變質作用與巖漿作用的區別
變質作用與巖漿作用的區別
小伙伴們知道什么是巖漿作用?什么是變質作用嗎?兩者雖然都是地殼運動的作用方式，但還是有所差別?下面就讓學習啦小編來為大家分別介紹一下吧，希望大家喜歡。
變質作用與巖漿作用的區別
變質作用先已存在的巖石(包括巖漿巖、沉積巖和先形成的變質巖)受物理條件和化學條件變化的影響,改變其結構、構造和礦物成分,成為一種新的巖石的轉變過程;一般形成變質巖,如大理巖(由灰巖變質而來)、板巖(由泥巖變質而來)等.
巖漿作用就是當巖漿產生后,在通過地?；虻貧ど仙降乇砘蚪乇淼耐局?發生各種變化的復雜過程;一般形成巖漿巖,如花崗巖、玄武巖等.
一、巖漿作用
通過對火山的觀察、巖漿巖的研究和地球物理資料的分析認為，在地殼深部或上地幔的局部地段中存在一種熾熱的、粘度較大并且富含揮發分的硅酸鹽熔融物質。這種處在1 000度左右高溫下的物質在常壓下將呈液態，但在幾千兆帕斯卡的壓力下很可能處于潛柔狀態，具有極大的潛在膨脹力。一旦構造運動破壞了地下平衡使局部壓力降低時，熾熱物質立刻轉變為液態，同時體積膨脹形成巖漿。可見，巖漿(magma)是在地殼深處或上地幔形成的、以硅酸鹽為主要成分的、熾熱、粘稠并富翁揮發分的熔融體。
巖漿形成后，沿著構造軟弱帶上升到地殼上部或噴溢出地表.在上升、運移過程中。由于物理化學條件的改變，巖漿的成分又不斷發生變化，最后冷凝成為巖石，這一復雜過程稱為巖漿作用(magmatism)，所形成的巖石稱為巖漿巖(magmanc rock)。根據巖漿是侵入地殼之中或是噴出地表，巖漿作用可分為侵入作用和噴出作用;相應地，所形成的巖石分別稱為侵入巖和噴出巖(或火山巖)。
根據SiO2含量，巖漿可分為四種基本類型，即酸性巖漿(SiO2>65%)、中性巖漿(52%～65%)、基性巖漿(45%～52%)和超基性巖漿(<45 %)。隨著Si02含量減少，巖漿中MgO、FeO含量增多，巖漿的顏色加深，相對密度增大，粘度變小。
噴出作用
(-)火山噴發現象與噴發類型
噴出作用又稱為火山作用(volcanism)?；鹕絿姲l過程極為復雜，在不同地區以及不同的巖漿作用階段，所噴出的物質和噴發類型備不相同。有的噴發很平靜，巖漿沿裂隙通道上升，緩慢地流出地表，邊流動邊冷凝;有的非常強烈，巖漿噴出時具有猛烈的爆炸現象，可將大量的氣體、巖漿團塊和固體碎屑噴射到火山口以外，在火山口上空形成巨大煙柱。 1985年11月13日，哥倫比亞托馬利省一座沉睡了400年的內瓦多德爾魯伊斯火山突然爆發，周圍幾個城鎮被七八米厚的巖漿、石塊和火山灰掩埋，造成兩萬多名居民死亡。我國較晚的一次大規?；鹕交顒邮呛邶埥〉露伎h五大連池的火山噴發，始于1719年，l 720～1721年大量噴發，結果造成熔巖阻塞白河河道，集水形成五個相互聯系的堰塞湖，即五大連池。
隨著地球演化和地殼加厚，火山活動有逐漸減弱的趨勢。根據火山活動的時間，可將火山分為：死火山，即人類歷史以來不再活動的火山;休眠火山，是在人類歷史上曾有過活動而近百年來停止活動的火山;活火山，是現在正在活動或近百年來有過活動的火山。死火山也有可能再度活動而變為活火山。我國臺灣屏東縣的鯉魚山火山(1980年7月7日爆發)即為活火山。
由于巖漿的化學成分、物理性質、火山通道的形狀及噴發環境等的不同，因此，噴發類型是多種多樣的。按火山通道的形狀，可分為裂隙式噴發和中心式噴發。
l. 裂隙式噴發(fissure eruption)
