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岩浆是由什么组成的?温度能达到多少度?

时间:2023-05-07 归属:陆地知识

岩浆是地球内部的熔融或半熔融状态的物质,在其他的一些类地行星和天然卫星中也发现了岩浆。火山喷发中经常会流淌出炙热的岩浆。那么岩浆的主要是由什么物质构成的呢?它们的温度到底有多高?

岩浆物质通常是由地幔或地壳物质在各种构造环境中熔化而成的,这些构造环境包括俯冲带、大陆裂谷带、大洋中脊和热点等。而当这些物质穿过地壳上升来到地面的时候就是我们所熟知的岩浆。

岩浆图片

说直白点,岩浆就是熔化的液态岩石,但是里面会悬浮着一些固体晶体,而当岩浆接近地表的时候,其压力将会下降,从而导致溶解在岩浆中的气体会冒出来,所以地表附近的岩浆中包含了气态、液态和固态物质。

绝大多数的岩浆中都富含二氧化硅等以氧和硅为主的熔融混合物,这是地壳中最丰富的化学元素,此外岩浆中还有少量的铝、钙、镁、铁、钠和钾,以及极少量的其他元素。

科学家根据岩浆中二氧化硅含量的多少将岩浆分为四种类型:

1、二氧化硅含量大于63%的长英质岩浆

长英质岩浆又名硅质岩浆,其中的二氧化硅含量需要大于63%,这里面还包括流纹岩和英安岩岩浆。由于这类岩浆中的二氧化硅含量很高,所以这类岩浆非常粘稠。

长英质岩浆的温度达到1200℃的时候,它的粘稠度能够达到10^5Pa·s,而温度降低到800℃的长英质岩浆粘稠度增加到10^8Pa·s,相比较而言,水的粘稠度只有0.001Pa·s。

因为拥有非常高的粘稠度,所以在火山喷发中,长英质岩浆通常会以火山灰或火山碎屑的形式出现。

但是如温度高于950℃的流纹岩岩浆还是可能会流动数十公里的,比如美国西北部的蛇河平原。

流动的岩浆

2、二氧化硅含量为52%~63%的安山岩浆

安山岩浆指的是二氧化硅含量介于52%~63%的岩浆,这类岩浆通常含有丰富的镁和铁元素。

安山岩浆的温度也比较高,可以达到850~1100℃。

由于它们较高的温度和较低的二氧化硅含量,所以安山岩浆的粘度比较低,在1200℃的温度下,安山岩浆的粘稠度只有3500Pa·s,这略大于花生酱的粘度。

流动的岩浆

3、二氧化硅含量介于45%~52%的镁铁质岩浆

镁铁质岩浆的二氧化硅含量介于45%~52%之间,它们的温度大约为1100~1200℃。镁铁质岩浆的粘稠度比较低,只有大约10~100Pa·s,类似于番茄酱的粘度。

镁铁质岩浆也被称为是玄武岩熔岩。

4、二氧化硅含量低于45%的超基性岩浆

超基性岩浆是一类二氧化硅含量很低的岩浆,它们的温度也非常高,喷发温度超过了1600℃。在这个温度下,无机化合物几乎不会聚合,从而形成了高度流动的液体岩浆。

通常情况下超基性岩浆的粘度只有0.1~1Pa·s,类似于机油的粘稠度。

喷涌而出的低粘度岩浆

岩浆的密度取决于类型,其中铁含量的多少是影响岩浆密度的重要参数。三种岩浆的密度数据如下表所示。

岩浆类型 密度(吨/立方米)
玄武岩浆 2.65~2.8
安山岩浆 2.45~2.5
流纹岩浆 2.18~2.25

岩浆在较低压力或较高温度下略微膨胀。当岩浆接近地表时,其溶解的气体开始从液体中冒出。这些气泡显着降低了深处岩浆的密度,并首先帮助将其推向地表。

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