火山岩的产状
2020-01-14 · 技术研发知识服务融合发展。
火山岩的产状主要与岩浆上升到地表的方式有关,方式不同,产状也不同,常见有以下几种。
图3-7 熔透式喷发
(据R.A.Daly)
1)熔透式(面式)喷发:是由顶板被岩浆熔透而溢出式喷发,形成大面积熔岩流,这种顶陷溢出的熔岩往深处变为侵入体(图3-7)。该喷发首先是由戴里提出的,认为北美黄石公园大面积流纹质岩石是顶陷溢出式喷发作用形成的。人们推测这是太古宙时期的一种火山活动方式,据认为因当时地壳很薄,地下岩浆凭其热力将顶板熔透而大面积溢出,但这种方式已不再发生。
2)裂隙式(线式)喷发:岩浆沿一个方向的大断裂(裂隙)或断裂群上升的一种喷发,由于喷发通道呈线状分布,所以也称线状喷发(图3-8),常见者以岩浆粘度小、流动性大的基性熔岩为主,其火山口亦多呈线状排列,深处则相连呈墙状通道,熔岩沿裂隙缓慢溢出后,可沿地面向各方流动而形成岩被,面积可达几十万平方千米,厚达几十米,甚至超过千米,产状多为熔岩被、熔岩高原或熔岩台地,火山碎屑岩少见。属于此类喷发的有美国哥伦比亚-斯雷克斯河区、冰岛基拉火山,我国云贵川二叠纪峨嵋山玄武岩、河北省的第三纪汉诺坝玄武岩等。有人认为,太古宙以后一直至第三纪裂隙式喷发是岩浆喷出活动的主要方式。
图3-8 由冰岛基拉火山裂隙喷出而成的熔岩被
3)中心式(点式)喷发:指岩浆沿颈状管道喷出地表的喷发,多数近代火山属于这种类型,在爆发时除喷出大量气体外,还从火山口喷出大量碎屑物质,如火山弹、火山砾、火山灰、火山渣等,最后流出熔岩,它的喷发中心往往沿断裂带分布或位于两组断裂交叉处,具有明显的凹陷盆地或锥状地貌(图3-9),我国山西大同及黑龙江五大连池皆可见成群的火山锥。
图3-9 自金山望大同火山锥群
岩体常见的形态有以下几种。
1)熔岩流:从火山裂隙或火山口溢出的岩浆沿山坡或河谷顺流而下,呈狭长带状或宽阔平缓的舌状,冷却固结后所形成的岩体称熔岩流。熔岩流的形态决定于岩浆流动时的地貌,如遇陡坎,可形成熔岩瀑布。熔岩表面形态常见的有绳状、渣状两种,绳状者多见于气体少、粘度小、温度高、流动快、凝固慢的基性岩流的表面(图3-10);渣状者见于气体多、粘度大、温度低、流动慢、凝固快的岩流表面,基—酸性熔岩皆可见到。
图3-10 五大连池绳状熔岩
2)火山锥:火山喷出物围绕火山通道堆积而成的上陡下缓的锥状体称火山锥,它是中心式喷发的特征产物,根据构成火山锥的物质不同分为3种。
a.碎屑锥:主要以爆发产物的浮岩块或熔渣组成,火山碎屑物质常大于95%,火山锥的原始坡度为30°左右,火山口呈碗状或漏斗状,其底部亦由火山碎屑组成。如果喷发间歇多次,则火山碎屑物呈层状产出。
b.熔岩锥:主要以溢流产物的熔岩所组成,火山碎屑物常小于10%(一般为2%~3%),火山锥宽而矮,其原始坡度为2°~10°,平面多为三角形或多边形,呈盾状,又称盾火山。顶部有火山口,底平,壁陡,若干座火山往往呈定向排列,说明它们受断裂控制,盾火山绝大部分由玄武岩构成。
c.混合锥:由火山碎屑物与熔岩互层组成的火山锥,为爆发与溢流交替喷出的火山产物,又称复合锥(图3-11),火山锥成层明显,又名层火山。由于熔岩组成骨架,可形成高的山峰,火山最大坡高达40°,如日本富士山直径达30km,高达3380m。火山碎屑物含量不一,从10%到95%不等,根据碎屑含量又可分为:富熔岩型火山锥(火山碎屑小于1/3),中间型火山锥(火山碎屑为1/3~2/3),富碎屑火山锥(火山碎屑为大于2/3)。
图3-11 混合火山锥示意图
火山灰层以细黑点表示,角砾层以粗黑点表示D—岩墙;L—岩墙管道形成的侧火山锥;F—熔岩;C—被覆盖的火山渣锥;S—岩席
图3-12 火山锥—内蒙阿尔巴戈旗
破火山口内升起新的火山锥大的破火山口最大直径约2km,火山锥最大的相对高度约60m
3)火山口:是火山锥顶部的圆形凹陷(图3-12),由火山爆发及岩浆回抽、退缩形成,其内往往积水而成火山口湖,如我国长白山的天池。破火山口是指经过破坏的火山口及其周围的洼陷,其成因有三:①侵蚀破火山口,是火山口被流水向源侵蚀加大的结果;②爆发破火山口,是火山强烈爆发,崩毁了火山口周围火山锥,形成比原来火山口大的凹坑;③塌陷破火山口,是由原岩浆物质大量喷发或侵入后,岩浆房空虚,但火山口附近上覆物质增多,因难以支撑顺环状断裂崩塌沉陷,从而形成的火山构造沉陷。对于岩浆粘度很大、气体很多的火山,常以后两种为特征,其中尤以塌陷破火山口最大,一般呈圆—椭圆,直径大于1.5km,多数为10~15km,深度可达数百米,常积水成湖。
4)熔岩穹:属于火山溢出体,包括岩钟、岩针、岩塔、岩碑、岩塞等,一般形成于喷发晚期,尤其是在猛烈爆发之后,因气体大量逸出,以致岩浆粘度增大,靠内压被挤出火山口。多见于现代火山中,古老火山常因遭剥蚀而不能保存下来。