在巖石循環(huán)的教科書圖片中，一切都始于熔化的地下巖石：巖漿。我們對(duì)此有什么了解？

       巖漿和熔巖

       巖漿比熔巖大得多。熔巖是噴出到地球表面的熔融巖石的名稱-火山噴出的熾熱物質(zhì)。熔巖也是產(chǎn)生的固體巖石的名稱。

       相反，巖漿是看不見的。地下完全熔化或部分熔化的任何巖石都屬于巖漿。我們之所以知道它的存在，是因?yàn)槊糠N火成巖類型都是從熔融狀態(tài)凝固的：花崗巖，橄欖巖，玄武巖，黑曜石以及所有其他巖石。

       巖漿如何融化

       地質(zhì)學(xué)家稱熔巖成巖的整個(gè)過程。本節(jié)是對(duì)復(fù)雜主題的非常基本的介紹。

       顯然，融化巖石需要大量熱量。地球內(nèi)部有很多熱量，其中一些熱量是從行星的形成過程中遺留下來的，還有一些是通過放射性和其他物理手段產(chǎn)生的。但是，即使我們的星球大部分-地幔，位于地殼和鐵心之間 -溫度達(dá)到數(shù)千度，它是堅(jiān)硬的巖石。（我們之所以知道是因?yàn)樗窆腆w一樣傳輸?shù)卣鸩?。）這是因?yàn)楦邏旱窒烁邷亍Q句話說，高壓會(huì)升高熔點(diǎn)。在這種情況下，存在三種產(chǎn)生巖漿的方法：升高溫度超過熔點(diǎn)，或通過降低壓力（物理機(jī)制）或添加助熔劑（化學(xué)機(jī)制）降低熔點(diǎn)。

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       當(dāng)上地幔被板塊構(gòu)造攪動(dòng)時(shí)，巖漿以所有三種方式出現(xiàn)-通常同時(shí)出現(xiàn)三種。

       *傳熱：上升的巖漿體-侵入體-將熱量散發(fā)到周圍較冷的巖石，尤其是在侵入體凝固時(shí)。如果這些巖石已經(jīng)處于融化的邊緣，那么就需要額外的熱量。這就是通常解釋大陸內(nèi)部流紋巖漿的方式。

       *減壓融化：將兩塊板分開時(shí)，下面的地幔上升到縫隙中。隨著壓力的降低，巖石開始融化。然后，在板塊分開的任何地方發(fā)生這種類型的熔化-在不同的邊緣以及大陸和弧后擴(kuò)展的區(qū)域（了解更多關(guān)于 不同區(qū)域的信息）。

       *助熔劑融化：只要能將水（或其他揮發(fā)性物質(zhì)，如二氧化碳或硫磺氣體）攪入巖石中，對(duì)融化的影響就非常明顯。這解釋了俯沖帶附近的大量火山活動(dòng)，在這里俯沖板塊將水，沉積物，碳質(zhì)物質(zhì)和水合礦物帶走。從下沉板中釋放出來的揮發(fā)物上升到上覆板中，形成了世界上的火山弧。

       巖漿的成分取決于其融化的巖石類型以及融化的程度。先熔化的部分富含二氧化硅（富硒質(zhì)），而低的鐵和鎂含量（低鐵鎂質(zhì)）。因此，超鎂鐵質(zhì)地幔巖石（橄欖巖）產(chǎn)生鎂鐵質(zhì)熔體（輝綠巖和玄武巖），形成洋中脊處的洋洋板塊。鎂鐵質(zhì)巖石產(chǎn)生長(zhǎng)英質(zhì)熔體（安山巖，流紋巖，花崗巖）。融化程度越高，巖漿越類似于其源巖。

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       巖漿如何升起

       巖漿一旦形成，它就會(huì)嘗試上升。浮力是巖漿的原動(dòng)力，因?yàn)槿诨膸r石總是比固態(tài)巖石密度低。上升的巖漿即使在冷卻時(shí)也趨于保持流動(dòng)，因?yàn)樗^續(xù)減壓。但是，不能保證巖漿會(huì)到達(dá)表面。具有大型礦物顆粒的深成巖（花崗巖，輝長(zhǎng)巖等）代表著非常緩慢地凍結(jié)在地下深處的巖漿。

