熔岩是如何产生的?
岩浆喷出地表冷却凝固而形成的岩石。狭义的喷出岩即指各种熔岩。熔岩具有两种含义,一是指喷出地表后挥发分逸散的炽热熔融状态的岩浆,又称熔浆;一是指由熔浆冷却凝固而形成的岩石。没有冷却的熔浆可以沿山坡或河谷流动,其前端多呈舌状,称为熔岩流。由于熔浆化学成分的差异,其粘稠性和流动速度亦不同,基性熔浆一般含SiO2较少,粘性小,流速大,酸性熔浆含有SiO2较多,粘性大,流速小。大面积的熔岩流冷凝而形成的岩石为熔岩被。熔岩冷凝过程中,由于岩石导热性和地表形态的差异,可形成波状熔岩、绳状熔岩、块状熔岩、熔岩瀑布和熔岩隧道等各种形态。熔浆可以是在火山爆发时从火山口喷流出来,也可以是沿断裂溢流出来。熔浆的化学成分不同,冷却凝固后所形成的岩石也不同。基性的喷出岩为玄武岩,中性的喷出岩为安山岩,酸性的喷出岩为流纹岩,半碱性和碱性喷出岩为粗面岩和响岩。喷出岩多具气孔、杏仁和流纹等构造。多呈玻璃质、隐晶质或斑状结构。玻璃质的黑曜岩、珍珠岩、松脂岩、浮岩等喷出岩称为火山玻璃岩。广义的喷出岩包括各种熔岩和火山碎屑岩。火山碎屑岩主要是由火山作用而形成的各种碎屑物堆积而成的,往往混有一定数量的正常沉积物或熔岩物质
由于火山喷发的物理化学条件的不同,火山在形态上有多种不同的类型,一般分为三种:
1、盾状火山:由于火山挤出的产物主要为低粘滞性的玄武岩岩浆,所以形成的山体具有宽阔顶面和缓坡度侧翼。
2、火山渣锥:火山爆发时,喷出气体携带熔岩滴进入大气,然后在火山口附近降落,熔岩滴在落地之前已经是固体或部分固体了,降落后堆成的山体,就是火山渣锥。
3、复合型火山(层状火山):一般是火山多次喷发所形成。形成复合型火山的通常是安山岩,但也有例外。
火山喷发出的物质种类:
根据火山喷出物质的物理性质,人们把这些物质分为三类:
1、熔岩:流出地表的岩浆。
2、火山岩屑;火山爆发时,当岩浆接近地面时,黏度过高,气体不易逸出,于是累积的压力越来越大,终于把熔岩炸碎而喷发,浙西喷出的物质便是火山岩屑。从小到大分别称为:火山尘、火山灰、火山弹。
3、火山气体:主要成分是水蒸气,还有二氧化碳、氮气等。大部分水气来自熔岩内部,其它水气来自地表水或地下水。火山气体携带大量火山灰、火山尘等,所以火山气体喷发时就像黑云升起一样。
(壹) 前言
火山(Volcano)的名词来自义大利的"Vulcano",原是义大利地中海内利巴里群岛(Lipari Islands)一个火山的名称, 后来成为火山代名词。而Vulcan 在古罗马文字中指『火神』。
(贰) 火山形成成因
火山运动和地球内部熔融之流质,所带动之板块运动有密切关系。
板块运动
地球表面及浅处部分可分为若干个大板块。板块包括地壳和地函上部,相当於岩石圈,约100公里厚.各板间在其板块边界做相对 运动:一是扩张(Divergence),一是隐没(Convergence);这就是板块运动。火山活动一般发生在板块交接的地方或其附近,主要分三部分:
板块扩张带:太平洋脊带、大西洋中洋脊带及印度洋中洋脊带的火山均属於此。
板块隐没带:环太平洋带及地中海带的火山均发生在此附近。
热点:位於地函上部,在此可生成岩浆,当板块做水平移动时,经过热点上便有火山生成,这样连续发生会造成一系列的火山, 而火山生成离热点越远者越老。如夏威夷火山群岛。
而板块运动使得岩浆生成并上升,流出地面造成火山。
岩浆的生成和流出
火山活动是指地下深处的岩浆流至地面的现象。而我们所能看得到的火山活动,只是从岩浆流到地面上开始,到活动停止这一段期间的 各种现象而已。在地下进行的活动必须使用其它方法来推测。以下是有关岩浆地下活动:
岩浆生成的场所:岩浆大部分产生於地壳下部至地函上部之间(大约20公里至200公里间),而多在地函上部中。
