安山巖形成原因

安山巖是造山帶內(nèi)分布最廣的一種火山巖 ， 因大量發(fā)育于美洲的安第斯山脈而得名。多呈巖被、巖流、巖鐘侵出相產(chǎn)出。受熱液作用，常產(chǎn)生青磐巖化。與其有關的礦產(chǎn)有銅、鉛、鋅、金(銀)等。安山巖一詞來源于南美洲西部的安第斯山名Andes。分布于環(huán)太平洋活動大陸邊緣及島弧地區(qū)。產(chǎn)狀以陸相中心式噴發(fā)為主，常與相應成分的火山碎屑巖相間構成層火山。有的呈巖鐘、巖針侵出相產(chǎn)出。安山巖火山的高度最大，一般高500~1500米，個別可達3000米以上。

從島弧、活動大陸邊緣向大陸內(nèi)部，安山巖的堿度一般變大，鉀質(zhì)增高。安山巖類在造山隆起區(qū)，隨構造活動的加強，多向流紋巖方向演化;而在凹陷區(qū)，隨構造活動的減弱，常向粗面巖，甚至響巖方向演化。

關于安山巖的成因﹐通常有3種看法。分異說﹐認為安山巖是玄武巖漿分異產(chǎn)物﹐其主要根據(jù)是﹐安山巖常與玄武巖共生﹐而且兩者的87Sr/86Sr初始值相似。同化說﹐認為安山巖是玄武巖漿同化花崗質(zhì)大陸殼的結果﹐其主要根據(jù)是﹐安山巖成分介于玄武巖與花崗巖之間﹐而且安山巖主要分布于大陸殼區(qū)。從板塊構造觀點認為，安山巖漿起源于大洋板塊俯沖于大陸板塊之下時﹐洋殼及其上覆沉積物受高溫﹑高壓影響﹐轉變?yōu)榻情W巖﹑石英榴輝巖﹐再經(jīng)部分熔融可形成安山巖漿﹔此巖漿上升進入地幔楔形區(qū)后可與地幔巖反應成輝石巖﹐再經(jīng)部分熔融﹐能形成安山巖漿﹔大洋沉積物中水及水化的大洋殼中水﹐在俯沖到一定深度時脫出﹐上升至上覆的地幔楔形區(qū)﹐使地幔富水﹐富水地幔部分熔融也能形成安山巖。實驗資料證明﹐在壓力3×109帕時﹐安山巖的熔點最低﹔而且1~1.5×109帕時﹐富水橄欖巖部分熔融即可產(chǎn)生安山質(zhì)熔體。第三種安山巖成因觀點被多數(shù)人接受。

安山巖中SiO2含量變化較大(52~63%)﹐平均含量為58.17%。98.5%的安山巖的SiO2過飽和﹐出現(xiàn)標準礦物石英(多小于15%)。安山巖按SiO2含量可分為兩種﹕含52~57%的為玄武安山巖 ﹔含57~63%的為安山巖﹐安山巖的里特曼指數(shù)﹐即(K2O+Na2O)2/(SiO2-43)比值﹐一般小于3.3﹐屬鈣堿性﹐安山巖平均化學成分為SiO2=52.4%﹐Al2O3=17.17%﹐CaO=7.92%﹐Na2O=3.67%﹐K2O=1.11%﹐以SiO2較低﹐CaO較高﹐全堿小于5.5%﹐Na2O>K2O為特征。安山巖與玄武巖常不易區(qū)別﹐一般認為﹐SiO2>52%﹐色率<40%的為安山巖﹔反之為玄武巖。

安山巖(andesite )一種中性的鈣堿性噴出巖 。其成分相當于閃長巖。呈深灰、淺玫瑰、暗褐等色。斑狀結構。安山巖的色率一般為20~35﹐手標本上呈灰﹑黑﹑紅﹑紫﹑褐等色﹐蝕變后呈綠色﹐斑狀結構。斑晶主要為斜長石及暗色礦物。其中斜長石以中長石﹑拉長石為主﹐常具環(huán)帶及熔蝕結構。常見暗色礦物有輝石(普通輝石﹑紫蘇輝石)﹑角閃石和黑云母?；|(zhì)主要為交織結構及安山結構(?；豢椊Y構)﹐由斜長石(更長石﹑中長石為主)微晶﹑輝石﹑綠泥石﹑安山質(zhì)玻璃等組成﹐堿性長石 ﹑石英少見﹐僅個別填充于微晶間隙中。副礦物以磷灰石及鐵的氧化物為主。氣孔﹑塊狀構造﹐有的氣孔被方解石﹑石英﹑綠泥石等充填﹐形成杏仁構造。

產(chǎn)于世界大多數(shù)火山區(qū)的一大類巖石之任一成員。主要作為地表堆積物出現(xiàn)，其次是作為巖墻和小巖塞出現(xiàn)。許多安山巖堆積物并不是正常的熔巖流，而是巖流角礫巖、泥流、凝灰?guī)r以及其他碎屑巖石。例如羅馬附近的白榴凝灰?guī)r和德國艾弗爾(Eifel)地區(qū)的浮石凝灰?guī)r。安山巖一名源于安地斯山，北美和中美的大多數(shù)科迪勒拉山(平行山)系都是主要由安山巖組成的。實際上整個環(huán)太平洋盆地邊緣的火山中都有大量這類巖石。培雷火山 (Pelee)、圣文森與格瑞那丁的蘇弗里耶爾火山、喀拉喀托火山、磐梯火山、富士山、波波卡特佩特爾火山(Popocatepetl)、諾魯霍伊火山、沙斯塔山(Shasta)、胡德火山和亞當斯火山等都噴發(fā)大量的安山質(zhì)巖石。

