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野外考察发现一个岩浆岩体,现在我们有可能用什么方法来确定岩浆活动的时期?简要说明

更新时间2019-12-23 18:44:25

岩浆岩又称火成岩,是由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固所形成的岩石,有明显的矿物晶体颗粒或气孔,约占地壳总体积的65%,总质量的95%。岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分  的硅酸盐熔融体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程,称为岩浆作用。


岩浆岩是岩浆冷凝固结而形成的岩石。已经发现700多种岩浆岩( igneous rock),大部分是在地壳里的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩、玄武岩、苦橄岩等。一般来说,岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区。


作用方式

岩浆作用主要有两种方式:喷出作用和侵入作用。并据此将岩浆岩分为喷出岩和侵入岩。喷出岩按喷出方式分为熔岩和碎屑岩,侵入岩按成岩部位的深浅非诚深成岩和浅成岩。


形成特征

岩浆岩主要有侵入和喷出两种产出况。侵入在地壳一定深度上的岩浆经缓慢冷却而形成的岩石,称为侵入岩。侵入岩固结成岩需要的时间很长。地质学家们曾做过估算,一个2000米厚的花岗岩体完全结晶大约需要64000年;岩浆喷出或者溢流到地表,冷凝形成的岩石称为喷出岩。喷出岩由于岩浆温度急剧降低,固结成岩时间相对较短。1米厚的玄武岩全部结晶,需要12天,10米厚需要3年,700米厚需要9000年。可见,侵入岩固结所需要的时间比喷出岩要长得多。


黏度

黏度也是岩浆很重要的性质之一,它代表着岩浆流动的状态和程度。岩浆中二氧化硅的含量对黏度影响最大,其次是氧化铝,三氧化二铬,它们的含量增高,岩浆黏度会明显增大。酸性岩中二氧化硅,氧化铝的含量很高,因此,黏度也最大;溶解在岩浆中的挥发份可以降低岩浆的黏度、降低矿物的熔点,使岩浆容易流动,结晶时间延长;此外,岩浆的温度高,黏度相应变小;岩浆承受的压力加大,岩浆的黏度也增大。


构造特征

岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征,比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。当气孔十分繁多时,岩石会变得很轻,甚至可以漂在水面,形成浮岩。如果这些气孔形成的空洞被后来的物质充填,就形成了杏仁状构造。岩浆喷出到地表,熔岩在流动的过程中其表面常留下流动的痕迹,有时好像几股绳子拧在一起,岩石学家称之为流纹构造、绳状构造。如果岩浆在水下喷发,熔岩在水的作用下会形成很多椭球体,称之为枕状构造。可见,这些特殊的构造只存在于岩浆岩中。

岩浆岩不论侵入到地下,还是喷出到地表,它们和周围的岩石之间都有明显的界限。如果岩浆沿着层理或片理等空隙侵入,常形成类似岩盆、岩床、岩盖等形状的侵入体,它们和围岩的接触面基本上和层理、片理平行,在地质学上称为整合侵入;如果岩浆不是沿着层理或片理侵入,而是穿过围岩层理或片理的断裂、裂隙贯入,这种况形成的侵入体被称为不整合侵入体。人们通常所说的岩墙,就是穿过岩层近乎直立的板状侵入体,厚度一般为几十厘米到几十米,长度可以从几十米到数十公里,甚至数百公里。

由于岩浆岩和围岩有很密切的接触关系,因此,围岩的碎块常被带到岩浆中,成为岩浆的捕虏体。但是生物化石和生物活动遗迹在岩浆岩中是不存在的。

在岩浆从上地幔或地壳深处沿着一定的通道上升到地壳形成侵入岩或喷出到地表形成喷出岩的过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变,岩浆的性质、化学成分、矿物成分也随之不断地变化,因此,在自然界中形成的岩浆岩是多种多样、千变万化的,如基性岩、中性岩、酸性岩,还有碱性岩、碳酸盐岩等岩类,也充分说明了岩浆成分的复杂多样性。


冷凝特征

岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹,与沉积岩和变质岩有明显的区别。

不论喷出岩,还是侵入岩,大部分岩浆岩都是块状结晶的岩石,只有少数急速冷却形成的玻璃质岩石,如黑耀岩,外貌象沥青,就是完全由玻璃质组成的,这种玻璃质岩石一般只形成在岩浆岩中。

人们已经注意到每块岩石里面都有许多大小、形状、颜色不同的颗粒,它们就是组成岩石的矿物。虽然已知的矿物有将近4000种,但是,比较常见的组成岩石的矿物并不是很多。岩石学中把这些主要组成岩石的矿物称为主矿物;在岩石中虽然常见、但含量很少的矿物称为副矿物;没来得及结晶的玻璃质或隐晶质称为基质。

岩浆岩中除了具有特有的结构、构造之外,还有一些特有的矿物。有些在岩浆岩中出现的矿物(如石英、长石、角闪石、云母等),它们在沉积岩或变质岩中也可以见到。但是,有些矿物(如霞石、白榴石等)却只有在偏碱性的岩浆岩中才能见到。

此外,不同的岩石中还有着不同的矿物组合。比如在比较高温和高压条件下形成的岩石,组成它们的矿物不论在成分上,还是在结构和构造上都具有在高温和高压条件下相应的特点。而在低温常压条件下形成的岩石,其矿物的特征和组合就与之截然不同。


因此,科学家们研究岩石常常是从组成岩石的矿物入手,首先在显微镜下确定岩石是由哪些矿物组成的,每个矿物的含量有多少,矿物颗粒的大小和形状是什么样,还要观察这些大小不同、形态各异的矿物是怎么分布和排列的,这就引出了"岩石结构和构造"的概念。然后,还要配合岩石的化学成分分析资料以及岩石在自然界中产出的位置和状态,也就是地质学家们所说的"岩石在野外的产状"的详细观察。最后,把所有获得的资料综合考虑,才能够知道所研究的岩石是属于哪一类,岩石定名是什么以及它们是怎么形成的。


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