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岩漿活動 |
中文名;岩漿活動
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由於岩漿的溫度很高,內壓力很大,因而本身具有極大的物理—化學活動性。它可以順着地殼薄弱地帶侵入上部,或者沿着構造裂隙噴出地表。岩漿這種向着地殼上層壓力減小的方向上升的活動,稱為岩漿活動或稱岩漿作用。
岩漿是上地幔和地殼深處形成的以硝酸鹽為主要成分的熾熱、粘稠,含有揮發性的熔融體。根據岩漿侵入地殼之中還是噴出地表可將岩漿活動分為侵入活動和噴出活動這兩類。[1]
概念
地殼深處的岩漿,具有很高的溫度,遭受很大的壓力,當地殼運動出現破裂帶時,由於局部壓力降低,岩漿就要向壓力降低的方向移動,沿着破裂帶上升,侵入到地殼內或噴出地面,同時由於不斷的分異作用和同化作用等的影響而改變着自己的化學成分和物理化學狀態,這一複雜的過程稱為岩漿活動。岩漿作用包括岩漿活動和冷凝成岩的整個過程。因此,岩漿活動又稱為岩漿作用。
分類
岩漿是上地幔和地殼深處形成的以硝酸鹽為主要成分的熾熱、粘稠,含有揮發性的熔融體。根據岩漿侵入地殼之中還是噴出地表可將岩漿活動分為侵入活動和噴出活動這兩類。
侵入活動
岩漿向上運動,侵入到地殼中的活動,侵入活動或稱侵入作用。
類型及主要地質表現:
(1)深成侵入作用與深成侵入體:岩漿在地面三千米以下的深處冷凝過程中形成的侵入體,稱為深成侵入岩。由於在此深度以下壓力較大、溫度較高、岩漿冷凝緩慢,因而常形成由全晶質,中、粗粒的礦物所構成的岩石,岩體規模較大。
深成侵入體的類型:
A.岩基:是侵入體中規模巨大且不規則的一類岩體,其出露面積在100平方千米以上,往下有逐漸變大的趨勢。在岩基的邊部常有圍岩碎塊掉入,形成所謂的捕虜體。構成岩基的岩石最常見的是花崗岩類,如我國南嶺、秦嶺、興安嶺等許多大山系中都有規模巨大的花崗岩岩基出露。
B.岩株:在地表呈近圓形或不規則狀,其規模較小,出露面積小於100平方千米,其下部可能與岩基相連。它與圍岩的接觸面較陡,通常以花崗岩類岩石為主,如北京周口店的房山花崗閃長岩岩體,湖北大冶銅山口的閃長岩岩體等都是典型的岩株。我國的很多岩漿型金屬礦床的形成常與岩株有關。
(2)淺成侵入作用與淺成侵入體:岩漿從地面到地下三千米處冷凝作用過程中形成的侵入體,稱淺成侵入岩。由於接近地表,岩漿冷凝速度較快,礦物結晶粒細小,形成的岩石常具有中粒、細粒斑狀結構,岩體規模一般較小。這種侵入體主要是靠岩漿的機械力擠入地殼淺處的岩石裂隙或岩層之間而形成的,其岩石類型比較複雜,從酸性到基性岩都有,而且與礦產關係比較密切。
淺成侵入體的類型:
A.岩床:是岩漿順層理或片理侵入,形成與上、下岩層或片理相平行的板狀岩體,稱為岩床。其厚度從數厘米至數十米,常見為數米,延伸從幾米到數百千米。
B.岩蓋:是岩漿順層侵入,局部聚集並頂起上部岩層而成的岩體。其特徵是岩體呈平凸或雙凸狀的透鏡體,規模一般不大,直徑可達數千米,最厚處為幾百米。
C.岩盆:這種岩體是岩漿侵入到構造盆地中或者侵入到層狀岩層中,在岩漿本身重量引起的壓力下,使下部岩層向下彎曲而形成的盆狀侵入體。一般中厚邊薄,直徑從幾千米到幾百千米,厚度最大可達千米以上。
D.岩牆:是岩漿切穿岩層沿着圍岩的斷裂構造侵入冷凝形成的板狀侵入體。
E.岩脈:是岩漿沿着圍岩的裂縫呈脈狀貫入而形成的不規則的小型侵入體。
岩漿在侵入冷凝過程中,溫度逐漸降低,原來成分均一的岩漿,就會發生分異,而形成與原來成分不同的一種以上的岩漿,岩漿中的許多有益組分聚集起來,形成各種礦產,主要有鉻鐵礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、金剛石、鎳黃鐵礦、鉑及鉑族元素礦物等。
噴出活動
如果岩漿從深部發源地上升直接溢出地表,甚至噴至空中,這種作用過程稱為噴出活動或噴出作用或火山作用,所形成的岩石稱為噴出岩或火山岩。流出地面的岩漿稱熔漿,熔漿冷凝所形成的岩石稱為熔岩。
火山強烈爆發出來的各種碎屑物堆積而成的岩石,稱為火山碎屑岩。因此噴出岩或火山岩應包括溶岩和火山碎屑岩兩個部分。
火山作用的噴發方式
(1)熔透式噴發
