3-6-第二章--岩浆与岩浆作用.pptVIP

第二章 岩浆与岩浆作用 第二章 岩浆与岩浆作用 一、岩浆的概念和成分 二、岩浆的形成与运移 三、岩浆的性质 四、现代火山活动 五、岩浆作用和岩浆岩 一、岩浆的概念和成分 1 岩浆的概念 目前一般认为，岩浆是①上地幔和地壳深处形成的②以硅酸盐为主要成分的③炽热、粘稠、含有挥发份的④熔融体(熔体)。 岩浆是由已存在的地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融形成的，它可以全部由液相组成，也可以含有部分固态物质和挥发份(气相)。 岩浆可以从地壳深处或上地幔侵入到地壳上部，或者喷出地表，冷凝成岩浆岩。 岩浆中的固态物质 岩浆中常含有或多或少的岩石碎块及矿物晶体。 岩浆的类型 1、硅酸盐成分的岩浆——最普遍，最主要的 2、非硅酸盐成分的岩浆——个别的 ①碳酸盐岩浆 例如1960年坦桑尼亚东部有喷发 ②金属氧化物岩浆 ③金属硫化物矿浆 例如智利基鲁那地区的铁质矿浆 相关概念：原生岩浆和进化岩浆、 母岩浆和派生岩浆 原生岩浆(primary magma)：是由地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融作用形成的未发生变异的岩浆。 母岩浆(parent magma)：能够通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产生派生岩浆的独立的液态岩浆。 派生岩浆(derivative magma)：由母岩浆通过各种作用（分异作用、同化作用、混合作用等）产生的新的液态岩浆。 进化岩浆(evolved magma)：经分异作用产生的派生岩浆，又可称为进化岩浆。分异作用强的表示进化程度高。 由地幔源区产生的玄武质原生岩浆上升侵位后直接冷凝固结形成的玄武岩 （1）含地幔岩捕虏体：地幔橄榄岩捕虏体的密度比玄武质岩浆的密度要大得多，岩浆须在不停留的快速上升条件下，才能克服地幔捕虏体的沉降而将其带到地表。在这种情况下，岩浆在深部很少结晶，晶体的沉淀作用更不可能发生。 （2）Mg’值[w(Mg)/w(Mg+Fe2+)]高，介于0.68~0.75之间，与上地幔橄榄岩平衡的原生玄武质岩浆的Mg’值大小相似。而且与地幔岩平衡的原生玄武质岩浆的Ni、Cr丰度高，分别为295~500×10-6和 300~400×10-6 。 （3）岩浆在地下滞留的时间短，结晶程度低。 2 岩浆的成分 岩浆的成分主要是硅酸盐和一部分挥发份。 (1)硅酸盐：元素以氧为最多，常以氧化物表示，其中以SiO2为最多。 (2)挥发份：据现代火山观察，岩浆中含有大量挥发份，其中以水蒸汽(H2O) 为主，约占挥发份总量的60～90％。 硅酸盐———O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, K, Na, Mn, P 挥发份———H2O, CO2, CO, SO2, O2, N2, H2, NH3, NH4, HCl, HF, B(OH)2, KCl, NaCl等。 挥发份的作用： A. 降低粘度，使得岩浆易于流动； B. 可以降低矿物的熔点，延长结晶时间， 甚至结晶出含有挥发份的矿物 岩浆中含量最多的8种元素（基本上与地壳的成分相似，外加气体） 相关概念： 亏损地幔和富集地幔 亏损地幔(barren, depleted or infertile mantle)：在地球发展演化的最早时期，地幔不断地发生部分熔融，相当部分的容易进入液相中的元素随着熔融作用不断地移出地幔源区进入岩浆，从而使地幔亏损上述成分，形成了化学上的亏损地幔。例如：Si,Al,Ca,Na,K等元素在熔融作用中容易进入岩浆，相应的地幔则亏损了上述组分，变成亏损地幔。一旦亏损程度很高，即使在物理条件适当的情况下发生熔融，岩浆也会因源区地幔亏损Si,Al,Ca,Na,K等元素而难以产生富含长石的岩浆类型。 富集地幔(fertile mantle)：如果地幔中加入了Si,Al,Ca,Na,K等元素，则形成富集地幔。这种作用通常是通过地幔交代作用或地壳物质重新返回地幔的再循环作用实现的。 二、岩浆的形成与运移 1 岩浆的形成 2 岩浆的分凝 3 岩浆的上升和侵位 4 火口沉陷作用 1 岩浆的形成 (1)源区岩石：岩浆发生之前已经存在于地幔或地壳的岩石，是熔融岩浆的母岩。 (2)热能的累积： ①热的物质流和热流体流产生的热对流； ②放射性生热元素衰变产生的热能。 (3)时间累积：地质的时间尺度 (4)其它因素：如粘性剪切力 源区岩石 了解源区岩石的途径： ①寻找岩浆中的深源捕虏体； ② 通过