巖漿作用是指巖漿從形成、運(yùn)動(dòng)、冷凝成巖的全過(guò)程中，巖漿本身及其對(duì)圍巖所產(chǎn)生的一系列變化。巖漿作用是地球內(nèi)能向外釋放的另一種表現(xiàn)形式。巖漿作用可以分為噴發(fā)作用(extrusion)和侵入作用(intrusion)。相應(yīng)形成的巖漿巖分別稱為火山巖和侵入巖。噴出巖由于巖漿溫度急驟降低，固結(jié)成巖時(shí)間相對(duì)較短。1m厚的玄武巖全部結(jié)晶，需要12天；10m厚需要3年；100m厚需要9000年。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)2000m厚的花崗石體完全結(jié)晶約需要6.4萬(wàn)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。
結(jié)晶分異作用
指巖漿在冷卻過(guò)程中不斷結(jié)晶出礦物和礦物與殘馀熔體分離的過(guò)程。又稱分離結(jié)晶作用。分離的原因主
要是：重力作用。早結(jié)晶出的礦物下沉于熔體的底部，晚結(jié)晶出的礦物堆積于其上，形成有不同礦物組合的具垂直分帶現(xiàn)象的層狀侵入體，又稱火成堆積巖，其下部為超鎂鐵巖(橄欖巖、輝石巖等)，向上依次變?yōu)?a href="/hebeideji/2610244115734256016.html">輝長(zhǎng)巖、長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖，甚至花斑巖等，具層理構(gòu)造及堆積結(jié)構(gòu)，剖面上常見(jiàn)成斜分重復(fù)出現(xiàn)的韻律層理，偶爾見(jiàn)交錯(cuò)層理。常堆積鉻鐵礦、釩鐵磁鐵礦等礦床。重力作用在基性巖漿中較常發(fā)生。壓濾作用。巖漿在部分結(jié)晶之后，在晶體“綱架”之間殘存未結(jié)晶的熔體，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，受擠壓過(guò)濾，與晶體分離，向壓力較小的方向遷移，在張裂隙或褶皺軸部形成小侵入體。花崗石體及其圍巖中的偉晶巖、細(xì)晶巖巖脈，石英粗玄巖中的霏細(xì)巖及花斑巖脈等，有可能就是壓濾作用形成的。流動(dòng)作用。在巖漿運(yùn)移上升過(guò)程中，巖漿中早期形成的晶體，因流體力學(xué)作用，遠(yuǎn)離通道壁部向通道中心高速帶集中。因此，在這些巖體邊緣富集晚期析出的礦物，而在中部則大量集中早期結(jié)晶的礦物。
熔離作用
指成分均一的巖漿，由于溫度、壓力等變化，而分為兩種不混溶或有限混溶的熔體。又稱不混溶作用。這種作用可以用來(lái)解釋基性巖體中銅、硫化物礦床、層狀侵入體中的鉻鐵礦、釩鈦磁鐵礦床；堿性巖與碳酸巖的共生現(xiàn)象；不同成分硅酸鹽巖漿巖的共生現(xiàn)象；還可用來(lái)解釋輝長(zhǎng)巖中條帶構(gòu)造、玄武巖中球粒構(gòu)造等成因。月巖研究發(fā)現(xiàn)，在富SiO2及K2O玻璃質(zhì)中，存在大量富鐵的球體，兩者成分正好符合FeO-Al2O3-K2O-SiO2系的液相不混溶區(qū)，這種球體在夏威夷玄武巖及其他地區(qū)玄武巖基質(zhì)中也陸續(xù)有發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)還證實(shí)，東格陵蘭的斯凱爾戛德侵入體中花斑巖與鐵質(zhì)輝長(zhǎng)巖的熔體，在一個(gè)大氣壓下，在一定氧分壓范圍內(nèi)也是不混溶的。
擴(kuò)散作用