熔透式噴發主要發生在地殼發展的初期,地殼很薄,地下的岩漿熱能很大,進行大面積熔透,在地表形成熔透式火山。在太古代地層中見到地下冷凝的岩漿體與上面的噴出冷凝岩石直接相連,可能就是熔透作用形成的。
(2)裂隙式噴發
裂隙式噴發是指岩漿沿地殼裂隙溢出地表。噴發以基性的玄武岩為主,無爆炸現象,往往呈大片流出,形成大片連續的玄武岩層。裂隙式噴發在現代大洋中脊的裂谷處正在進行,溢出的熔岩形成了新的洋殼,冰島位於北大西洋洋中脊上,所以它實際上是由洋中脊裂谷噴發而形成的,著名的印度德干高原玄武岩和我國峨眉山玄武岩均由裂隙式噴發而形成。
(3)中心式噴發
中心式噴發又稱筒狀噴發,是岩漿通過管狀通道到達地表的一種噴發方式,它是現代大陸火山活動的主要類型,中心式噴發按其噴發的劇烈程度分為寧靜式、爆烈式和遞變式3種。
寧靜式:又稱夏威夷式,基性岩漿以寧靜無爆炸方式溢出地表,夏威夷島上的冒納羅亞火山是由典型的寧靜式噴發而形成。
爆烈式:又稱培雷式,酸性岩漿以猛烈爆炸的方式噴溢出地表。酸性岩漿粘度大,易於堵塞火山通道。當地下岩漿壓力增大,衝破上面的堵塞時,就發生劇烈的爆炸。西印度群島的馬丁尼克島上的培雷火山為爆烈式噴發的典型代表。
遞變式:這類火山的特點介於前兩者之間有時寧靜,有時劇烈,噴發物以中基性岩為主,大多火山都屬於這種類型,如意大利的維蘇威火山、地中海麗島上的斯創博里火山、墨西哥的帕里庫廷火山等。
分布規律
岩漿活動多發生在火山、板塊分裂帶和其他板塊碰撞帶。
根據火山活動情況,可將火山分為:活火山(近百年來有噴發紀錄的火山)、休眠火山(有過噴發紀錄,但近百年來處於靜止狀態的火山)和死火山(史前曾噴發過,但近五千年來沒有噴發紀錄的火山)。現代活火山已知有523座,其中陸地上有455座,海洋里有68座,而死火山就無法統計其確定的數目,僅在太平洋中就有近10000座高度大於1km的火山。其主要分布在環太平洋帶、地中海一喜馬拉雅一印尼帶、大洋中脊帶等。
現代大陸內部火山活動主要發生在裂谷帶中,如紅海裂谷、東非裂谷。此外,也有一些分布沒有明顯的方向性。各大陸內活火山約有30餘座,其中南極有5座。現代火山帶的分布基本與世界地震帶、造山運動帶以及新構造活動帶相一致,這些地區是現代地殼最活動的地帶,同時也是岩石圈板塊的邊界。
從發現的一些巨大型侵入岩體的分布來看,侵入活動主要分布在兩個帶:其一是大陸內部巨大型褶皺造山帶的中部,常常產有巨大型岩基,岩基的長軸方向往往與造山帶的走向平行,如我國秦嶺一大別造山帶,祁連山、天山等褶皺山系中都有巨大的侵入體;其二是大陸邊緣以及太平洋的島弧山脈,如北美的科迭勒拉山脈,南美的安第斯山脈、我國的東南沿海等地。上述兩個地帶也正是地震和地殼活動的地帶。
應用與發展
1、根據岩體年齡的分布情況,將礦區印支期岩漿活動劃分為243.87~237.11 Ma和231.63~229.00 Ma2個階段,早階段岩漿活動主要形成礦體圍岩,而銅鉬礦化主要與晚階段岩漿活動有關。
2、新元古代時期是超大陸裂解、低緯度冰川發育和多細胞生物繁衍的重要階段,涉及全球性的古板塊運動、氣候變遷、生命演化等一系列跨學科重大科學問題,已經成為近年來國際地球科學研究的熱點和前沿.其中關於成冰系頂底界時限和冰川活動年齡、超大陸裂解的起始時間和持續時間、中國不同陸塊的演化歷史及其在超大陸構型中的位置、裂谷岩漿活動性質和熱液蝕變強度、水-岩反應與低O岩漿成因的古氣候意義、超大陸演化與氣候突變之間的關係等,是當前中國地球科學界十分活躍並得到迅速發展的研究領域。中國國內在這些領域已經取得了一些突出進展,同時也提出了許多重要問題亟待解決。
3、沉積盆地中岩漿的侵入會導致盆地地溫史的變化,岩漿所攜帶的巨大熱能會加快有機質的成熟,影響油氣的生成和保存。通過對席狀岩漿侵入體散熱過程的熱模擬得出:(1)侵入體冷卻速度很快,一般不超過一個百萬年;(2) 距侵入體上下距離相同的圍岩過熱溫度演化史基本相同,侵入溫度只影響圍岩過熱溫度的幅度,不影響熱傳遞的速率;(3) 侵入體對上下圍岩乾酪根成熟度的影響程度大致相同,影響範圍較小,大致為侵入體厚度的兩倍。通過研究,將岩漿活動對烴源岩熱演化作用模式分為近灶亞模式、中灶亞模式和遠灶亞模式,並給出了三種亞模式劃分的原則和方法。
參考來源