巖漿沿一個方向的大斷裂或斷裂群上升，噴溢出地表，稱為裂隙式噴發。這種噴發火山口不呈圓形，而是長達數十公里以上的斷裂帶，或者火山口沿斷裂帶成串珠狀排列，往下可連成墻狀通道。裂隙式噴發以粘性小、流動性大的基性熔漿為主，多表現為沿裂隙緩慢溢出，然后沿地面向各個方向流動而形成熔巖被，面積可達幾十萬平方公里，厚達幾百米甚至超過千米。在地質歷史早期，由于地殼較薄，因而火山噴發以裂隙式為主?，F代或近代裂隙式噴發主要局限在大洋中脊和大陸裂谷帶上。大洋中脊上的裂谷，是全球規模的張裂系統，由于其反復裂開和玄武質巖漿的噴發與充填，構成了洋殼的一部分。大陸上的裂隙式噴發，如四
川峨眉山二疊紀玄武巖，覆蓋了四川、云南、貴州3省交界的廣大地區。
2. 中心式噴發(central eruptton)
噴發物沿火山喉管噴出地面，平面上成點狀噴發，稱為中心式噴發?；鹕胶砉芏辔挥趦山M斷裂的交叉點上。這種噴發是中、新生代以至現代火山活動的主要方式，可能是由于地殼逐漸加厚、壓力增大，多數情況下巖漿只能沿著斷裂交叉處形成的通道往上運移的緣故。中心式噴發常伴隨有強烈的爆炸現象，除噴出大量氣體外，還噴出大量碎屑物質，最后溢出熔漿。按照爆炸的強弱程度，可將中心式噴發分為猛烈式、寧靜式和遞變式3種。
猛烈式又稱培雷式，以猛烈爆炸的形式出現，具突然性特點，會給入類帶來巨大災難。這種噴發以中酸性巖漿為主，由于其含氣體多、粘性大、流動慢、冷凝快，因此常在火山喉管中凝固，像“塞子”一樣堵住火山通道。隨著下部巖漿的不斷聚積，內部壓力積累得極為強大，當壓力大于“塞子”阻力時，就會發生驟然的猛烈爆炸(圖7.1)。巖石被炸碎，大量氣體、巖屑和巖漿團塊噴向天空，然后再降落到火山口周圍堆積。這類火山以西印度群島上的培雷火山為代表。1902年5月8日，培雷火山突然爆發，山腳下一座海岸城市圣皮爾，在幾分鐘內被灼熱的火山灰流所毀滅，28 000名居民除兩人外全部遇難。
寧靜式又稱夏威夷式，以寧靜地溢流出熾熱熔漿為其特點，無爆炸現象。熔漿以基性為主，具有含氣體少、粘度小、流動快的特點。以夏威夷群島的火山為此類代表。該島上的莫納羅亞火山是世界上最大的活火山，它的熔漿溢出十分寧靜，以致人們可到現場觀看。
遞變式是以猛烈式和寧靜式有規律地交替噴出為特點，多數火山屬于這種類型。通常是先猛烈噴發，噴出大量氣體和巖屑，隨后轉為寧靜地溢流出熔漿，反復交替出現。著名的意大利維蘇威火山屬于這種類型，該火山噴發具有明顯的周期性。
由于巖漿性質和氣體數量的變化，可造成一座火山在不同時期屬于不同的噴發類型，如早期為猛烈式，后期為寧靜式，以后又變為猛烈式，出現周期性的更替。
二、變質作用
變質作用(metamorphism)是指在地下特定的地質環境中，由于物理、化學條件的改變，使原有巖石基本上在固體狀態下發生物質成分與結構、構造變化而形成新巖石的地質作用。由變質作用所形成的新巖石稱為變質巖。變質作用的原巖可以是沉積巖、巖漿巖及變質巖，它們在形成時與當時的物理、化學條件之間處于平衡或穩定狀態，但是這種平衡和穩定狀態都是相對的和暫時的，一旦它們所處的物理、化學條件發生變化，原有平衡就會遭到破壞，原巖便被改造成為在新的環境中穩定的巖石。例如，在地表淺海環境中形成的石灰巖，如果處于地下較高溫的條件下，它將會轉變成為大理巖。
促使沉積物轉變成為沉積巖的成巖作用，通常也是在地下一定深度和一定的溫度、壓力等條件下進行的，它與變質作用有相似之處，但成巖作用所要求的深度、壓力和溫度都較小，在作用的過程中物質發生的變化不十分明顯;而變質作用所要求的溫度與壓力較高、深度較大，在作用過程中原巖變化顯著。一般來說，成巖作用的溫度小于150～200℃，圍壓低于100～200MPa;而變質作用則要高于這一數值。因此，可以說成巖作用與變質作用具有過渡關系。變質作用雖與溫度有重要關系，但溫度并未使原巖熔融，即原巖基本上在固態下發生變質，一旦溫度高到使原巖熔融，那么，就進入到了巖漿作用的范疇，因此變質作用與巖漿作用從發展上來看也是有聯系的。對于大多數巖石來說，變質作用的高溫界限大致為700～900oC。