在巖漿侵入體的不同部位存在溫度梯度，一般邊緣較低，中心較高。巖體中的溫度梯度，會(huì)產(chǎn)生濃度梯度，使高熔點(diǎn)組分向低溫區(qū)擴(kuò)散，出現(xiàn)低溫區(qū)高熔點(diǎn)組分集中現(xiàn)象。巖體邊緣暗色礦物較多。擴(kuò)散作用的大小以單位時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散范圍表示(平方厘米/秒)，稱擴(kuò)散系數(shù)，擴(kuò)散系數(shù)與巖漿的溫度成正相關(guān)，而與巖漿的黏度成反相關(guān)。
氣運(yùn)作用
氣體以氣泡形式從熔體中上升，被溶解的低熔點(diǎn)、低密度組分，被氣體搬運(yùn)、攜帶到熔體的頂部，從而產(chǎn)生分異作用。巖漿常含一定揮發(fā)分，其中H2O最多。在超臨界溫度和壓力很大時(shí)，揮發(fā)分的密度變大，接近于液態(tài)，并大量溶解于巖漿之中，而且溶解其他物質(zhì)(尤其低熔點(diǎn)、低密度組分)的能力也較強(qiáng)。當(dāng)巖漿上升到淺處，或斷裂切至巖漿房時(shí)，由于壓力驟降，當(dāng)靜水壓力小于飽和蒸氣壓時(shí)，則巖漿中揮發(fā)分出現(xiàn)氣化沸騰與分離析出的現(xiàn)象，產(chǎn)生氣運(yùn)\作用。此外，由于巖漿中早期析出的晶體一般不含或很少含揮發(fā)分，因此晶體析出越多，巖漿中揮發(fā)分越多，當(dāng)壓力下降時(shí)，也將使巖漿氣化沸騰、分離析出氣體。氣體搬運(yùn)作用使巖體頂部的SiO2、K2O、Na2O增大，富含揮發(fā)分礦物(如角閃石、云母、磷灰石、螢石等)增多，而且能攜帶金屬元素在巖體頂部?jī)?nèi)、外接觸帶中，形成鎢、錫、鈹、、等礦產(chǎn)。
巖漿同化作用
巖漿熔化并與圍巖及捕虜體交代的作用。與同化作用相反，巖漿吸收圍巖及捕虜體中的某些成分，使原來(lái)巖漿成分發(fā)生變化的作用，稱為巖漿混染作用。因此，只要巖漿與圍巖及捕虜體發(fā)生過(guò)熔化、交代作用，則必然既有同化作用，也有混染作用，所以，通常統(tǒng)稱為同化混染作用，簡(jiǎn)稱為同化作用或混染作用。
巖漿可以熔化比它熔點(diǎn)低的巖石，而不能熔化比它熔點(diǎn)高的巖石。但巖漿可與比它熔點(diǎn)高的巖石交代、反應(yīng)，形成新的礦物。
同化混染作用不僅可改變巖漿成分，而且使巖漿降溫、晶體析出，促進(jìn)分異作用。由于晶體析出引起巖漿的熱量與揮發(fā)分的增加，又促進(jìn)同化混染作用的加強(qiáng)。因此，同化混染作用，是巖漿巖多樣性的重要原因之一。同化混染作用主要見(jiàn)于花崗石類侵入巖。
同化混染的強(qiáng)度主要與構(gòu)造環(huán)境、巖體大小、侵入深度、巖漿成分(包括揮發(fā)分)、圍巖性質(zhì)等有關(guān)。活動(dòng)構(gòu)造環(huán)境、巖體大、侵入深、巖漿成分酸度大、揮發(fā)分多，與圍巖成分差別大，一般同化混染也較強(qiáng)。
同化作用的標(biāo)志是：巖漿巖體的成分與其圍巖、捕虜體成分有關(guān)；受過(guò)改造的捕虜體發(fā)育；巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、成分、顏色極不均一，具斑雜構(gòu)造；常見(jiàn)反常的結(jié)晶順序及反環(huán)帶結(jié)構(gòu)；捕虜晶較多；有的巖漿巖中見(jiàn)有他生礦物。
同化混染與成礦關(guān)系密切。如花崗質(zhì)巖漿同化大理石易形成鐵礦；同化錳質(zhì)灰?guī)r易形成錳礦石；同化泥質(zhì)巖易形成鎢礦。
與板塊的關(guān)系
