岩浆分异作用

岩浆分异作用(英语:magma differentiation)是指岩浆部分熔融、冷却、侵位喷发过程中发生主要化学变化的各种过程的总称。由分异而产生的不同岩浆被称为岩浆系列[1]

名词定义

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相关名词定义如下:[2]

  • 原始熔体(英语:Primary melts):没有经过任何分异作用,代表了岩浆的起始成分。
  • 母体熔体(英语:Parental melts):是指一个熔体能通过岩浆分异作用,而产出一系列相关的岩石,这熔体被称为这些岩石的母体熔体。母体熔体不等于原始熔体,因为后者产出的岩石,在前者未见。
  • 堆积岩(英语:Cumulate rocks):在岩浆分异过程中,先形成的晶体在岩浆中被堆积,冷却后成为堆积岩。

岩浆分异作用成因

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岩浆分异作用成因如下:[3]

  • 冷却:是岩浆改变成分最主要的成因。它导致矿物开始从熔体结晶出来。大多数岩浆是液态岩石(熔体)和结晶矿物(斑晶)的混合物。
  • 污染:是岩浆分化的另一个原因。污染可能是由围岩的同化、两种或多种岩浆的混合、甚至是在岩浆房通过另一岩浆的补充而造成的[4]

岩浆分异机制

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  • 分离结晶:是从熔体中分离已结晶的矿物,这会改变熔体的成分[3]
  • 同化作用:是指热岩浆侵入地壳后,能熔化围岩并与其混合因而产生不同化学成分的熔体[5]
  • 岩浆补充:当然岩浆开始在岩浆房进行分异作用时,若注入新岩浆,不但改变熔体的成分,而且会改变原已完成的分离结晶矿物[6]
  • 岩浆混合:两个岩浆在侵入地壳时,混合后会形成一种成分介于两者之间的新岩浆成分[7]
  • 部分熔体萃取:当先结晶的矿物沉淀在岩浆房内。而部分的熔体被移除时,这就改变岩浆房内的化学成分[2]
  • 界面捕留: 在大型岩浆房中,由于岩浆房壁对岩浆对流运动的摩擦,导致对流运动,从外向内地形成同心圆型分层。以致于将岩浆分开成个别区域,这些区域可以分别地进行分异作用[8]

参考文献

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  1. ^ MARJORIE WILSON (1003) Magmatic differentiation Journal of the Geological Society, 150, 611-624, 1 July 1993, https://doi.org/10.1144/gsjgs.150.4.0611
  2. ^ 2.0 2.1 Georg F. Zellmer and Catherine Annen (2008)An introduction to magma dynamics, Geological Society, London, Special Publications, 304, 1-13, 1 January 2008, https://doi.org/10.1144/SP304.1
  3. ^ 3.0 3.1 Claude Jaupart,Stephen Tait (1995) Dynamics of differentiation in magma reservoirs,Jour. of geophysical research. Volume100, Issue B9https://doi.org/10.1029/95JB01239
  4. ^ Antonio Castro,Carmen Rodríguez,Juan Díaz-Alvarado,Carlos Fernández,Olga García-Moreno (2012)Magma Differentiation and Contamination in Crustal Magmatic System Evolution: Anatomy, Architecture, and Physico‐Chemical Processes Online ISBN 9781119564485 Print ISBN 9781119564454 https://doi.org/10.1002/9781119564485.ch5
  5. ^ Meade, F. C.; Troll, V. R.; Ellam, R. M.; Freda, C.; Font, L.; Donaldson, C. H.; Klonowska, I. (2014). "Bimodal magmatism produced by progressively inhibited crustal assimilation". Nature Communications. 5 (1): 4199. doi:10.1038/ncomms5199. ISSN 2041-1723. PMID 24947142.
  6. ^ J. Leuthold, J. C. Lissenberg, B. O'Driscoll, O. Karakas; T. Falloon, D.N. Klimentyeva, P. Ulmer (2018); Partial melting of the lower oceanic crust at spreading ridges. Frontiers in Earth Sciences: Petrology: 6(15): 20p; doi:10.3389/feart.2018.00015
  7. ^ Troll, Valentin R.; Donaldson, Colin H.; Emeleus, C. Henry. (2004). "Pre-eruptive magma mixing in ash-flow deposits of the Tertiary Rum Igneous Centre, Scotland". Contributions to Mineralogy and Petrology. 147 (6): 722–739. doi:10.1007/s00410-004-0584-0. ISSN 1432-0967. S2CID 128532728.
  8. ^ SOMDEV BHATTACHARJI AND CHARLES H. SMITH (1964)Flowage Differentiation, SCIENCE•10 Jul 1964•Vol 145, Issue 3628•pp. 150-153•DOI: 10.1126/science.145.3628.150