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岩漿分異作用

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岩漿分異作用(英語:magma differentiation)是指岩漿部分熔融、冷卻、侵位噴發過程中發生主要化學變化的各種過程的總稱。由分異而產生的不同岩漿被稱為岩漿系列[1]

名詞定義

相關名詞定義如下:[2]

  • 原始熔體(英語:Primary melts):沒有經過任何分異作用,代表了岩漿的起始成分。
  • 母體熔體(英語:Parental melts):是指一個熔體能通過岩漿分異作用,而產出一系列相關的岩石,這熔體被稱爲這些岩石的母體熔體。母體熔體不等於原始熔體,因爲後者產出的岩石,在前者未見。
  • 堆積岩(英語:Cumulate rocks):在岩漿分異過程中,先形成的晶體在岩漿中被堆積,冷卻後成為堆積岩。

岩漿分異作用成因

岩漿分異作用成因如下:[3]

  • 冷卻:是岩漿改變成分最主要的成因。它導致礦物開始從熔體結晶出來。大多數岩漿是液態岩石(熔體)和結晶礦物(斑晶)的混合物。
  • 污染:是岩漿分化的另一個原因。污染可能是由圍岩的同化、兩種或多種岩漿的混合、甚至是在岩漿房通過另一岩漿的補充而造成的[4]

岩漿分異機制

  • 分離結晶:是從熔體中分離已結晶的礦物,這會改變熔體的成分[3]
  • 同化作用:是指熱岩漿侵入地殼後,能熔化圍岩並與其混合因而產生不同化學成分的熔體[5]
  • 岩漿補充:當然岩漿開始在岩漿房進行分異作用時,若注入新岩漿,不但改變熔體的成分,而且會改變原已完成的分離結晶礦物[6]
  • 岩漿混合:兩個岩漿在侵入地殼時,混合後會形成一種成分介於兩者之間的新岩漿成分[7]
  • 部分熔體萃取:當先結晶的礦物沉澱在岩漿房內。而部分的熔體被移除時,這就改變岩漿房內的化學成分[2]
  • 界面捕留: 在大型岩漿房中,由於岩漿房壁對岩漿對流運動的摩擦,導致對流運動,從外向內地形成同心圓型分層。以致於將岩漿分開成個別區域,這些區域可以分別地進行分異作用[8]

參考文獻

  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