地球內(nèi)部的溫壓條件與巖漿的形成有著明顯的關(guān)系。巖漿是一種熾熱的，具有極強(qiáng)活動(dòng)力的熔融體。通常在地下深處高溫高壓下巖漿形成時(shí)，與周圍環(huán)境處于平衡狀態(tài)。但一旦巖石圈發(fā)生破裂或產(chǎn)生壓力差，平衡被打破，巖漿就會(huì)上升。由于受到上復(fù)地殼的擠壓，一部分巖漿在地殼深處緩慢冷卻結(jié)晶，一部分可以達(dá)到離地表較近的淺處較快冷卻結(jié)晶，或者沖破地殼以火山的方式噴溢出來(lái)迅速冷卻。廣泛分布于大陸地殼中的花崗石巖基可以作為巖漿侵入的代表；而分布在大洋中脊的玄武巖和火山島帶的中酸性為主噴出巖則是火山作用的代表。板塊理論。六十年代中期興起一種新的大地構(gòu)造理論－－板塊結(jié)構(gòu)理論。它認(rèn)為巖石圈的構(gòu)造單元是板塊。全球可被劃分為六大板塊：歐亞板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊和南極洲板塊?；鹕綄W(xué)家根據(jù)這一理論認(rèn)為，當(dāng)組成地球最外層的巨形巖石板塊之間發(fā)生碰撞及擠磨時(shí)，俯沖帶的溫度大幅度上升，甚至達(dá)到使地殼下面的巖石發(fā)生部分熔融的程度，從而導(dǎo)致火山的形成。由于世界上絕大部分火山都分布在各個(gè)板塊的邊緣地帶，看來(lái)這種解釋是合理的。
熱點(diǎn)理論。夏威夷群島火山是人們研究較多的火山。但夏威夷群島離最近的板塊邊緣有3200公里。顯然用板塊理論釋解釋是行不通的。熱點(diǎn)理論認(rèn)為，夏威夷群島是由地球內(nèi)部一個(gè)神秘的“熱點(diǎn)”形成的。當(dāng)太平洋板塊在這個(gè)熱點(diǎn)上移動(dòng)時(shí)，板塊底層巖石就被熔化，借助地下的壓力侵入到地殼上部形成巖漿庫(kù)，最后變成火山。這一理論成功地解釋了夏威夷群島形成的過(guò)程，受到人們的重視。但對(duì)于熱點(diǎn)是產(chǎn)生于地核深處還是局限于該地區(qū)地殼底部尚有爭(zhēng)論。
此外，有的火山學(xué)家研究了冰川變化與火山活動(dòng)的關(guān)系，較好地解釋了冰島、潘特萊里亞島火山的活動(dòng)。
概念
在地下深處天然生成的、富含揮發(fā)性組分的高溫硅酸鹽熔融物質(zhì)稱為巖漿，它是形成各種巖漿巖和巖漿礦床的母體。它的溫度一般800—1200℃，可以低到650℃，也可以高達(dá)1400℃。其成分除硅酸鹽外，可含少量碳酸根、氧化物等，并常含有1%-8%以水為主的揮發(fā)性物質(zhì)。巖漿一般發(fā)生于地下數(shù)千米到數(shù)十千米，在地下強(qiáng)大壓力下，其中揮發(fā)性物質(zhì)主要呈溶解狀態(tài)，部分以氣泡狀態(tài)存在。
分類
巖漿作用包括噴出作用和侵入作用。
（1）噴出作用
巖漿噴出地表后，迅速冷凝成巖的過(guò)程稱為噴出作用，又稱為火山作用?；鹕絿姲l(fā)方式有：
①中心式噴發(fā)
巖漿沿管狀通道上涌，從火山口中溢出，稱為中心式噴發(fā)。這個(gè)中心一般在兩組斷裂的交叉點(diǎn)上，是中、新生代以至現(xiàn)代火山活動(dòng)的主要方式。中心式噴發(fā)常伴有強(qiáng)烈的爆炸，先噴出大量的氣體和碎屑物質(zhì)，最后溢出巖漿。
②裂隙式噴發(fā)
巖漿沿狹長(zhǎng)裂縫溢出，稱為裂隙式噴發(fā)。這種火山口不呈圓形，而表現(xiàn)為長(zhǎng)達(dá)數(shù)十千米的斷裂帶，或是呈串珠狀排列的一系列火山口。裂隙式噴發(fā)以黏性小、流動(dòng)性大的基性巖漿為主，多為緩慢溢出，沿地面流動(dòng)形成熔巖被等。地質(zhì)歷史早期地殼較薄，以裂隙式噴發(fā)為主。
（2）侵入作用
深部巖漿在向上運(yùn)移過(guò)程中，侵入到周圍巖石而未到達(dá)地表的過(guò)程，稱為侵入作用。在侵入過(guò)程中巖漿冷凝結(jié)晶而形成的巖石稱為侵入巖。侵入巖是被周圍巖石包圍其中的三維空間的實(shí)體，故又稱為侵入體。包圍侵入體的周圍原有巖石稱為圍巖。發(fā)生在地表以下5～20km的侵入作用，稱為深成侵入作用，形成的侵入體稱為深成侵入體，其巖石稱為深成巖；發(fā)生在地表以下小于5km的侵入作用．稱為淺成侵入作用，形成的侵入體稱為淺成侵入體，其巖石稱為淺成巖。
