岩漿與岩漿岩

自然地理

導讀溢出地標的熔岩流 生活在科技時代的人們已經在電視等媒體上看到過噴湧的岩漿,知道岩漿岩是由岩漿直接冷凝形成的。岩漿的英文名字是“Magma”, 這個單詞的原義是形容一種類似於"稀糊狀混合物"的物體。岩漿的概念在1872年最早提出,直到逐步深入完善並得到公認,實際上經歷了一個漫長的反復實踐、驗證和認識過程。目前比較公認的看法,認為岩漿是由地殼和上地幔中 ...


溢出地標的熔岩流

生活在科技時代的人們已經在電視等媒體上看到過噴湧的岩漿,知道岩漿岩是由岩漿直接冷凝形成的。岩漿的英文名字是“Magma”, 這個單詞的原義是形容一種類似於"稀糊狀混合物"的物體。岩漿的概念在1872年最早提出,直到逐步深入完善並得到公認,實際上經歷了一個漫長的反復實踐、驗證和認識過程。目前比較公認的看法,認為岩漿是由地殼和上地幔中形成的,以硅酸鹽為主要成分的熾熱、粘稠、富含揮發份的熔融體。

岩漿主要由硅酸岩和一些揮發份組成。SiO2是硅酸鹽的主要成分,它與Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等其他氧化物結合,組成各種不同的硅酸鹽礦物。其中,SiO2的含量是劃分岩漿岩大類的主要因素。SiO2含量高,酸性程度也隨之升高。


黑龍江五大連池的石海

人們親眼看到很多溢出到地表的熔岩流,它們應該很接近岩漿的成分,但是當岩漿噴出地表時,像水蒸汽、CO2、SO2、CO、N2等揮發份會大量逸散,特別是水蒸汽在揮發份中占的比重很大,約占總量的60-90%。而岩漿噴出時,首先噴出的是揮發份。因此,確切地說,岩漿岩是由失去了大量揮發份的岩漿固結形成的。

熾熱的岩漿溫度可以利用噴出的熔岩直接測定,熔岩的溫度因為岩漿成分不同而有些差別。基性的玄武岩漿溫度最高,可達1000-1300℃,酸性的流紋岩漿溫度最低,大約為700-900℃。不過,在地表常壓下測定的溫度,因為揮發份的散失,並不能完全代表地下深處岩漿的真實溫度,通常在地表測得的溫度要相對高些。岩漿的溫度還可以用熔融岩石和結晶模擬實驗的方法、岩漿中包裹體測溫的方法以及地質溫度計和地質壓力計計算方法來間接獲得。

岩漿岩主要有侵入和噴出兩種產出情況。侵入在地殼一定深度上的岩漿經緩慢冷卻而形成的岩石,稱為侵入岩。侵入岩固結成岩需要的時間很長。地質學家們曾做過估算,一個2000米厚的花崗岩體完全結晶大約需要64000年;岩漿噴出或者溢流到地表,冷凝形成的岩石稱為噴出岩。噴出岩由於岩漿溫度急聚降低,固結成岩時間相對較短。1米厚的玄武岩全部結晶,需要12天,10米厚需要3年,700米厚需要9000年。可見,侵入岩固結所需要的時間比噴出岩要長得多。


玄武岩的氣孔

黏度也是岩漿很重要的性質之一,它代表著岩漿流動的狀態和程度。岩漿中SiO2的含量對黏度影響最大,其次是Al2O3,Cr2O3,它們的含量增高,岩漿黏度會明顯增大。酸性岩中SiO2,Al2O3的含量很高,因此,黏度也最大;溶解在岩漿中的揮發份可以降低岩漿的黏度、降低礦物的熔點,使岩漿容易流動,結晶時間延長;此外,岩漿的溫度高,黏度相應變小;岩漿承受的壓力加大,岩漿的黏度也增大。


偉晶岩

在岩漿從上地幔或地殼深處沿著一定的通道上升到地殼形成侵入岩或噴出到地表形成噴出岩的過程中,由於溫度、壓力等物理化學條件的改變,岩漿的性質、化學成分、礦物成分也隨之不斷地變化,因此,在自然界中形成的岩漿岩是多種多樣、千變萬化的,如基性岩、中性岩、酸性岩,還有堿性岩、碳酸鹽岩等岩類,也充分說明了岩漿成分的復雜多樣性。


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