標籤:地殼運動

當岩漿產生后,在通過地幔和/或地殼上升到地表或近地表的途中,發生各種變化的複雜過程稱為岩漿作用

1簡介

岩漿作用
地殼深部(至上地幔頂部)高溫熔融岩漿的發生、發展、演化直至冷凝固結成岩的整個地質作用過程。內動力地質作用的一種。地殼深處的岩漿具有很高的溫度和壓力,當地殼因構造運動出現斷裂時,可引起地殼局部壓力降低,岩漿向壓力降低的方向運移,並佔有一定的空間,或噴出地表。岩漿在上升,運移過程中發生重力分異作用、擴散作用,同圍岩發生同化作用、混染作用;隨著溫度的降低,發生結晶作用。在結晶過程中,由於物理化學條件的改變,先析出的礦物與岩漿又發生反應產生新的礦物;溫度繼續降低,反應繼續進行,形成有規律的一系列礦物,稱為鮑溫反應系列。岩漿在運移過程中,由於分異、同化混染等作用,不斷地改變本身的物質成分。岩漿在地殼內部活動、演化直至冷凝成岩的過程稱為侵入作用,噴出地表后冷凝成岩的過程稱為岩漿噴出作用。岩漿作用的結果形成各種火成岩及其有關的礦產。 漿形成、運移、演化和固結的過程。岩漿形成於地下深處,在溫度和壓力變化時,開始向壓力較小的方向運\移。在運移過程中不斷演化,改變其成分和物理化學狀態。當上升到地殼的中、上部或地表時凝固,形成火成岩。岩漿作用包括侵入作用和噴出作用。侵入作用是岩漿由深處上升到淺\處的過程;噴出作用是岩漿噴出或溢出地表的過程。在岩漿作用中,原來岩石成分常發生變化(演化),最重要、最普遍的演化機理是岩漿分異作用和岩漿同化(混染)作用。

2岩漿分異作用

原來成分均一的母岩漿,受溫度、壓力、氧逸度等物理化學條件的影響,形成不同成分的派生岩漿及岩漿岩的作用。岩漿分異作用的主要方式如下。

3結晶分異作用

指岩漿在冷卻過程中不斷結晶出礦物和礦物與殘餘熔體分離的過程。又稱分離結晶作用。分離的原因主
岩漿作用

  岩漿作用

要是:重力作用。早結晶出的礦物下沉於熔體的底部,晚結晶出的礦物堆積於其上,形成有不同礦物組合的具垂直分帶現象的層狀侵入體,又稱火成堆積岩,其下部為超鎂鐵岩(橄欖岩、輝石岩等),向上依次變為輝長岩、長岩、閃長岩,甚至花斑岩等,具層理構造及堆積結構,剖面上常見成斜分重複出現的韻律層理,偶爾見交錯層理。常堆積鉻鐵礦、釩鐵磁鐵礦等礦床。重力作用在基性岩漿中較常發生。壓濾作用。岩漿在部分結晶之後,在晶體「綱架」之間殘存未結晶的熔體,在構造應力作用下,受擠壓過濾,與晶體分離,向壓力較小的方向遷移,在張裂隙或褶皺軸部形成小侵入體。花崗岩體及其圍岩中的偉晶岩、細晶岩岩脈,石英粗玄岩中的霏細岩及花斑岩脈等,有可能就是壓濾作用形成的。流動作用。在岩漿運移上升過程中,岩漿中早期形成的晶體,因流體力學作用,遠離通道壁部向通道中心高速帶集中。因此,在這些岩體邊緣富集晚期析出的礦物,而在中部則大量集中早期結晶的礦物。

4熔離作用

指成分均一的岩漿,由於溫度、壓力等變化,而分為兩種不混溶或有限混溶的熔體。又稱不混溶作用。這種作用可以用來解釋基性岩體中銅、鎳硫化物礦床、層狀侵入體中的鉻鐵礦、釩鈦磁鐵礦床;鹼性岩與碳酸岩的共生現象;不同成分硅酸鹽岩漿岩的共生現象;還可用來解釋輝長岩中條帶構造、玄武岩中球粒構造等成因。月岩研究發現,在富SiO2及K2O玻璃質中,存在大量富鐵的球體,兩者成分正好符合 FeO-Al2O3-K2O-SiO2系的液相不混溶區,這種球體在夏威夷玄武岩及其他地區玄武岩基質中也陸續有發現。實驗還證實,東格陵蘭的斯凱爾戛德侵入體中花斑岩與鐵質輝長岩的熔體,在一個大氣壓下,在一定氧分壓範圍內也是不混溶的。

5擴散作用

在岩漿侵入體的不同部位存在溫度梯度,一般邊緣較低,中心較高。岩體中的溫度梯度,會產生濃度梯度,使高熔點組分向低溫區擴散,出現低溫區高熔點組分集中現象。岩體邊緣暗色礦物較多。擴散作用的大小以單位時間內質點擴散範圍表示(平方厘米/秒),稱擴散係數,擴散係數與岩漿的溫度成正相關,而與岩漿的黏度成反相關。