       我們通常將巖漿想象成大塊熔體，但它在細(xì)長(zhǎng)的豆莢和細(xì)細(xì)的桁條中向上移動(dòng)，像水一樣填充海綿，占據(jù)了地殼和上地幔。我們之所以知道這一點(diǎn)，是因?yàn)榈卣鸩ㄔ趲r漿體中變慢，但不會(huì)像在液體中那樣消失。

       我們還知道，巖漿幾乎不是一種簡(jiǎn)單的液體?？梢詫⑵湟暈閺臏綗醯倪B續(xù)過程。通常將其描述為液體中攜帶的礦物晶體的糊狀物，有時(shí)也帶有氣泡。晶體通常比液體更稠密，并傾向于緩慢向下沉降，具體取決于巖漿的硬度（粘度）。

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       巖漿如何演變

       巖漿以三種主要方式演化：它們隨著緩慢結(jié)晶而變化，與其他巖漿混合并融化它們周圍的巖石。這些機(jī)制一起被稱為巖漿分化。巖漿可能會(huì)停止分化，沉降并凝固成深成巖?；蛘咚赡苓M(jìn)入導(dǎo)致噴發(fā)的后階段。

       1、正如我們通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，巖漿在冷卻時(shí)會(huì)以相當(dāng)可預(yù)測(cè)的方式結(jié)晶。它有助于將巖漿視為不是簡(jiǎn)單的熔融物質(zhì)（如熔爐中的玻璃或金屬），而是將其視為化學(xué)元素和離子的熱溶液，當(dāng)它們變成礦物晶體時(shí)，它們具有多種選擇。先結(jié)晶的礦物是鎂鐵質(zhì)成分和（通常）高熔點(diǎn)的礦物：橄欖石，輝石和富含鈣的斜長(zhǎng)石。然后，留下的液體以相反的方式改變成分。該過程繼續(xù)與其他礦物質(zhì)一起產(chǎn)生，產(chǎn)生的液體中含有越來越多的二氧化硅?；鸪蓭r學(xué)家必須在學(xué)校學(xué)習(xí)更多細(xì)節(jié)（或閱讀有關(guān)“鮑文反應(yīng)系列”的內(nèi)容）”），但這就是晶體分離的要點(diǎn)。

       2、巖漿可以與現(xiàn)有的巖漿體混合。然后發(fā)生的不僅僅是將兩個(gè)熔體一起攪拌，因?yàn)閬碜砸粋€(gè)熔體的晶體可以與來自另一個(gè)熔體的液體發(fā)生反應(yīng)。入侵者可以激發(fā)年長(zhǎng)的巖漿，或者它們可以形成乳液，其中一團(tuán)浮在另一團(tuán)中。但是巖漿混合的基本原理很簡(jiǎn)單。

       3、當(dāng)巖漿侵入固體地殼中的某個(gè)位置時(shí)，它會(huì)影響那里存在的“鄉(xiāng)村巖石”。其高溫和揮發(fā)物的泄漏會(huì)導(dǎo)致部分鄉(xiāng)村巖石（通常是長(zhǎng)英質(zhì)部分）融化并進(jìn)入巖漿。Xenoliths（整塊鄉(xiāng)村巖石）也可以這種方式進(jìn)入巖漿。這個(gè)過程稱為同化。

       分化的后階段涉及揮發(fā)物。隨著巖漿靠近地表上升，溶解在巖漿中的水和氣體終開始冒泡。一旦開始，巖漿中的活動(dòng)速度就會(huì)急劇上升。在這一點(diǎn)上，巖漿準(zhǔn)備好了導(dǎo)致噴發(fā)的失控過程。對(duì)于故事的這一部分，請(qǐng)繼續(xù)進(jìn)行“火山爆發(fā)”。