安山巖類可劃分為3個亞類:

1.含石英的安山巖，即英安巖，有時當作是獨立的一類;

2.普通角閃石和黑云母安山巖;

3.輝石安山巖。英安巖含有原生石英，石英可能呈小的圓包或晶體，或只是作為基質(zhì)中填充間隙的微小顆粒。普通角閃石和黑云母安山巖比較富含長石，通常是呈淺的粉紅色、黃色或灰色。輝石安山巖是最常見的安山巖類型，出現(xiàn)的數(shù)量可與玄武巖相比，顏色較深、密度較大、多為基性巖。

成分與二長巖相當?shù)?、介于粗面巖和安山巖之間的噴出巖。粗面安山巖呈白、灰、淺黃或紅色，常為斑狀及粗面結構，氣孔塊狀構造。斑晶主要由斜長石(中長石、更長石)和暗色礦物組成。在一般情況下，斜長石斑晶有鉀長石鑲邊，形成正邊結構，或者堿性長石充填斜長石微晶的間隙?；|(zhì)具有交織結構和玻基交織結構，基質(zhì)礦物主要為斜長石及堿性長石，常含數(shù)量不等的玻璃質(zhì)。

是在構造運動從活動趨于穩(wěn)定時期火山噴發(fā)的產(chǎn)物，常見于晚造山期或構造上相對穩(wěn)定的地區(qū)。其巖漿主要來源于受深斷裂影響的上地幔。粗安巖或與玄武巖、安山巖、流紋巖等共生，或與堿性玄武巖、粗面巖、響巖等共生，產(chǎn)狀以中心式噴發(fā)的為主，大多為熔巖與火山碎屑巖互層產(chǎn)出。中國江蘇、安徽的中生代火山巖中，常見粗安巖，并與鐵、銅、黃鐵礦礦床等有成因聯(lián)系。

礦物組成主要有輝石、石英、角閃石、黑云母。主要化學成分為SiO265~71%，Al2O315.5~18.6%，其次Fe2O3、CaO均在3~5%以下，另有Na2O、K2O為1~3%，及少量的TiO2、P2O5、Mn2O3在1%以下。以其構造組織黑白相間外觀彷如飯粒而得名。比重2.60~2.66，硬度5~6，其外觀亮麗，一般以黑色、紅色、灰色基石，表面散布著如米粒之白色斜長石粒點。經(jīng)長時間自然風化，巖質(zhì)易變成松質(zhì)多孔性物質(zhì)形成具有強力吸附性，及在水中易溶釋出微量之礦物質(zhì)元素等特性。為中生代末期，新生代初期由火山噴出之巖漿經(jīng)冷卻凝固或結晶形成之中性火山噴出巖。此外多為風化后的斑狀安山巖，主要賦存于由塊狀安山巖組成的都巒山層中，地質(zhì)年代距今約五百萬年以上，屬第三紀中新世早期安山巖質(zhì)集塊巖及由火山爆發(fā)的安山巖經(jīng)過河流搬運再沉積而成之風化斑狀安山巖。主要產(chǎn)于東部海岸山脈、瑞穗、奇美至瑞源。

由巖漿冷卻形成的安山巖會在不同的環(huán)境下， 會有不同的改變，將之歸為兩種途徑，一種是化學成份上的改變，另一種方式則是物理結構上變化。

化學成份的變化

主要有溶解、取代及A、B成份上的互換。溶解就是所謂的淋溶作用，溶液將某些離子從礦物中帶走;取代作用則是礦物中當某些離子被帶走后，又充填進來新的離子;A和B礦物內(nèi)成份的互換，則是產(chǎn)生新的礦物。這就是一般所謂巖石風化、換質(zhì)、變質(zhì)等作用的原因了。B、物理結構的變化:當巖石所處的溫度、壓力條件改變或離子改變時，會影響原子之間的鍵長和排列位置，這就是所謂礦物結構上的改變，例如石墨再超高壓的環(huán)境下，即可變成鉆石。它的成份雖然沒有改變，但鍵結方式完全不一樣了，表現(xiàn)出來的物理性質(zhì)也跟著改變了，這就是變質(zhì)巖的成因。任何物質(zhì)隨著溫度壓力的改變，分子之間會發(fā)生變化的。

安山巖的物理變化

(一)安山巖經(jīng)過河流長時間的侵蝕、搬運、沉積，最后沉淀到安靜的水體里會變成頁巖。

(二)如果安山巖深埋至溫度約300~500℃，壓力約2~6Kb的地底下會形成片巖。

(三)安山巖受到酸性熱液溶蝕，溫度約100~200℃情況下會形成蝕變安山巖，也叫青磐巖。

(四)安山巖在熱液作用下常蝕變而成青磐巖。此種蝕變產(chǎn)物是綠簾石、綠泥石、鈉長石、絹云母、石英和碳酸鹽礦物的細粒集合體，它是鉛、鋅、銀礦的重要找礦標志。

安山巖和玄武巖之間往往呈現(xiàn)過渡關系，在產(chǎn)狀上也常共生，用肉眼、化學分析或顯微鏡鑒定方法區(qū)分它們均是比較困難的，這時可把這種過渡性巖石定為玄武-安山巖或安山-玄武巖。