侵入體(巖)的產(chǎn)狀是指其形態(tài)、大小及其與圍巖的關(guān)系。由于巖漿侵入的深度、巖漿的規(guī)模與成分以及圍巖的產(chǎn)出狀態(tài)不同．故侵人體的產(chǎn)狀類型多樣。
①巖墻與巖脈
巖墻為狹長(zhǎng)形的板狀侵人體。當(dāng)圍巖是成層的巖石時(shí)，它切割圍巖的層面。其規(guī)模變化大，寬度為幾厘米(或更小)到兒十米(或更大)。長(zhǎng)由幾米(或更小)到兒干米或兒十千米，個(gè)別的能達(dá)上百千米。如南非津巴布韋大巖墻長(zhǎng)500km，寬3～14m。巖墻是巖漿沿圍巖的裂縫擠入后冷凝形成的．其中規(guī)模小、形態(tài)不規(guī)則、厚度變化大、有分叉復(fù)合現(xiàn)象的脈絡(luò)狀侵入體又稱為巖脈。
②巖床
巖床侵入體為層狀或板狀，其延伸方向與圍巖層面平行。它是巖漿沿圍巖的層間空隙擠入后冷凝形成的。巖漿的成分常為基性，其規(guī)模差別很大，厚度為數(shù)米至數(shù)百米。如我國(guó)云南個(gè)舊的卡房輝綠巖巖床，厚達(dá)十至數(shù)十米，面積達(dá)50km以上。又如南非卡盧輝綠巖巖床群，面積可達(dá)22萬(wàn)km。
③巖盆與巖蓋
圍巖為近乎水平延伸的成層的巖石，侵入體的展布與圍巖層理方向吻合，其中間部分略向下凹似盆狀，稱為巖盆。巖盆底部有管狀通道與下部更大的侵入體相通，常為基性巖漿沿圍巖層的層間間隙侵入、擴(kuò)展后冷凝而成。如果侵入體底平而頂凸，并與圍巖層理方向吻合，似蘑菇狀，稱為巖蓋，它常由中酸性巖漿形成。
④巖株
巖株規(guī)模較大，橫截面積為數(shù)十平方千米以內(nèi)，形態(tài)不規(guī)則，似樹(shù)干狀，與圍巖的接觸面不平直，邊緣常有規(guī)模較小、形態(tài)規(guī)則或不規(guī)則的分支侵入體貫入到圍巖之中。巖株的成分多樣．主要以酸性與中性較為普遍。如江西大庚西華山花崗石巖株，出露面積達(dá)19km。又如周口店鎮(zhèn)花崗閃長(zhǎng)巖巖株，出露面積達(dá)56km。
⑤巖基
巖基規(guī)模巨大。橫截面積大于100km，常達(dá)幾百至幾千平方千米，形態(tài)不規(guī)則，其邊緣常以較小規(guī)模的巖脈或巖株形式穿插到圍巖中。巖基主要由花崗巖組成。常有“花崗巖巖基”之稱。我國(guó)的花崗巖巖基分布很普遍，如海南島有兩個(gè)花崗巖巖基，面積總和達(dá)8000km占全島面積的24%。
產(chǎn)物
噴出作用表現(xiàn)為地下大量物質(zhì)在很短時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，其噴發(fā)物有氣體、液體和固體三類。
（1）氣體噴發(fā)物
巖漿中的揮發(fā)分由于圍壓的降低，會(huì)分離出來(lái)。由于氣體本身具有高度活性，故氣體的噴出是火山噴發(fā)的前導(dǎo)，而且貫穿整個(gè)火山噴發(fā)活動(dòng)的始終。
氣體逸出的變化預(yù)示著火山活動(dòng)的進(jìn)程。如果氣體逸出量越來(lái)越多。氣體中的硫質(zhì)成分越來(lái)越濃，氣體溫度越來(lái)越高，則預(yù)示著大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)即將來(lái)臨。隨著氣體逸出量逐漸減少，CO2成分逐漸增多，硫質(zhì)成分逐漸減少，而且氣體溫度逐漸降低．說(shuō)明火山活動(dòng)在減弱。一般來(lái)講，在大規(guī)模火山噴發(fā)結(jié)束之后，火山口在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)還可能會(huì)有少量較低溫度的氣體在徐徐逸出。
