岩浆和熔岩是一个东西吗

一、概述

火山活动是地球内力地质作用之一,每年全球约有50至65座火山爆发,可以通过电视了解其具体状况。历史上也有很多关于火山爆发的宝贵记载。如果你去夏威夷岛,可能有机会亲眼看到火红的熔岩流出地表,然后冷却固化形成被称为玄武岩的岩石。这些熔岩流的流出,表明地下深处存在高温熔融物质,即岩浆。

当火山喷发时,不仅会有熔融物质(熔岩流)从火山口流出,还会伴随气体(挥发分)和固体碎屑(火山碎屑)的爆发。熔岩流源于岩浆,虽然其成分接近岩浆,但在过程中,由于压力骤减,挥发分已经大量逃逸,所以熔岩流的成分并不能真正代表地下深处的岩浆成分。只有当熔岩流和火山爆发的气体(挥发分)结合在一起时,才能代表岩浆的成分。

一般认为,岩浆是在上地幔和地壳深处形成的,主要由硅酸盐组成,是一种、黏稠、含有挥发分的熔融体。火成岩则是由岩浆冷却固化形成的岩石。

流出的熔岩是地表以上的岩浆,由熔岩冷却固结的岩石称为岩。火山碎屑主要是火山爆发时被气体爆裂的熔岩碎块,它们落到地表后胶结形成火山碎屑岩。虽然火山碎屑岩的外观与沉积岩类似,但其成因与岩浆密切相关。岩和火山碎屑岩都是火山活动的产物,统称为火山岩。

在上地幔和地壳深处形成的岩浆并非都能地表。那些在地下上升、侵入、冷凝结晶的过程称为侵入作用,形成的岩石称为侵入岩。

岩浆作用是指岩浆的形成、演化以及侵入、和冷凝结晶最终形成火成岩的复杂过程。显然,深入研究岩浆的基本特征是研究火成岩和岩浆作用的基础。

二、岩浆的基本特征

根据对近代火山熔岩流的观察以及成岩实验研究,岩浆具有以SiO2为主要成分、高温、具有液体性质(流动性)等基本特征。

(一)岩浆的成分

在岩浆的化学成分中,SiO2最为重要,含量也最高,通常为40%~75%。其他主要成分包括Al2O3、FeO、MgO、CaO、Na2O、K2O等。根据SiO2的含量,将岩浆划分为超基性(SiO2含量<45%)、基性(SiO2含量45%~53%)、中性(SiO2含量53%~65%)和酸性(SiO2含量>65%)等四大类。这些不同类型的岩浆会形成不同的代表性火成岩,如苦橄岩、玄武岩、安山岩和流纹岩。

岩浆中还含有少量(0.2%~3%)的气体(挥发分),主要是水蒸气和CO2,其它挥发分包括氮、氯、硫、氩等。虽然这些挥发分的含量很少,但它们对岩浆的性质有重要影响。

(二)岩浆的温度

现代火山喷发的熔岩温度测定表明,岩浆温度随着SiO2含量的增加而降低。例如,玄武质岩浆的温度为1020~1225℃,安山质岩浆为900~990℃,流纹质岩浆为735~890℃。

(三)岩浆的黏度

黏度是物质产生流动阻力的内部性质,是决定岩浆流动能力、结晶能力以及影响火成岩产状和基本特征的重要因素。影响岩浆黏度的主要因素包括岩浆的成分和温度。具体来说,就是岩浆中的SiO2含量越高或挥发分含量越高以及温度越高都会使黏度降低。这就像煮稀饭一样,加米越多或加水越多稀饭越稀也就是黏度越低。因此人们可以根据这些特性推断出岩石的大概形成环境以及状态。

关于“水火之争”这一部分描述了人类对于火山和岩浆的认识过程以及演变过程理论的争论和发展历史相当有趣并充满了探索与发现的色彩。从古代对于火山现象的误解到现代科学的理解经历了漫长的时间以及众多科学家的努力探索与发现。“火成说”最终取得胜利并获得认可充分展现了科学的力量和价值所在。