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岩漿,你從哪來?要到哪去?

我們是一群士兵,隱藏在各類岩石中,分散在地殼及地幔的各個角落。只要條件成熟,一聲令下,我們將逐步從岩石中走出,集集出發。條件很簡單,就是降壓、加水、增溫

火山的岩漿如何形成?降壓、加水、增溫!

當然,我們兄弟個性十足,從岩石中走出來的條件也不盡相同,比如石英、鉀長石等含矽、鋁成分比較多的兄弟,難以容忍高溫,一般只要溫度超過650度,他們就蹦出來了。而含鐵、鎂比較多的橄欖石、輝石等兄弟,650度對他們來說小菜一碟,繼續待在岩石中睡大覺。當溫度達1200度以上,他們才慢悠悠的從岩石中出來。先走出來的兄弟形成酸性岩漿(圖1),留下的兄弟組成基性殘留。這個過程,專業術語稱之

部分熔融

,也就是說岩石中礦物不是一次性全部熔融,只是很少一部分礦物熔融,一般只有1%-10%左右。

部分熔融的序列

與之前講過

鮑文序列

正好相反

礦物界也有朋友圈嗎?

,也就是說矽含量高的礦物先熔融(圖2)。

圖1部分熔融示意

圖2 部分熔融順序

部分熔融之後,分散在各地的我們各自從四面八方匯聚到一起形成

岩漿房

。因為我們是

從固態岩石中熔融

出來的,

體重變輕

了。因此,我們在岩漿房中,就像你乘一個熱氣球一樣,試圖

往上運移

。但是,

溫度越往上越低

,我們兄弟中的橄欖石、鉻鐵礦等不能適應,於是他們又開始結晶,並下沉至岩漿房底部,

迴歸岩石

。而其餘兄弟,繼續滯留形成殘餘岩漿(圖3)。此時,礦物結晶的順序與鮑文序列一致。這一過程,專業術語稱

岩漿分異作用

,並沒有外來岩漿參與。

圖3 岩漿分異作用示意

此外,我們剩餘部隊繼續上升,並用我們的溫度溫暖周圍的岩石,讓埋伏在這些岩石的兄弟熔融出來加入我們的行列,此外,圍巖的碎塊也會主動掉入我們的懷抱,被我們融化,或者被同化了。這一過程,專業術語稱

同化混染作用

。如果掉入岩漿房的碎塊,沒有完全熔融,專業術語稱俘虜體(圖4)。

圖4 岩漿同化混染作用示意

還有,我們在上升過程中時不時遇到其它地方來的部隊,兩個部隊混合組成

新的編隊

重新出發(圖5)。這一過程,稱為

混合作用,

就是兩種、甚至三種不同起源的岩漿房成分混合從而形成新岩漿房的過程(圖5)。

圖5 岩漿混合作用示意

如果有人問我們岩漿怕什麼,最擔心

溫度和壓力降低

。當溫度與壓力降低後,我們兄弟都

將逐漸失去活力,逐漸凝固結晶,迴歸到岩石的懷抱

一部分兄弟沒有能夠抵達地表,在地球內部一定深度就已經迴歸岩石,這種岩石稱為

侵入岩

,最大的特點是

冷卻慢

,礦物有時間生長,所以

晶體大,並且很有型

為什麼礦物長得那麼有型?

另外一部分兄弟有幸衝破地表,抵達地球表面堆積迴歸岩石,這種岩石叫

噴出巖

,最大特點是

快速冷卻

,礦物沒有時間結晶,呈

玻璃質或者隱晶質結構

,礦物形態不明顯(圖6)

礦物是什麼?冰是礦物嗎?珍珠是礦物嗎?

圖6 侵入岩與噴出巖示意

因此,

我們來自岩石,部分熔融釋放了我們,經歷岩漿分異作用、岩漿同化混染作用、混合作用,最後又迴歸岩石。這一切皆因溫度與壓力的變化!