岩浆生成的条件:地球内部温度的分布,在地下200公里处的温度,据估计在1200℃至1600℃左右。在这种温度之下,该处的超基性矽酸盐矿物大部分不会熔融。因为若熔融,温度必须提高,不然矽酸盐矿物的熔点就要降低。因此岩浆生成的原因有:温度增高、含水量增多、压力减低等。温度增高的方式有: 地函内的热对流,可使部分地函的温度升高;某种应力加强而使部分地函的温度升高。地函内压力减少会使矽酸盐矿物熔融点降低,地函内水分增多也会使矽酸盐矿物的熔点降低等。 地球各地岩浆生成的原因并不相同,即各地岩浆生成机制不同。海洋山脊下的岩浆、大陆边缘下的岩浆、岛弧下的岩浆及大陆下的岩浆,其生成机制都互有差异。
岩浆的上升与成分变化:岩浆内的压力若超过上盖岩层的压力时,岩浆就沿裂缝上升至地面。岩浆在上升期间,随温度及压力的降低,部分矿物开始结晶,而岩浆成分也开始变化。结果流至地面上时,就生成各种火成岩。对於岩浆的上升机制和成分变化(分异作用)也有种种看法,如岩浆生成后直接上升至地表,? 茼b上升期间,岩浆成分有的会发生变化,有的不会发生变化;岩浆(原始岩浆)生成后开始上升,但在半途停留一段时间(形成所谓岩浆库,Magma reservoir)后在上升至地表,在此情形下,岩浆成分在原始岩浆上升中、在岩浆库中或第二次上升中都可能发生变化。至於岩浆的停留次数? M成分变化的场所可以做多种考虑。
(参) 世界火山的分布
火山种类
火山一般的分类可以分为:
活火山(Active volcanoes):现在仍在不时活动
休眠火山(Dormant volcanoes):现在已停止活动,但是缺少侵蚀变化
死火山(Extinct volcanoes)在人类历史上完全没有活动记录,也没有活动迹象
不过休眠火山可以觉醒,死火山也可以复活,故如仅靠过去的记录来区分它,未必十分正确。
火山分布
世界上最主要的火山带,系环绕太平洋的边缘分布,号称「火环」(Ring of Fire),计自南美洲安地斯山脉的智利起,向北经秘鲁、中美洲墨西哥、美国西部卡斯凯德山脉(Cascade range)、西北行至阿留申群岛、堪察加、千岛群岛、日本、琉球、台湾、菲律宾、西里伯斯、新几内亚、 所罗门群岛(Solomon Is.)、新喀里多尼(New Caledonia)、及纽西兰等。这一条火环大致和环太平洋的地震带相一致,可称为地壳活动带(Mobile Belt of Earth Crust)。除这一条主要火山地带外,尚有其它六区:
太平洋岛屿区∶包括夏威夷群岛、及南美外海的加拉巴哥斯群岛(Galapagos Is.属厄瓜多尔)、侏恩费南迪诸小岛(Juan Fernandez Isles,属智利)。
南洋赤道区∶包括帝文、爪哇、巴里及苏门达腊诸岛。
印度西侧∶阿拉伯地区、马达加斯加岛及东非洲裂谷火山群。
地中海带∶由土耳其极东的阿拉雷特峰(Mt.Ararat)起,向西经义大利至大西洋上的亚速尔群岛、坎奈群岛(Canary Is.)等。
西印度群岛火山群。
冰岛及法罗群岛等零星地区。
(肆) 火山喷发形式
我不知道你希望得知的是哪一个过程。只能提供几个方向你可以去深挖。
首先是回答者:Zero1983 - 助理 二级 所说的熔岩是指喷出地表的岩浆,也用来表示熔岩冷却后形成的岩石。
这个在理解上,可以讲解一下喷出地表的岩浆这个概念。
地球上的岩石都可以分为三类,火成岩、沉积岩和变质岩。而熔岩是属于火成岩的范畴。
因为岩浆在地幔和下地壳这个地方生成。这个时候,它是液态的,而因为巨大的压力,所以不断的在找寻这地壳的缝隙而冲上来。而当它变成岩石的过程中,是要经过地壳那么遥远的路程,有的时候,冲的不够上来,那么就成为了深成岩;冲的上来点,却没有到地表,那么就成为了浅成岩;那么比较厉害的,就从火山通道或者火山口喷出了地表,成为了喷出岩。而其中的深成岩和浅成岩在地球科学概论中称为侵入岩。