6氣運作用

氣體以氣泡形式從熔體中上升,被溶解的低熔點、低密度組分,被氣體搬運、攜帶到熔體的頂部,從而產生分異作用。岩漿常含一定揮發分,其中H2O最多。在超臨界溫度和壓力很大時,揮發分的密度變大,接近於液態,並大量溶解於岩漿之中,而且溶解其他物質(尤其低熔點、低密度組分)的能力也較強。當岩漿上升到淺處,或斷裂切至岩漿房時,由於壓力驟降,當靜水壓力小於飽和蒸氣壓時,則岩漿中揮發分出現氣化沸騰與分離析出的現象,產生氣運\作用。此外,由於岩漿中早期析出的晶體一般不含或很少含揮發分,因此晶體析出越多,岩漿中揮發分越多,當壓力下降時,也將使岩漿氣化沸騰、分離析出氣體。氣體搬運作用使岩體頂部的SiO2、K2O、Na2O增大,富含揮發分礦物(如角閃石、雲母、磷灰石、螢石等)增多,而且能攜帶金屬元素在岩體頂部內、外接觸帶中,形成鎢、錫、鈹、鈮、鉭等礦產。

7岩漿同化作用

岩漿熔化並與圍岩及捕虜體交代的作用。與同化作用相反,岩漿吸收圍岩及捕虜體中的某些成分,使原來岩漿成分發生變化的作用,稱為岩漿混染作用。因此,只要岩漿與圍岩及捕虜體發生過熔化、交代作用,則必然既有同化作用,也有混染作用,所以,通常統稱為同化混染作用,簡稱為同化作用或混染作用。
岩漿可以熔化比它熔點低的岩石,而不能熔化比它熔點高的岩石。但岩漿可與比它熔點高的岩石交代、反應,形成新的礦物。
同化混染作用不僅可改變岩漿成分,而且使岩漿降溫、晶體析出,促進分異作用。由於晶體析出引起岩漿的熱量與揮發分的增加,又促進同化混染作用的加強。因此,同化混染作用,是岩漿岩多樣性的重要原因之一。同化混染作用主要見於花崗岩類侵入岩。
同化混染的強度主要與構造環境、岩體大小、侵入深度、岩漿成分(包括揮發分)、圍岩性質等有關。活動構造環境、岩體大、侵入深、岩漿成分酸度大、揮發分多,與圍岩成分差別大,一般同化混染也較強。
同化作用的標誌是:岩漿岩體的成分與其圍岩、捕虜體成分有關;受過改造的捕虜體發育;岩石結構、構造、成分、顏色極不均一,具斑雜構造;常見反常的結晶順序及反環帶結構;捕虜晶較多;有的岩漿岩中見有他生礦物。
同化混染與成礦關係密切。如花崗質岩漿同化灰岩易形成鐵礦;同化錳質灰岩易形成錳礦;同化泥質岩易形成鎢礦。

8與板塊構造的關係

地球內部的溫壓條件與岩漿的形成有著明顯的關係。岩漿是一種熾熱的,具有極強活動力的熔融體。通常
岩漿作用

  岩漿作用

在地下深處高溫高壓下岩漿形成時,與周圍環境處於平衡狀態。但一旦岩石圈發生破裂或產生壓力差,平衡被打破,岩漿就會上升。由於受到上覆地殼的擠壓,一部分岩漿在地殼深處緩慢冷卻結晶,一部分可以達到離地表較近的淺處較快冷卻結晶,或者衝破地殼以火山的方式噴溢出來迅速冷卻。廣泛分佈於大陸地殼中的花崗岩岩基可以作為岩漿侵入的代表;而分佈在大洋中脊的玄武岩和火山島帶的中酸性為主噴出岩則是火山作用的代表。 板塊理論。六十年代中期興起一種新的大地構造理論--板塊結構理論。它認為岩石圈的構造單元是板塊。全球可被劃分為六大板塊:歐亞板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊和南極板塊。火山學家根據這一理論認為,當組成地球最外層的巨形岩石板塊之間發生碰撞及擠磨時,俯衝帶的溫度大幅度上升,甚至達到使地殼下面的岩石發生部分熔融的程度,從而導致火山的形成。由於世界上絕大部分火山都分佈在各個板塊的邊緣地帶,看來這種解釋是合理的。
熱點理論。夏威夷群島火山是人們研究較多的火山。但夏威夷群島離最近的板塊邊緣有3200公里。顯然用板塊理論釋解釋是行不通的。熱點理論認為,夏威夷群島是由地球內部一個神秘的「熱點」形成的。當太平洋板塊在這個熱點上移動時,板塊底層岩石就被熔化,藉助地下的壓力侵入到地殼上部形成岩漿庫,最後變成火山。這一理論成功地解釋了夏威夷群島形成的過程,受到人們的重視。但對於熱點是產生於地核深處還是局限於該地區地殼底部尚有爭論。
此外,有的火山學家研究了冰川變化與火山活動的關係,較好地解釋了冰島、潘特萊里亞島火山的活動。
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