地球岩石及其形成作用(3)

地球岩石及其形成作用（3）

胡经国

二、岩浆作用

㈠、岩浆作用概述

地壳深部和上地幔中的岩浆沿地壳－岩石圈内的脆弱带上升侵入到地壳内一定深度或者经地壳－岩石圈内的构造断裂喷出地表经冷却凝固而形成岩石的过程，统称为岩浆作用（Magmatic Action），又叫做岩浆活动。其中包括岩浆侵入作用和岩浆喷出作用或火山作用（Volcanic Action）；前者又叫做岩浆侵入活动，后者又叫做岩浆喷出活动（或火山活动）。由岩浆作用而形成的岩石统称为岩浆岩，又叫做火成岩。岩浆岩和岩浆矿床是岩浆作用的产物。

有的观点认为，岩浆作用是指岩浆形成、运移、聚集、变化和冷凝成岩的全过程。其中具有巨大的动能、热能和化学能。但是，仍然认为，岩浆作用包括岩浆侵入作用和岩浆喷出作用。

㈡、岩浆作用发源地地质条件

现今的岩浆作用发源于大陆30km、洋壳6km以下的软流圈。但是，软流圈的物质并不是岩浆。软流圈物质在上覆岩石圈巨大的静压力作用下呈半塑性状态。只有当压力降低（如地壳－岩石圈断裂）时，软流圈物质才能转变为岩浆并且朝着压力降低的方向（如大洋中脊裂谷带）运移。另外，当温度升高时软流圈物质也能形成岩浆，并且把上覆岩层熔透而形成火山喷发。

所以，岩浆作用发源地应具备的地质条件是：

1、地壳（包括洋壳）断裂带

地壳（包括洋壳）断裂带，如大洋中脊（简称洋中脊）裂谷带。这里因压力降低，岩浆沿洋中脊裂谷带上涌，导致火山喷发。

2、大洋板块俯冲消亡带

大洋板块俯冲消亡带，即海沟岛弧系。这里因大洋板块俯冲而产生剧烈摩擦，压力和温度升高，俯冲板块物质局部熔融，导致火山爆发。这种火山爆发的能量极高，如印度尼西亚群岛的火山爆发。

3、两个大陆板块碰撞带

两个大陆板块碰撞带也有岩浆活动。不过，这里的地壳很厚，可达60公里左右，岩浆作用主要是侵入作用，很少有火山喷发。

㈢、岩浆侵入作用

岩浆上升侵入到地壳内一定深度，由于上覆岩层的静压力大于岩浆的内压力，因而迫使岩浆停留在地壳内冷却凝结成岩石，这种岩浆作用称为岩浆侵入作用，又叫做岩浆侵入活动。由岩浆侵入作用而形成的岩浆岩称为侵入岩。

根据岩浆侵入地壳内的不同深度，岩浆侵入作用可分为深成侵入作用和浅成侵入作用。

1、深成侵入作用

侵入到地下3公里以下的岩浆，由于处于高温高压条件下，岩浆冷凝速度十分缓慢，因而形成矿物结晶良好、结晶颗粒较大的岩石。这种岩浆侵入作用称为深成侵入作用。由深成侵入作用形成的岩浆岩称为深成侵入岩，简称深成岩。根据其岩体大小及其与围岩的接触关系，深成岩的产状可分为岩基和岩块。

2、浅成侵入作用

侵入到地下3公里以内的岩浆，由于近地表的温度、压力较低，岩浆冷凝速度较快，因而形成矿物结晶颗粒细小或大小不均匀的岩石。这种岩浆侵入作用称为浅成侵入作用。由浅成侵入作用形成的岩浆岩称为浅成侵入岩，简称浅成岩。根据其岩体大小、形状及其与围岩的接触关系，浅成岩的产状可分为岩盖、岩床、岩墙、岩脉和火山颈等。

㈣、岩浆喷出作用

岩浆沿构造断裂等通道或冲破上覆岩层喷溢出地表，冷却凝结成岩石，并且导致火山喷发形成火山。这种岩浆作用称为岩浆喷出作用，简称喷出作用（火山作用），又叫做喷出活动（火山活动）。由岩浆喷出作用形成的岩浆岩称为喷出岩，又叫做火山岩。

