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岩浆及岩浆岩的概念 岩浆的概念

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一、岩浆的概念

现代火山喷发时,将大量炽热的硅酸盐熔融物质喷出地表,形成熔岩流。伴随着熔岩流常常还有大量的挥发分喷发到大气中(图11-1)。岩浆是上地幔和地壳深处形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、黏稠、含有挥发分的熔融体(熔体)。少数情况下存在有碳酸盐岩浆、金属硫化物及金属氧化物岩浆,后者也称为矿浆。根据对现代火山的观察研究以及地质资料的综合分析,岩浆的基本特征归纳如下。

图11-1 现代火山喷发现象

1.岩浆的成分

天然熔岩流的成分是多种多样的,有玄武岩岩流、安山岩岩流、流纹岩岩流等。尽管名称很多,但它们的绝大部分化学组成都属硅酸盐类(除个别为碳酸岩、磁铁岩等岩浆外)。所以,岩浆的主要成分是硅酸盐。硅酸盐岩浆的化学成分常以氧化物形式表示,主要的氧化物为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O等,其中以SiO2含量最高,可高达40%~75%。不同成分的岩浆,其氧化物的含量也不同。但是,这些氧化物之间却存在着一定的内在联系。一般来说,随着SiO2含量的增高,K2O和Na2O随之升高;相反,MgO、FeO(Fe2O3)则随之降低。因此,SiO2的含量就成为划分岩浆岩化学成分类型的主导因素,它支配着其他氧化物含量的变化。

岩浆中还含有大量挥发分及成矿金属元素。挥发分的含量在岩浆中一般不超过6%,主要为水蒸气。根据现代火山观测资料,水蒸气(H2O)约占火山喷气成分的75%~90%,其次是CO2、CO、N2、SO2、SO3、H2S、HCl、HF等。在岩浆未喷发之前,处于地下深处的高温、高压条件下,挥发分溶解于岩浆中。由于挥发组分的存在,它可以降低岩浆的黏度,降低矿物的熔点;更有意义的是,随着结晶分异作用的进行,残余熔浆将越来越富含水。在一定条件下,挥发分能携带成矿金属元素或其化合物,在适宜的地方(常在岩体四周)形成各种气化—热液矿床。

2.岩浆的温度

地下深处的岩浆,无法直接测得其温度,一般由以下几种方法近似地确定:

(1)观察现代熔岩流的温度

观察表明,现代熔岩流的温度范围一般在700~1200℃范围内。其中基性火山熔岩温度高,在1025~1225℃之间;酸性熔岩温度低,如流纹岩仅有735~890℃。一般来说,熔岩流的温度总是比地下深处同成分的、正在结晶的岩浆高,这是因为地下深处的岩浆富含挥发分,挥发分可以使起熔温度和液相线温度明显下降。

(2)研究地质温度计,推测岩浆温度

根据某些造岩矿物的形成温度和相变温度,可间接推测岩浆结晶时的温度,例如:

方石英转变为鳞石英的温度为1470℃

正长石分解为白榴石和二氧化硅的温度为1170℃

普通角闪石出现暗化的温度为1050℃

大气压力下黑云母分解、暗化的温度为840~1050℃

鳞石英转变为β—石英的温度为870℃

棕色角闪石转变为绿色角闪石的温度为750℃

β—石英转变为α—石英的温度为573℃

(3)熔化岩浆岩的方法

通过岩浆岩的重熔和再结晶实验,也可得知其大致温度。如基拉韦厄火山的玄武岩,在一个大气压下熔融后,开始结晶的温度为1160~1235℃,完全结晶是1060℃,花岗岩的熔点为950±50℃。

(4)玻璃包体均一法测温

如均一法测得霞石岩中橄榄石均一温度为1220~1290℃,辉石为1120~1280℃;流纹岩中石英为790~1220℃,透长石为1100~1200℃。

(5)地质温度计及地质压力计

根据热力学、岩石物理化学及实验岩石学资料,利用能斯特分配定律,通过计算平衡共生矿物的共有成分分配函数,可以较准确地测定出矿物的大致结晶温度。如二长石温度计、二辉石温度计、钛铁氧化物温度计等。

3.岩浆的黏度

黏度是岩浆的重要性质之一。黏度是液体或半流体流动的难易程度,越难流动的物质黏度越大。岩浆的黏度主要与岩浆的成分(氧化物)、挥发分、温度和压力有关。

(1)氧化物

SiO2、Al2O3、Cr2O3的存在,将使黏度显著增加,尤以SiO2的含量影响最大。SiO2升高,黏度升高。所以,基性岩黏度小,以溢流为主;酸性岩黏度大,多以爆发形式为主。

(2)挥发分

挥发分的存在将显著降低岩浆的黏度,挥发分含量升高,黏度降低。

(3)温度

温度也是影响岩浆黏度的重要因素之一。温度升高,黏度下降。

(4)压力

压力对黏度的影响要复杂得多,对于不含水的干岩浆,则压力升高,黏度增加;但对于富水岩浆,由于压力升高可明显增加水在岩浆中的熔解度,因此,反而使黏度在一定压力区间内降低,当压力升高到一定程度,水在熔浆中的溶解已达饱和,水含量不再随压力升高而增加,这时压力进一步升高,岩浆的黏度则呈增高的趋势。

二、岩浆岩的概念

岩浆岩是指地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石,也可称之为火成岩。或简单地说,由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩(图11-2)。由于在岩浆冷却过程中会失去大量挥发分,所以岩浆的成分和岩浆岩不完全相同,岩浆岩是失去了大量挥发分的岩浆冷凝物。

