安山岩(英文名:Andesite)
所属分类:火成岩/岩浆岩
中性火山喷出岩,是俯冲区火山的常见岩石,主要成分为斜长石和角闪石,通常为深灰色,并且可能含有斜长石(通常为中性斜长石)、黑云母和角闪石的斑晶。安山岩是一种喷出 火成岩,火山岩,的中间体组合物,以隐晶质到斑状纹理。一般来说,它是玄武岩和花岗岩之间的中间体类型,其范围从57到63%二氧化硅(SiO 2))如TAS图所示。的矿物组合通常是通过主导斜长石加辉石或角闪石。磁铁矿,锆石,磷灰石,钛铁矿,黑云母和石榴石是常见的副矿物。 碱性长石可能含量很少。在QAPF图中显示了安山岩和其他火山岩中的石英 - 长石丰度。
根据最丰富的斑晶可以提炼安山岩的分类。例如:角闪石安山岩,如果角闪石是主要辅助矿物。
安山岩可以被认为是深成 闪长岩的突出等价物。俯冲带特征,安山岩代表岛弧中的主要岩石类型。大陆地壳的平均组成是安山质。与玄武岩一起,它们是火星地壳的主要组成部分。这个名字安山岩来源于安第斯山脉。
在岛弧中生成熔体
岩浆在岛弧区(即,活性海洋边距)来自的相互作用俯冲板块和地幔楔,俯冲和压倒一切的板之间的楔形区。
在俯冲过程中,俯冲洋壳受到的压力和温度不断升高,导致变质作用。含水矿物,如角闪石,沸石,绿泥石等(存在于大洋岩石圈中)随着它们转变成更稳定,无水的形式而脱水,将水和可溶元素释放到地幔上覆的楔中。熔合水进入楔降低固相线的的地幔材料并引起局部熔融。由于部分熔融材料的密度较低,它会通过楔子上升,直至达到顶板的下边界。在地幔楔中产生的熔体具有玄武岩成分,但它们具有明显的富集可溶性元素(例如钾(K),钡(Ba)和铅(Pb)),这些可溶性元素来源于沉积物的顶部俯冲板。虽然有证据表明俯冲洋壳在这一过程中也可能会融化,但三种成分(地壳,沉积物和楔块)对产生的玄武岩的相对贡献仍是一个争议问题。
由此形成的玄武岩可以通过分级结晶,地壳的部分熔融或岩浆混合来促成安山岩的形成,所有这些将在下面讨论。
安山岩的成因
安山岩通常在会聚板边缘形成,但也可能发生在其他构造环境中。中间火山岩通过以下几个过程创建:
基性母岩浆的分级结晶。
地壳物质的部分熔融。
岩浆在岩浆储层中混合长英质流纹岩和镁铁质玄武岩浆之间的岩浆
分数结晶
为了通过分级结晶获得安山质组分,玄武质岩浆必须结晶出特定的矿物质,然后将其从熔体中去除。这种去除可以通过多种方式进行,但最常见的是通过晶体沉淀发生。首先从玄武岩母体中结晶出来的矿物是橄榄石和角闪石。这些基性矿物从岩浆中沉淀出来,形成镁铁质的累积。有几个弧的地球物理证据表明,大部分镁铁质聚集体位于地壳基部。一旦这些基性矿物被去除,熔体不再具有玄武岩成分。残余熔体的二氧化硅含量相对于起始组合物富集。该铁和镁含量被耗尽。随着这一过程的继续,熔体变得越来越发展,最终变成安山。然而,如果不继续加入镁铁质材料,熔体最终会达到流变组成。
部分地壳熔化
地幔楔中的部分熔融玄武岩向上移动,直到它到达覆盖地壳的底部。一旦到达那里,玄武岩熔体就可以在地壳下方形成底层,在底部形成一层熔融材料,或者它可以以堤坝的形式进入顶板。如果它在地壳下面,玄武岩可以(理论上)由于热量和挥发物的传递引起下地壳的部分熔融。然而,传热模型表明,在1100-1240°C的温度下放置的弧形玄武岩不能提供足够的热量来熔化下地壳角闪岩。然而,玄武岩能够熔化泥质上地壳物质。 因此,岛弧中产生的安山质岩浆可能是地壳部分熔融的结果。
岩浆混合
在安第斯山脉等大陆弧中,岩浆经常会沉积在浅地壳中形成岩浆房。这些储层中的岩浆通过分步结晶和周围的乡村岩石部分熔融的过程而发展成组分(英安质至流纹岩)。随着结晶过程的继续并且系统失去热量,随着时间的推移,这些储存库变冷。为了保持活跃,岩浆房必须继续补充热玄武岩熔体进入系统。当这种玄武质材料与演化的流纹质岩浆混合时,组合物返回到安山岩,它的中间相。