第二节喷出作用与喷出岩

一、喷出岩（火山岩）概述

喷出岩（Effusive Rock），又称为火山岩（Volcanic Rock），是由于岩浆喷出地表，在大气圈和水圈中冷却凝结而形成的。当岩浆沿裂隙喷发时，火山岩形态一般与地表形态比较协调，呈被状或层状产出。

火山岩分为狭义火山岩和广义火山岩两类。

㈠、狭义火山岩：火山熔岩

狭义火山岩是指火山熔岩。它可以是由一些低粘度、低挥发分的岩浆（如基性岩浆）以熔融体形式溢流出火山口冷凝而形成。它也可以由一些高粘度的酸性岩浆在火山喷发晚期，由于岩浆房中的挥发分大量逃逸而溢流出地表冷凝而形成。

岩浆的成分不同，喷出地表冷却凝固所形成的岩石也不同。例如，基性喷出岩有玄武岩，中性喷出岩有安山岩，酸性喷出岩有流纹岩，半碱性和碱性喷出岩有粗面岩和响岩。

火山熔岩大多具有气孔、杏仁和流纹等构造以及玻璃质、隐晶质或斑状结构。其中，玻璃质的黑曜岩、珍珠岩、松脂岩、浮岩等火山岩，统称为火山玻璃岩。

㈡、广义火山岩：火山熔岩和火山碎屑岩

广义火山岩是指火山熔岩和火山碎屑岩。火山碎屑岩主要是指由一些高粘度、高挥发分含量的酸性岩浆经爆发式喷发喷出地表的火山碎屑物形成的火山岩。它往往混杂有一定数量的正常沉积物或熔岩物质。

二、火山概述

火山（Volcano）是指由于岩浆喷出作用（即火山作用或火山活动）而形成的一种常见的地貌形态，是由于岩浆及其所携带的固体碎屑物质喷出地表后堆积而形成的山体。

火山是炽热地球深部的窗口。火山活动是地球上最具爆发性的力量。火山爆发时能喷出多种物质，其中主要是炽热的火山熔岩、火山弹、火山灰以及火山灰凝固而成的火山泥。火山泥在冶金、化工、医疗、壁材领域应用广泛。

火山喷发是一种常见的地质灾害，其危害主要有熔岩流、火山灰、火山泥石流等所造成的危害。

三、火山类型

按活动情况，火山分为活火山、死火山和休眠火山三种类型。

㈠、活火山

活火山（Active Volcano）是指现在尚在活动或周期性不断活动的火山。这类火山正处于活动的旺盛时期。例如，印尼爪哇岛上的梅拉皮火山，自20世纪以来，平均间隔两三年就要持续喷发一个时期。中国火山活动以台湾岛大屯火山群的主峰七星山最为有名。在中国大陆上，仅在新疆昆仑山西段于田的卡尔达西火山群有过火山喷发记录。

㈡、死火山

死火山（Extinct Volcano）是指史前曾经发生过喷发，但是有史以来一直未活动过的火山。此类火山已丧失了活动能力。有的死火山仍保持着完整的火山形态，有的则已经遭受风化侵蚀，只剩下残缺不全的火山遗迹。例如，中国山西大同火山群，在方圆大约123平方公里范围内，分布着99个孤立的火山锥；其中，狼窝山火山锥的高度将近1900米。

㈢、休眠火山

休眠火山（Dormant Volcano）是指有史以来曾经喷发过，但是长期以来处于相对静止状态的火山。此类火山保存有完好的火山锥形态，仍然具有火山活动能力，或尚不能断定其已丧失火山活动能力。例如，中国长白山天池火山，曾经于1327年和1658年两度喷发，在此之前还有过多次喷发活动。虽然目前还没有发生喷发活动，但是从山坡上一些深不可测的喷气孔中还在不断喷出高温气体，可见该火山如今正处于休眠状态。

需要说明的是，这三种类型的火山之间没有严格的界限。休眠火山可以复苏，死火山也可以“复活”。它们相互间并不是一成不变的。例如，过去一直认为意大利的维苏威火山是一座死火山，在火山脚下人们建筑起许多城镇，在火山坡上开辟了葡萄园。但是，在公元79年，维苏威火山突然爆发，高温火山喷发物侵袭占据了毫无防备的庞贝和赫拉古农姆两座古城，两座城市及其居民