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[科普中國(guó)]-石英安山石

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石英安山石是巖漿巖的一種,巖漿巖是由巖漿噴出地表或侵入地殼冷卻凝固所形成的巖石,有明顯的礦物晶體顆粒或氣孔,約占地殼總體積的65%,總質(zhì)量的95%。巖漿是在地殼深處或上地幔產(chǎn)生的高溫?zé)霟帷⒄吵?、含有揮發(fā)分 的硅酸鹽熔融體,是形成各種巖漿巖和巖漿礦床的母體。

簡(jiǎn)介石英安山石是由于巖漿侵入地殼或噴出地表后冷凝而成,是組成地殼的主要巖石,巖漿巖分侵入巖和噴出巖兩種。前者由于在地下深處冷凝,故結(jié)晶好,礦物成分一般肉眼即可辨認(rèn),常為塊狀構(gòu)造,按其侵入部位深度的不同,分深成巖和淺成巖;后者為巖漿突然噴出地表,在溫度、壓力突變的條件下形成,礦物不易結(jié)晶,常具隱晶質(zhì)或玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),一般礦物肉眼較難辨認(rèn)。安山石是一種極為常見(jiàn)的巖漿巖,其他常見(jiàn)的巖漿巖還有花崗巖、花崗斑石、流紋巖、正長(zhǎng)石、閃長(zhǎng)石、輝長(zhǎng)巖和玄武巖等1。

巖漿巖的形成特征巖漿巖主要有侵入和噴出兩種產(chǎn)出情況。侵入在地殼一定深度上的巖漿經(jīng)緩慢冷卻而形成的巖石,稱(chēng)為侵入巖。侵入巖固結(jié)成巖需要的時(shí)間很長(zhǎng)。地質(zhì)學(xué)家們?cè)鲞^(guò)估算,一個(gè)2000米厚的花崗巖體完全結(jié)晶大約需要64000年;巖漿噴出或者溢流到地表,冷凝形成的巖石稱(chēng)為噴出巖。噴出巖由于巖漿溫度急劇降低,固結(jié)成巖時(shí)間相對(duì)較短。1米厚的玄武巖全部結(jié)晶,需要12天,10米厚需要3年,700米厚需要9000年。可見(jiàn),侵入巖固結(jié)所需要的時(shí)間比噴出巖要長(zhǎng)得多。

巖漿巖黏度黏度也是巖漿很重要的性質(zhì)之一,它代表著巖漿流動(dòng)的狀態(tài)和程度。巖漿中二氧化硅的含量對(duì)黏度影響最大,其次是氧化鋁,三氧化二鉻,它們的含量增高,巖漿黏度會(huì)明顯增大。酸性巖中二氧化硅,氧化鋁的含量很高,因此,黏度也最大;溶解在巖漿中的揮發(fā)份可以降低巖漿的黏度、降低礦物的熔點(diǎn),使巖漿容易流動(dòng),結(jié)晶時(shí)間延長(zhǎng);此外,巖漿的溫度高,黏度相應(yīng)變小;巖漿承受的壓力加大,巖漿的黏度也增大。

巖漿巖構(gòu)造特征巖漿巖中有一些自己特有的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征,比如噴出巖是在溫度、壓力驟然降低的條件下形成的,造成溶解在巖漿中的揮發(fā)份以氣體形式大量逸出,形成氣孔狀構(gòu)造。當(dāng)氣孔十分繁多時(shí),巖石會(huì)變得很輕,甚至可以漂在水面,形成浮巖。如果這些氣孔形成的空洞被后來(lái)的物質(zhì)充填,就形成了杏仁狀構(gòu)造。巖漿噴出到地表,熔巖在流動(dòng)的過(guò)程中其表面常留下流動(dòng)的痕跡,有時(shí)好像幾股繩子擰在一起,巖石學(xué)家稱(chēng)之為流紋構(gòu)造、繩狀構(gòu)造。如果巖漿在水下噴發(fā),熔巖在水的作用下會(huì)形成很多橢球體,稱(chēng)之為枕狀構(gòu)造。可見(jiàn),這些特殊的構(gòu)造只存在于巖漿巖中。

