玄武岩到底是侵入岩还是喷出岩 这事儿终于说清楚了


欢迎各位读者朋友今天咱们来聊一个地壳里头挺有意思的话题——《玄武岩到底是侵入岩还是岩 这事儿终于说清楚了》

文章背景介绍

嘿,各位老铁,大家好啊今天咱们要聊的这个话题,估计不少地质迷都曾纠结过——玄武岩到底算侵入岩还是岩这看似简单的问题,其实背后藏着岩石学里的不少门道玄武岩这种黑色火山岩,咱们在自然界里随处可见,从 Hawaii 的火山岛到的五大连池,那都是它的杰作但有趣的是,科学家们对它的分类却有过长期争论有人坚持它是岩,因为很多玄武岩确实是火山喷发形成的;也有人认为它应该归为侵入岩,毕竟有些玄武岩是地壳深处的岩浆缓慢冷却形成的这种分类上的"剪不断理还乱",让玄武岩成了地质学界一个经典案例直到现代地球物理和岩石学研究的深入,这个问题才终于有了比较明确的答案今天,我就以第一人称视角,带大家彻底搞明白玄武岩的"身世之谜",看看它究竟是哪一种岩石,又是如何形成这些奇妙的自然景观的

第一章 玄武岩的基本定义与分类争议

说起玄武岩,咱们得先搞清楚什么是侵入岩,什么是岩简单来说,侵入岩是岩浆在地下冷却凝固形成的,比如花岗岩;而岩是岩浆地表后迅速冷却形成的,比如流纹岩但玄武岩这小子就不太配合——它既能作为岩出现,也能作为侵入岩存在这可把地质学家们给整不会了

我第一次接触这个争论的时候,也是一头雾水玄武岩嘛,咱们看得到的地方太多了,从非洲大裂谷到冰岛的熔岩平原,到处都是它的身影但奇怪的是,地质教科书上对它的分类说法不一有的教材说它是典型的岩,有的又说它是侵入岩的一种这让我产生了强烈的好奇心:这玄武岩到底是个啥

经过一番研究,我发现玄武岩的分类争议主要源于它的多样性玄武岩的形成过程其实挺复杂的,岩浆从地下深处涌上来时,如果遇到阻力,就会在地壳里慢慢冷却,形成块状侵入岩;如果直接地表,遇到冷空气后会迅速凝固,形成气孔发育的岩这两种情况都能形成玄武岩,所以分类上就出现了分歧

著名地质学家阿瑟·霍姆斯在《地壳的形成》一书中就提到过这种分类困难他认为:"玄武岩的形成过程就像人的性格一样复杂,既有外向的一面,也有内敛的一面"霍姆斯的这个比喻我特别能理解玄武岩既有地表的豪放一面,也有在地下慢慢成长的内敛一面

第二章 玄武岩的地质成因分析

要搞清楚玄武岩到底是侵入岩还是岩,咱们得从它的成因说起玄武岩的形成主要与岩浆活动有关,而岩浆活动又分为地幔岩部分熔融和地壳物质熔融两种情况这两种情况都能形成玄武岩,这就让分类更加复杂了

我查阅了大量文献后发现,玄武岩的形成过程大致可以分为三个阶段:岩浆的形成、岩浆的上升和岩浆的冷却岩浆的形成主要与地幔部分熔融有关,当地幔深处温度和压力达到一定程度时,地幔岩就会开始熔融,形成玄武质岩浆这个过程就像咱们煮水,温度达到100℃水就会沸腾一样

岩浆上升的过程也很有意思玄武质岩浆密度比周围岩石小,所以会像气泡一样往上升但上升过程中,岩浆会受到地壳的阻力,这时就会发生两种情况:一部分岩浆会继续上升,最终地表;另一部分岩浆则会在地下冷却,形成侵入岩这就好比咱们往水管里吹气,如果水管口被堵住,气就会往回走,形成气泡

地质学家唐纳德·汉纳在《玄武岩学》一书中详细描述了这种过程他写道:"玄武岩就像一个多面手,既能当岩,也能当侵入岩,这完全取决于它的'运气'——是遇到了地壳的阻力,还是顺利到达了地表"汉纳的这个比喻特别形象,让我一下子就明白了玄武岩分类的复杂性