氣體以水蒸氣為主，其含量常達(dá)60%以上。此外還有CO2、硫化物(硫化氫、硫的氧化物)、硫，以及少量CO、H、HCl、NH3、NH4Cl、HF等?；鹕絿姲l(fā)的氣體量往往很大，如1912年阿拉斯加州的卡特曼火山噴發(fā)時(shí)，噴出的氣體中僅鹽酸就達(dá)125×10t，氫氟酸達(dá)20×10t。
（2）液體噴發(fā)物
液體噴發(fā)物噴出地面首先喪失了氣體，而后迅速冷凝形成的固態(tài)物質(zhì)稱為熔巖。液體噴出物可以沿地面斜坡或山谷流動(dòng)，其前端呈舌狀，稱為熔巖流。分布面積廣的熔巖流稱為熔巖被。在流動(dòng)過(guò)程中如遇陡坎，也能形成狀如流水的瀑布，冷凝以后稱為熔巖瀑布。如表面比較光滑，呈波狀起伏，稱為波狀熔巖；或扭曲似繩索狀者，稱為繩狀熔巖。熔巖表層破碎成大小不等的棱角狀碎塊并雜亂堆積者，稱為塊狀熔巖。黏性較小的巖漿噴出地表后在接近噴出點(diǎn)的地方形成波狀或繩狀熔巖，在遠(yuǎn)離噴出點(diǎn)的地方因熔巖溫度降低，粘性增大，可過(guò)渡為塊狀熔巖。
熔巖在散熱冷凝過(guò)程中，如果成分均勻，地形平坦，且冷凝緩慢，就會(huì)圍繞一些大致等距排列的冷凝中心收縮。在垂直于聯(lián)結(jié)收縮中心的直線方向上因張力作用形成垂直于冷凝面的裂隙，把巖石分割成多邊形柱體，這種裂隙稱為柱狀節(jié)理。最常見(jiàn)的是玄武巖中的六邊形柱狀節(jié)理，如果發(fā)育不理想，也有四邊形、五邊形或七邊形等柱狀節(jié)理。
（3）固體噴發(fā)物
氣體的膨脹力、沖擊力與噴射力將地下已經(jīng)冷凝或半冷凝的巖漿物質(zhì)炸碎，并被拋射出來(lái)；未冷凝的巖漿則成為團(tuán)塊、細(xì)滴或微沫狀被擊濺出來(lái)，在空中冷凝成為固體。另外，周圍巖石也可能被炸碎并被拋出來(lái)。所有這三類固體構(gòu)成了火山爆發(fā)的固體產(chǎn)物，統(tǒng)稱為火山碎屑物。按其性質(zhì)和顆粒的大小，火山碎屑物可以分為：
①火山灰，粒徑小于2mm，最細(xì)小的火山碎屑物。
②火山礫，粒徑2～50mm．形態(tài)不規(guī)則，常有棱角。
③火山渣，粒徑數(shù)厘米到數(shù)十厘米，外形不規(guī)則。多孔洞，似爐渣，其中色淺、質(zhì)輕、能浮于水面者稱為浮巖。
④火山彈，粒徑大于50mm，是巖漿在空中拋射、冷凝而成的，外形多樣。火山彈外殼因快速冷凝收縮常有裂紋，其內(nèi)部則多孔洞。
⑤火山塊，粒徑大于50mm，常為棱角狀。
（4）火山巖
由火山噴發(fā)物形成的巖石統(tǒng)稱噴出巖，又稱火山巖，它包括火山碎屑巖和熔巖。巖漿在火山通道內(nèi)冷凝而形成的巖石，如組成火山頸的巖石，稱為次火山巖。次火山巖的成因及形成時(shí)間、分布空間都與火山巖有密切聯(lián)系，屬于廣義的火山巖。
由各種火山碎屑物質(zhì)堆積并固結(jié)而成的巖石，稱為火山碎屑巖。其中，由火山灰組成的巖石稱為凝灰?guī)r；由火山礫和火山渣組成的巖石稱為火山角礫巖；由火山塊組成的巖石稱為集塊巖。
（5）火山地形
火山噴出的大量細(xì)微火山灰擴(kuò)散到高空，長(zhǎng)期懸浮，并可進(jìn)行一定距離的運(yùn)移。而較粗的固體噴發(fā)物和熔巖就地堆積，在地面構(gòu)筑起一定規(guī)模的山體，稱為火山。
火山高度由數(shù)米到數(shù)千米不等。典型的火山外形似錐狀，稱為火山錐?；鹕藉F的坡角大小不等，最大的達(dá)35～45。錐頂常有圓形洼坑，是火山物質(zhì)噴溢的出口，稱為火山口。
火山口的直徑由數(shù)米到數(shù)千米不等?；鹕娇谙掠谐使軤畹耐ǖ琅c地下巖漿的匯聚地一巖漿房相連，稱為火山通道。充填于火山通道上部已冷凝的巖體稱火山頸。
參考資料 >