熔岩是喷出岩的一种,是从喷出岩的产状上来讲的,(产状简单的说就是生成的状态),喷出岩的产状可以分成火山锥、熔岩流及熔岩瀑布、岩被(也称熔岩被)。
其次,我们从熔岩的成分上来看,实际上也就是讲的是岩浆岩的成分,不标准的说,也可以说是火成岩的成分。那么从二氧化硅、氧化纳和氧化钾来看,可以按这个标准可以分成超基性岩类、基性岩类、中性岩类、酸性岩类、碱性岩类。而刚才我们已经说过,火成岩有侵入岩(深成和浅成)和喷出岩分类,那么它的命名也是要分的。我们只说喷出岩,而在熔岩也就是喷出岩中,相对应的是苦橄岩类、玄武岩类、安山岩类、流纹岩类、粗面岩响岩类等。那么在看电影的时候,我们又怎么知道它是什么岩呢,这个需要专业的锻炼,当然,有个简单的方法,缓缓流的是酸性岩浆,流的快的是基性的,因为粘度和岩浆本身温度不同的问题咯,这也是为什么黄山之类的会有岩柱岩针之类的东西,花岗岩是酸性岩浆,流的慢,然后一喷出来就固住了,成为了这种形状。而在峨眉山之类的玄武岩(基性岩类)的就不会出现这种。
最后,回到那个最基本的问题,既然熔岩是从岩浆的概念中提炼出来的,那么岩浆又是怎么产生的呢?各类岩石在地下深处被高温融化,又成为岩浆回到地球内部。我只能用这个比较简单的答案来回答你。因为这个牵涉到的是板块运动和岩石学的问题。
至于板块运动,我们可以从太平洋板块看到,洋中脊有岩浆涌出来,然后推动着板块向边缘移动,而在欧亚大陆和太平洋板块的交界处,因为它移过来,我们的欧亚大陆板块就忍让着让它往下俯冲,那么俯冲下去的岩石怎么办呢,就在深层的地方融化成了岩浆,然后又往太平洋中间那个喷出的地方去补偿,就成为了一个循环。我举这个例子,只是想说明物质守恒,也想说明一下岩浆的生成过程的一个部分。因为岩浆不一定是火成岩变成的,也可能是变质岩也可能是沉积岩,这个在岩石学的混合岩这块可以具体学习体会到。
岩石如何产生液态熔岩?举例来说,汽水中含有二氧化碳,但是尚未开瓶时,由于二氧化碳被加压装在瓶内,所以我们看不到它的存在 ;一旦打开瓶盖,压力消失,二氧化碳就以气泡形式显示出来。 同样地,在地函的内部也有液体熔岩的存在,但是平常因受到 巨大的压力,所以没有显现出来。如果发生地震而造成裂缝,则有 如打开汽水瓶盖,使得压力消除,液体熔岩由于浮力而上升,喷出 于地球表面,就产生火山爆发。
火山爆发前,会发生许多火山性的小地震。随着时间的增长, 小地震发生的深度愈浅,等到接近地表时,就会发生火山爆发,此 时火山性地震就完全停止。由此可知,火山性地震与开汽水瓶盖的 功能相同,可以产生火山熔岩。火山熔岩上升,接近地表,不久即 冲破地表而发生火山爆发。在接近火山爆发时,火山口附近的地面 会凸出来,但爆发之会凹下去。这正如在铁网上烤年糕,年糕由于 饱含水蒸气而膨胀,但水蒸气蒸散后,年糕又扁下去。 例如樱岛火山的火山性地震以及火山口附近地面的隆起与沈降 的发生,正如前述是根据此过程所发生的。火山爆发后火山口附近 的沈凹地如果变大,就称为巨火口 (caldera),像阿苏火山的巨火 口。阿苏火山巨火口的直径约二十公里,为世界最大级火山巨火口 。火山巨火口如果积水,可称为火口原湖水(caldera lake)。
熔岩是指喷出地表的岩浆,也用来表示熔岩冷却后形成的岩石。熔岩在熔融状态下的流动性随二氧化硅的增加而减弱,基性熔岩粘度小易于流动,酸性熔岩则不易流动。由于熔岩化学成分的不同或火山环境的差异,熔岩有多种表现形式。
看一看地球的结构就知道了,在地壳岩石圈的下边应该就是地幔了,下面是地核,地核为液态的,也就是岩浆。由于地质运动就会有一些岩浆喷出地面就是我们看到的熔岩了,熔岩冷却就成了岩石了。
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