巖漿巖不論侵入到地下,還是噴出到地表,它們和周?chē)膸r石之間都有明顯的界限。如果巖漿沿著層理或片理等空隙侵入,常形成類(lèi)似巖盆、巖床、巖蓋等形狀的侵入體,它們和圍巖的接觸面基本上和層理、片理平行,在地質(zhì)學(xué)上稱(chēng)為整合侵入;如果巖漿不是沿著層理或片理侵入,而是穿過(guò)圍巖層理或片理的斷裂、裂隙貫入,這種情況形成的侵入體被稱(chēng)為不整合侵入體。人們通常所說(shuō)的巖墻,就是穿過(guò)巖層近乎直立的板狀侵入體,厚度一般為幾十厘米到幾十米,長(zhǎng)度可以從幾十米到數(shù)十公里,甚至數(shù)百公里。

由于巖漿巖和圍巖有很密切的接觸關(guān)系,因此,圍巖的碎塊常被帶到巖漿中,成為巖漿的捕虜體。但是生物化石和生物活動(dòng)遺跡在巖漿巖中是不存在的。

在巖漿從上地幔或地殼深處沿著一定的通道上升到地殼形成侵入巖或噴出到地表形成噴出巖的過(guò)程中,由于溫度、壓力等物理化學(xué)條件的改變,巖漿的性質(zhì)、化學(xué)成分、礦物成分也隨之不斷地變化,因此,在自然界中形成的巖漿巖是多種多樣、千變?nèi)f化的,如基性巖、中性巖、酸性巖,還有堿性巖、碳酸鹽巖等巖類(lèi),也充分說(shuō)明了巖漿成分的復(fù)雜多樣性2。

石英安山石的成分化學(xué)成分石英安山石的化學(xué)成分主要是造巖元素包括:O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、K、Na、Ti等,還有少量的P、H、N、C、Mn等。 主要化合物由SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O、H2O等九種氧化物組成。

二氧化硅是最重要的一種氧化物,它是反映巖漿性質(zhì)和直接影響礦物成分變化的主要因素。

隨著二氧化硅含量的增加,F(xiàn)eO和Mg逐漸減少;而氧化鈉、氧化鉀則漸趨增加。 CaO、 氧化鋁在純橄欖巖中含量很低,但在輝長(zhǎng)巖中則隨二氧化硅含量的增加而增加,尤其是后者更為顯著,而后隨著SiO2含量的增加又逐漸降低。

巖漿巖礦物成分1、主要礦物、次要礦物、副礦物。主要礦物指在巖石中含量多,并在確定巖石大類(lèi)名稱(chēng)上起主要作用的礦物。次要礦物指在巖石中含量少于主要礦物的礦物。副礦物指在巖石中含量很少,在一般巖石分類(lèi)命名中不起作用的礦物。

2、硅鋁礦物和鐵鎂礦物。 硅鋁礦物也稱(chēng)為淺色礦物,指SiO2和Al2O3的含量較高,不含鐵鎂的礦物。如石英、長(zhǎng)石等。鐵鎂礦物也稱(chēng)暗色礦物,指FeO與MgO含量較高,SiO2含量較低的礦物。如橄欖石、輝石、角閃石及黑云母等礦物。

3、巖漿巖礦物的成因類(lèi)型。 按礦物成因可分為原生礦物、他生礦物及次生礦物。 原生礦物是指在巖漿結(jié)晶過(guò)程中形成的礦物。 他生礦物是指由巖漿同化圍巖和俘虜體使其成分改變而形成的礦物。次生礦物是指在巖漿形成后,由于受到風(fēng)化作用和巖漿期后熱液蝕變作用,原來(lái)的礦物發(fā)生變化而形成的新礦物3。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李航 - 副教授 - 西南大學(xué)