變質作用的因素與方式
(-)引起變質作用的因素
引起變質作用的主要因素是溫度、壓力及化學活動性流體。
1.溫度
溫度往往是引起巖石變質的主導因素。它可以提供變質作用所需要的能量，使巖石中礦物的原子、離子或分子具有較強的活動性，促使一系列的化學反應和結晶作用得以進行;同時溫度增高還可使礦物的溶解度加大，使更多的礦物成分進入巖石空隙中的流體內，增強了流體的滲透性、擴散性及化學活動性，促進了變質作用的過程。變質作用的溫度范圍可由150～200o C直到700～900oC。
導致巖石溫度升高的主要原因有：①巖漿的侵入作用使其圍巖溫度升高;②當地殼淺部的巖石進入更深部時，由于地熱增溫使原巖的溫度升高;③由深部熱流上升所帶來的熱量使巖石的溫度升高;④巖石遭受機械擠壓或破裂錯動時由機械能轉化的熱量使巖石的溫度升高，這種熱量一般較小或較局限。
2.壓力
壓力也是變質作用的重要因素，根據壓力的性質可分為靜壓力和動壓力。
靜壓力 又稱圍壓，是由上覆巖石的重量引起的壓力。它具有均向性，并且隨著深度增加而增大。靜壓力的作用在于使巖石壓縮，導致礦物中原子、分子或離子間的距離縮小，促使礦物內部結構改變，形成密度大、體積小的新礦物。如紅柱石(Al2SiO5)是在壓力較低的環境下形成的，相對密度為3.1～3.2 g/cm3，當靜壓力增大時，它可以轉變為化學成分相同、但分子體積較小的藍晶石(Al2SiO5)，其相對密度為3.56～3.68 g/cm3。
動壓力 是由構造運動所產生的定向壓力。由于動壓力只存在于一定的方向上，因而使得巖石在不同方向上產生了壓力差。這種壓力差在變質作用中有著十分重要的意義。它可以引起礦物的壓溶作用，即在平行動壓力方向上溶解較強，物質遷移到垂直動壓力方向上沉淀，導致原巖發生礦物的重新分異與聚集，造成礦物定向排列;也可以使原巖破碎或產生變形，從而改造了原巖的結構與構造。
3.化學活動性流體
化學活動性流體是指在變質作用過程中存在于巖石空隙中的一種具有很大的揮發性和活動性的流體。這種流體的組分以H2O及CO2為主，并包含有多種其它易揮發物質及其溶解的礦物成分。在地下溫度、壓力較高的條件下，這種流體常呈不穩定的氣——液混合狀態存在，因而具有較強的物理化學活動性，在變質過程中起著十分重要的作用。
化學活動性流體可以促使礦物組分的溶解和遷移，引起原巖物質成分的變化;而且，這種流體作為固體與固體之間發生化學反應的媒介具有極重要的意義，因為固體之間的化學反應涉及到物質組分的交換，如果沒有流體媒介，這種反應是極其緩慢的;同時，流體本身也積極參與了變質作用的各種化學反應;此外，流體的存在還會大大降低巖石的重熔溫度，使變質作用的高溫界限變低。
化學活動性流體具有多種來源。其中包括巖石空隙中原已存在的孔隙水、變質過程中從礦物結構中析出的H2O及CO2等揮發性物質、從巖漿中分離出的揮發性組分以及從地下深處分異上升的深部熱液等。
必須指出，上述各種變質作用因素常常是互相配合、共同改造巖石的。但是，在不同的情況下起主要作用的因素會有所不同，因而變質作用也相應地顯示出不同的特征。
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