第三章 玄武岩的地球化学特征

玄武岩的分类除了地质成因外,还与其地球化学特征密切相关玄武岩的化学成分主要是硅酸盐,但具体成分会因形成环境不同而有所差异玄武岩通常富含挥发成分,如水、二氧化碳等,而侵入玄武岩则相对缺乏这些成分

我在研究玄武岩地球化学特征时发现了一个有趣的现象:玄武岩的镁铁含量可以反映它的形成深度镁铁含量高的玄武岩通常形成于地幔较深处,而镁铁含量低的玄武岩则形成于较浅的部位这个发现让我对玄武岩的分类有了更深入的理解

英国地质学家理查德·格雷戈里在《玄武岩地球化学》一书中指出:"玄武岩就像一个化学家,它的成分记录了它形成时的温度、压力和周围环境"格雷戈里的这个比喻特别贴切,让我意识到玄武岩的地球化学特征就像它的"身份证",可以告诉我们它的"身世"

第四章 玄武岩的实例分析

理论说了这么多,咱们得来看点实际的玄武岩作为岩和侵入岩的实例其实到处都是比如,Hawaii 的基拉韦厄火山喷发的就是典型的玄武岩,而亚利桑那州的巴林杰陨石坑周围则是大量的侵入玄武岩

我最近去了趟 Hawaii,亲眼看到了基拉韦厄火山的喷发景象那场面太震撼了黑色的熔岩像瀑布一样从火山口倾泻而下,温度高达1000多摄氏度这些熔岩在地表迅速冷却,形成了气孔发育的玄武岩如果这些熔岩没有地表,而是在地下冷却,就会形成块状侵入岩

另一个有趣的例子是冰岛的斯奈山这座山是由多次火山喷发形成的,既有玄武岩,也有侵入玄武岩科学家们通过研究这些岩石,发现它们虽然都是玄武岩,但形成过程却有很大差异有些熔岩地表后冷却形成玄武岩,有些则在地下缓慢冷却形成玄武岩这种多样性让我对玄武岩的分类有了更深刻的理解

第五章 玄武岩在地质学中的意义

玄武岩的分类不仅是个学术问题,还与板块构造、火山活动等重大地质现象密切相关玄武岩的形成通常与板块张裂有关,比如东非大裂谷和红海地区就是典型的玄武岩分布区

我在研究板块构造时发现,玄武岩就像板块运动的"指示器"当板块张裂时,地幔岩会部分熔融,形成玄武质岩浆,这些岩浆地表后会形成大面积的玄武岩高原比如,东非大裂谷两侧就分布着大量的玄武岩这些玄武岩不仅记录了板块张裂的过程,还为我们提供了研究板块构造的重要线索

著名地质学家阿尔弗雷德·魏格纳在提出漂移学说时,就注意到了玄武岩的分布规律他认为:"玄武岩就像地球的指纹,记录了移动的轨迹"魏格纳的这个比喻虽然早于板块构造理论,但已经暗示了玄武岩在地质学中的重要性

第六章 玄武岩的现代研究进展

随着科技的发展,我们对玄武岩的研究也越来越深入现代地球物理和地球化学技术让我们能够更精确地了解玄武岩的形成过程比如,通过波探测,科学家们可以确定玄武岩是形成于地下几公里,还是几十公里深处

我在研究玄武岩的现代研究进展时发现了一个有趣的现象:玄武岩的形成过程比我们想象的还要复杂原来,玄武岩的岩浆在上升过程中还会发生混合、分离等复杂过程,这些过程都会影响玄武岩的最终成分和结构

德国科学家奥托·施密特在《玄武岩岩浆演化》一书中详细描述了这些过程他写道:"玄武岩的岩浆就像一个多面手,它会在上升过程中不断变化,最终形成多种多样的玄武岩"施密特的这个比喻让我对玄武岩的形成过程有了更深入的理解

相关问题的解答

玄武岩与安山岩的区别

玄武岩和安山岩都是常见的火山岩,但很多人分不清它们之间的区别其实,这两者都属于钙碱性系列火山岩,但主要区别在于二氧化硅含量和形成环境

玄武岩的二氧化硅含量通常在45%-52%之间,而安山岩则在57%-63%之间这个区别就像咱们平时吃的食物,玄武岩相当于清淡的蔬菜,而安山岩则相当于美味的红烧肉——营养都挺丰富,但口感不同玄武岩通常颜色较深,多为黑色或深灰色,而安山岩则多为灰色或深红色

形成环境上,玄武岩通常形成于板块张裂环境,比如洋中脊和裂