第2讲岩浆和岩浆作用(1)
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1、第二讲第二讲 岩浆与岩浆作用岩浆与岩浆作用2.1 岩浆（岩浆（magma） 岩浆岩浆是由已存在的地幔或地壳岩是由已存在的地幔或地壳岩石经熔融或部分熔融形成的，它可以全石经熔融或部分熔融形成的，它可以全部由液相的熔体组成，也可以含有部分部由液相的熔体组成，也可以含有部分固态物质和挥发分固态物质和挥发分。1 1、原始岩浆、原始岩浆 /原生岩浆原生岩浆 离开源区后没有经过离开源区后没有经过混染或混染或分异的岩浆。分异的岩浆。 岩浆类型在一套火成岩组合中，原生岩浆可能是在一套火成岩组合中，原生岩浆可能是MgMg值最值最高的岩浆（高的岩浆（Mg=0.68-0.75Mg=0.68-0.75）。Mg=Mg/
2、(Mg+FeMg=Mg/(Mg+Fe2+2+) )2 2、母岩浆、母岩浆（Parent magma）3 3、派生岩浆、派生岩浆（Derivative magma） 岩浆演化的方式：岩浆演化的方式： 分异作用、同化作用、混合作用分异作用、同化作用、混合作用 玄武岩浆玄武岩浆 玄玄武岩武岩 安山岩安山岩 英安岩英安岩 SiO2低高2.2 岩浆的形成和运移2.2.1 岩石熔融岩石熔融的条件的条件 (1) 升温升温 (2) 减压减压 (3) 添加挥发份添加挥发份 ( (主要是水主要是水) )VERY IMPORTANT, KEEP IN MIND!岩石发生岩石发生熔融熔融的条件的条件1) 加温 (60
3、0-1200C)2) 压力变化: 由于熔融后体积的增大，因此降压有利于岩石的熔融.3) 水含量. 水越多熔点越低，利于熔融和岩浆的产生4) 岩石成分 岩石中的矿物组合不同，熔点不同: 橄榄石 1200C 角闪石 900C 石英 600C减压熔融TP全球大火成岩省的分布全球大火成岩省的分布Coffin & Eldholm (1992)地幔柱构造与岩浆活动地球内部升温导致的岩浆活动 Mantle plumeMantle plume ( (地幔柱地幔柱) )地幔柱After Courtillot, 2003减压导致的岩石部分熔融 大洋中脊 大陆裂谷带 弧后盆地3. 压力绝热减压熔融Diver
4、gent Plate Boundaries 绝热减压熔融4、挥发份俯冲带流体加入导致熔融熔点（固相线）降低岩浆运移和侵位岩浆运移和侵位部分熔融部分熔融 熔体收集熔体收集 ( (岩浆房岩浆房) )侵位或喷发侵位或喷发 粘度差控制岩浆岩浆上升与侵位上升与侵位 岩浆分凝后岩浆分凝后, , 岩浆的密度低于源岩浆的密度低于源区的岩石，产生重力不稳定性及浮力，区的岩石，产生重力不稳定性及浮力，导致岩浆上升，当岩浆上升至上部岩导致岩浆上升，当岩浆上升至上部岩石的密度与其相当时，岩浆体停止移石的密度与其相当时，岩浆体停止移动形成侵入岩。动形成侵入岩。 岩浆上升的岩浆上升的动力动力是是密度差密度差及由于及由于张
5、开裂隙而发生的张开裂隙而发生的减压作用减压作用。 岩浆侵位机制岩浆侵位机制 1）顶蚀作用顶蚀作用2）岩墙扩展作用岩墙扩展作用3）火山口沉陷作用火山口沉陷作用4）底劈作用底劈作用1）底辟作用 底辟 有浮力的岩浆穿过周围韧性和粘稠性物质上升的过程 三阶段模式 (p.14): 穹隆(uplifting or doming)；底辟上升(Diapirism upwelling) and 侧向挤压(lateral compression)岩浆密度控制岩浆密度控制下地壳部分熔融区岩浆底劈上升冷凝固结侵入体2）顶蚀 岩浆通过岩浆通过融化围岩融化围岩侵入脆性上部地壳的侵入脆性上部地壳的过程过程. 3）岩墙扩展
6、在压力作用下进入围岩并逐渐形成岩浆通道4） 火山口沉陷 由于岩浆房中的岩浆部分挤出后形成空隙，上部地壳向下垮塌，同时又造成残余岩浆沿着垮塌产生的裂隙（环状和发射状）向上侵入或喷出地表。岩浆的多样性 ？2.3 岩浆的性质岩浆的性质 密度、粘度、温度、挥发分密度、粘度、温度、挥发分 岩石密度玻璃或岩浆成分平均值平均值高温岩浆橄榄岩3.23玄武岩/辉长岩2.972.772.6-2.69安山岩/闪长岩2.842.472.4流纹岩/花岗岩2.672.372.23砂岩2.40石灰岩2.70板岩、片岩2.802.3.1 密度：密度：常见岩石的密度2.3.2 粘度粘度( (Viscosity) )阻止岩浆流动
7、的力 影响因素： 成分: 随SiO2含量增加而增大 温度 升高 粘度降低 压力升高 粘度降低 挥发分升高 粘度降低（除 CO2）流体粘度pa.s 温度 流体粘度 pa.s 温度水110-3 20安山玄武岩3103 1200甘油120钠长石41031400沥青110720黑曜岩11011800橄榄玄武岩31021200SiO2 glass110111300一些流体的粘度2.3.3 温度温度 玄武岩玄武岩: 1000 -1225 安山岩安山岩: 880 -990 流纹岩流纹岩: 735 -900 2.3.4 挥发分挥发分 H2O, CO2, SO2, F, Cl 等 They are closel
