如果石头也有生命,那它的诞生是从岩浆冷凝那一刻开始的,一些石头的开端就是岩浆岩,之后才历经风雨和沧桑巨变,在或长或短的一生中向世人展示了缤纷颜色和瑰丽雄奇,最终回到岩浆,涅槃重生。
在人类历史的长河中,石头(我们称其为岩石)一直是我们的重要伙伴。石头作为地球的记忆。每一块都记录了地球的历史,从熔岩的涌动到冰河的移动,从生物的繁衍到气候的变化。它们是时间的见证者,也是历史的讲述者。‘石头的故事专栏’,让我们带你走进地球四十六亿年。
今天我们介绍的是地球上总量最多的岩石-岩浆岩。 要想了解岩浆岩,我们得先知道什么是岩浆。岩浆是地球内部的一种高温熔融体,温度常在900°-1400°之间,它主要由硅酸盐矿物组成,还可能含有各种金属和非金属元素,以及气体和挥发性物质。
地表岩浆的流动与冷凝(图源@Gif Abyss)
岩浆岩是指岩浆或熔岩冷却和凝固后(地壳里喷出的岩浆,或者被熔化的现存岩石)所成形的一种岩石。岩浆岩通常分为喷出岩和侵入岩两大类。喷出岩是指岩浆沿着构造裂隙上升,由火山通道喷出地表(溢流或爆发等)而形成的一种岩石;侵入岩是指岩浆侵入在地壳中冷凝而成的岩石。根据侵入岩形成深度的不同,又可分深成岩、浅成岩等。
岩浆岩成因和种类示意图(图源@sandatlas.org)
火山喷发是喷出岩形成的主要方式。火山喷发的形式多种多样,有宁静式喷发、爆发式喷发等。在宁静式喷发中,岩浆相对较流畅地流出地表,形成熔岩流。熔岩流在地表流动过程中会逐渐冷却凝固,形成不同的形态。例如,玄武岩熔岩流在流动过程中,表面会形成绳状构造,这是由于熔岩表面冷却较快,内部仍在流动,使表面形成类似绳索的褶皱。
玄武岩岩浆绳状结构
爆发式喷发会产生大量的火山碎屑物质,如火山灰、火山弹、火山砾等。这些火山碎屑物质在喷发后会堆积形成火山碎屑岩。在野外,火山碎屑岩可以呈现出不同的堆积形态
除了火山地区,在一些海底环境中也有大量的喷出岩产出。海底火山喷发形成的枕状熔岩是一种典型的海底喷出岩。枕状熔岩的形成是由于岩浆在海底喷发后,迅速被海水冷却,形成一个个类似枕头形状的熔岩块,这些枕状熔岩块相互堆积在一起,构成了海底火山岩的一部分。
玄武岩冷却收缩形成六方柱节理(图源:国家地理)
侵入岩是岩浆在地下深处缓慢冷却结晶形成的火成岩。深成侵入岩通常形成巨大的岩体,如岩基和岩株。岩基是一种规模巨大的侵入体,其面积可达数百平方千米以上,向下延伸深度较大,往往与地壳深部的构造活动有关。例如,陕西省内华山岩基,它由花岗岩等侵入岩组成,是在板块俯冲等构造背景下形成的。岩株相对岩基规模较小,但仍然是较大的侵入体,面积一般在10 - 100平方千米之间,它也是在地下一定深度形成后,由于后期的地壳抬升和剥蚀作用才出露于地表。
华山北峰(华山整个为花岗岩岩基)
浅成侵入岩包括岩床、岩墙和岩脉等。岩床是一种近平行于地层层面侵入的岩体,它的厚度相对较薄,一般从几厘米到几十米不等。岩墙是垂直或陡倾侵入到地层中的板状岩体,它的宽度和长度变化很大,宽度可以从几厘米到几十米,长度可以延伸数千米。岩脉则是更细小的侵入体,其宽度通常小于1米,呈脉状穿插在围岩中。在野外,我们可以通过侵入岩与围岩的接触关系来识别它们。
岩脉侵入周围水平地层
岩浆岩的形成与地球的板块构造活动密切相关。通过研究岩浆岩,尤其是不同类型的岩浆岩(如玄武岩、花岗岩、安山岩等),可以帮助科学家理解板块的运动、地壳的扩展或俯冲、地震和火山活动等地质现象,从而预防地震和预测火山喷发。而且许多重要的矿产资源,如金、银、铜、铅、锌等金属矿藏,往往与岩浆活动有关。因此它也吸引了诸多科学家对其的秘密进行探索,此次推文只是对岩浆岩进行简单的介绍,后续篇章再对岩浆岩进行内部进行探索。
Katia和Maurice夫妇考察火山(图源:fire of love)
攥稿:肖菲
审核:王伟强
排版:赵贵乐
责任编辑:张雷