上開始,到活動停止這一段期間的 各種現象而已。在地下進行的活動必須使用其它方法來推測。以下是有關岩漿地下活動:
I.岩漿生成的場所:岩漿大部分產生於地殼下部至地函上部之間(大約20公里至200公里間),而多在地函上部中。
II.岩漿生成的條件:地球內部溫度的分布,在地下200公里處的溫度,據估計在1200℃至1600℃左右。在這種溫度之下,該處的超基性矽酸鹽礦物大部分不會熔融。因為若熔融,溫度必須提高,不然矽酸鹽礦物的熔點就要降低。
因此岩漿生成的原因有:溫度增高、含水量增多、壓力減低等。溫度增高的方式有: 地函內的熱對流,可使部分地函的溫度升高;某種應力加強而使部分地函的溫度升高。地函內壓力減少會使矽酸鹽礦物熔融點降低,地函內水分增多也會使矽酸鹽礦物的熔點降低等。地球各地岩漿生成的原因並不相同,即各地岩漿生成機制不同。海洋山脊下的岩漿、大陸邊緣下的岩漿、島弧下的岩漿及大陸下的岩漿,其生成機制都互有差異。
III.岩漿的上升與成分變化:岩漿內的壓力若超過上蓋岩層的壓力時,岩漿就沿裂縫上升至地面。岩漿在上升期間,隨溫度及壓力的降低,部分礦物開始結晶,而岩漿成分也開始變化。結果流至地面上時,就生成各種火成岩。對於岩漿的上升機制和成分變化(分異作用)也有種種看法,如岩漿生成後直接上升至地表,? 茼b上升期間,岩漿成分有的會發生變化,有的不會發生變化;岩漿(原始岩漿)生成後開始上升,但在半途停留一段時間(形成所謂岩漿庫,Magma reservoir)後在上升至地表,在此情形下,岩漿成分在原始岩漿上升中、在岩漿庫中或第二次上升中都可能發生變化。至於岩漿的停留次數? M成分變化的場所可以做多種考慮。
岩漿之分液作用 |
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