岩浆岩通常分为喷出岩和侵入岩两大类。

1.喷出岩

喷出岩是指岩浆沿着构造裂隙上升,由火山通道喷出地表(溢流或爆发等)而形成的一种岩石。由火山喷溢流出的熔浆冷却而形成的岩石又叫熔岩(图11-3)。由于熔浆在地表条件下冷却很快,所以喷出岩结晶程度都比较差,甚至完全是玻璃质岩石。

2.侵入岩

侵入岩是指岩浆在地表以下不同深度部位冷凝而形成的一种岩石。由于冷却较慢,所以侵入岩的矿物结晶颗粒一般比较粗大,肉眼多能清楚地看出矿物结晶颗粒。侵入岩又可根据形成的深度不同进一步分为深成岩和浅成岩。深成岩多呈较大的岩体产出,浅成岩则常呈小岩体出现。

图11-2 野外观察到的岩浆岩

图11-3 熔岩的表面形态



岩浆的概念~


相关要点总结:

13313383143:岩浆岩(火成岩)
仰追答:由岩浆冷凝固化后形成的岩石称为岩浆岩,又称为火成岩。按其产出环境的不同可分为:①深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3km)冷凝而成的岩石。②火山岩(喷出岩):岩浆喷达地表后才冷凝固化形成的岩石。③浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升距地表较浅处冷凝而成的岩石。 岩浆岩占有一定的空间位置,是地质构造发展到一定阶段...

13313383143:地球系统科学中的岩浆岩岩石学研究进展
仰追答:岩浆是在地下形成的含挥发分的高温黏稠的硅酸盐(少数为碳酸盐)熔融体,由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩为研究对象的分支,对于阐明地球动力学问题,满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求,有着重要的意义。 1 两个基本趋势 1.1 地球系统科学的思想是现代...

13313383143:什么是岩浆?
仰追答:岩浆是地壳深处形成的熔浆流体。火山在活动时不但有蒸汽、石块、晶屑和熔浆团块自火山口喷出,而且还有炽热黏稠的熔融物质自火山口溢流出来。前者被称为挥发性成分(volatilecomponent)和火山碎屑物质(volcaniclasticmaterial),后者则叫做熔岩流(lavaflow)。岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出情况。侵入在地壳...

13313383143:岩浆是什么
仰追答:产生于上地幔和地壳深处,含挥发成分的高温粘稠的主要成分为硅酸盐的熔融物质称之为岩浆。是地质学专业术语。火山在活动时不但有蒸汽、石块、晶屑和熔浆团块自火山口喷出,而且还有炽热粘稠的熔融物质自火山口溢流出来。还有一种解释为,岩浆是指地下熔融或部分熔融的岩石。当岩浆喷出地表后,则被称为熔岩...

13313383143:岩浆的概念
仰追答:捕虏体及捕虏晶常发生熔融及交代现象,从而既改变捕虏体、捕虏晶成分也改变岩浆成分,是研究岩浆岩同化混染作用的重要线索。残留体、残晶不仅反映上地幔及地壳深处的物质组成,同时提供了岩浆源区的深度、温度、上地幔与地壳的组成、熔融程度及所形成岩浆的成分等信息。

13313383143:什么是岩浆 岩浆是什么意思
仰追答:岩浆是产生于上地幔和地壳深处,含挥发成分的高温粘稠的主要成分为硅酸盐的熔融物质。还有一种解释为,岩浆是指地下熔融或部分熔融的岩石。当岩浆喷出地表后,则被称为熔岩。喷出地表的岩浆称为喷出岩;侵入地壳中的称为侵入岩。岩浆可分为原生岩浆和再生岩浆。原生岩浆是地核俘获的熔融物质形成。我们所见...

13313383143:什么叫岩浆岩?岩浆岩的结构构造和分类?
仰追答:岩浆岩是地壳深处的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的岩石。岩浆主要是由复杂的硅酸盐和一部分金属硫化物及汽化物、水蒸气和其他挥发物质组成的高温、高压熔融体。岩浆岩的结构类型:岩浆岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的方式。岩浆岩的结构包括:...

13313383143:岩浆岩的定义是什么?
仰追答:岩浆岩也叫火成岩,是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆,在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大,因此,它的特点也与沉积岩明显不同。在野外观察,沉积岩常具有成层构造,层状构造是沉积岩所独有的特征。而在岩浆岩发育的地区则常常见到...

13313383143:名词解释:岩浆岩 沉积岩 变质岩
仰追答:1. 岩浆岩:亦称为火成岩,是由岩浆冷却凝固形成的岩石,具有明显的矿物晶体颗粒和气孔结构。这类岩石主要占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温、粘稠且含有挥发分的硅酸盐熔融体,是形成各类岩浆岩和岩浆矿的重要来源。2. 沉积岩:又称为水成岩,是地球岩石圈三大主要岩石之一,由...

13313383143:岩浆与岩浆作用
仰追答:挥发分以H2O为主,其次为CO2、SO2、N2、HCl等。除此之外,岩浆中还含有成矿金属元素如W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zr、Cr、Ni等。2.岩浆的温度 岩浆的温度,可通过对熔岩流温度的测定、造岩矿物或岩石的实验等办法求得。目前认为,地下深处基性岩浆的温度通常低于1000℃;酸性岩浆的温度近于700℃~900℃...

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