Question

地壳和上地幔产生岩浆的特征

Answer 1

1.上地幔产生的岩浆

实验岩石学对假定的地幔岩石进行的实验研究表明，经过部分熔融作用获得的实验产物都是各种基性和超基性成分的岩浆。干的橄榄岩，主要形成玄武质岩浆；含水（百分之几）的橄榄岩，主要形成玄武岩岩浆、碧玄岩岩浆、金伯利岩浆；在加入CO₂的橄榄岩体系，则形成玄武岩、碧玄岩、霞石岩、碳酸岩和金伯利岩岩浆。总体说，地幔岩石产出的都是基性、超基性岩浆。因此自然界的岩石，不考虑分异结晶作用，只有基性和超基性的原生岩浆是直接来源于地幔，而中酸性的岩浆不是地幔直接熔融的产物。

2.地壳产生的岩浆

由于现今地壳中大规模分布中酸性的岩石，因此地壳岩石的部分熔融作用也是非常重要的。下地壳基性成分的麻粒岩相岩石经过部分熔融，可以形成中酸性岩类；中地壳的角闪岩相岩石也可以形成中酸性成分的岩浆；中、下地壳的其他各类岩石（包括先存在的岩浆岩、沉积岩和变质岩）在合适的条件下都可以形成部分熔融的熔体，一旦熔体聚集、向上运移，都可以形成中酸性为主的岩石。

3.部分熔融的岩浆总是比原岩偏酸性

由于岩浆作用中原岩发生部分熔融，原岩中低熔点的组分总是先发生部分熔融，而低熔点的组分主要是富Si、Al的长英质成分（长石类、石英类），因此形成的熔体相比原来岩石的总成分，总是富Si、Al的，因此熔体会越来越偏酸性；同理，发生部分熔融之后的残留岩石的成分，总是比原岩更加富集Mg、Fe为主耐高温的矿物组分，残留物质会越来越偏基性和超基性。例如，以橄榄石、单斜辉石和斜方辉石为主构成的地幔岩作为原岩，发生部分熔融后主要形成各类基性成分的岩浆岩，如玄武岩、辉长岩；如果基性岩浆从地幔形成后越过壳幔之间分界的莫霍面，并且囤积在莫霍面之上的下地壳，称为岩浆底侵作用（underplating），这种底侵的辉长质岩石，如果再发生部分熔融，则会形成中酸性成分的岩浆。

上述特征意味着，现在构成地壳的主体岩石——中酸性岩石（或广义花岗质岩石），不是直接来源于地幔的，而是先存的幔源的基性辉长质岩石或者其他沉积岩/变质岩的部分熔融。而直接来自于地幔的部分熔融，则主要是形成了玄武质岩石和辉长质岩石。