内生作用

如题所述

内生作用主要指由地球内部热能(地幔及岩浆热能、放射性元素蜕变能等)所导致矿物形成的各种地质作用。它包括岩浆作用、火山作用、伟晶作用和热液作用等各种地质过程。

1.岩浆作用

岩浆作用是指在地下深处的高温高压下形成的岩浆熔融体,上侵达到地壳或喷出地表过程中发生冷却结晶而形成矿物的地质作用。岩浆是形成于上地幔或地壳深处的、通常以硅酸盐(极少数为碳酸盐质)为主要成分并富含挥发分的高温(700~1300℃)高压(500~2000MPa)的熔融体。硅酸盐岩浆一般由造岩元素(O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K等)、挥发分(以H2O 为主,还包括CO2、H2S、Cl、F、B 等),和微量的金属元素(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Ag、Sb等)组成。

随着地壳运动的发生,岩浆沿断裂构造向上运动,由于温度、压力的降低,从岩浆中首先晶出的是一些熔点高、含量高的矿物。随着温度、压力的进一步缓慢降低,以及各种组分相对浓度的不断改变,从岩浆中相继晶出颗粒较粗的各种不同矿物晶体。

岩浆由于其来源和成因的不同,又由于在上升运动过程中岩浆成分不断变化,不同组分的岩浆由于晶出的主要硅酸盐造岩矿物的种类和数量不同,而构成成分各异的岩石类型。例如,超基性岩中主要矿物有橄榄石、辉石等,不含石英;酸性的花岗岩中则主要由石英、长石和云母等矿物所组成。同时,一系列岩浆成因矿床也与相应的岩浆岩共同产出,例如,在基性和超基性岩浆岩中,常有铬铁矿、磁铁矿、铂族矿物、金刚石、铜镍硫化物等矿物的富集,形成了极为重要的矿产;中酸性岩浆岩中,如花岗岩中则常有钨、锡和铌钽等稀有元素矿物的富集产出。

火山作用是岩浆作用的一种特殊形式,由地下深处的岩浆沿断裂构造脆弱带侵入到地壳的最表层,或突破上覆岩层喷溢出地表。由于地表压力骤降,喷出的岩浆迅速冷凝和固结,促使一些高温低压的特征矿物如透长石、鳞石英等的形成。由火山作用所形成的矿物除斑晶外,一般结晶颗粒细小,多为隐晶质,甚至形成非晶质的火山玻璃。火山作用的产物是各种类型的火山岩,包括熔岩和火山碎屑岩等。

2.伟晶作用

伟晶作用是指岩浆作用或混合岩化变质晚期,由岩浆结晶过程中产生的富含挥发分的残余熔体形成伟晶岩及其有关矿物的地质作用。伟晶岩形成的温度约在700~400℃之间,形成的深度,一般在地面以下3~8km深处,其压力介于100~300MPa之间。伟晶岩常呈脉状产出,并往往成群出现。

由伟晶作用形成的矿物特点表现在:以晶体结晶粗大而区别于深成岩,个别的晶体可达数米,甚至几十米,重达数百吨。常见的花岗伟晶岩中以长石、石英、云母为主;同时含挥发分(如F、B等)的矿物和含稀有元素的矿物数量显著增多,如电气石、绿柱石、黄晶等。由于伟晶岩中富集一系列稀有、稀土和放射性元素矿物,从而构成重要的伟晶岩矿床类型。

3.热液作用

热液作用是指从气水溶液到热水溶液过程中形成矿物的地质作用。按热液来源主要可分为岩浆期后热液、火山热液、变质热液和地下水热液等形式。火山热液是火山喷出作用晚期或间歇期喷出的气水热液。

岩浆期后热液是由在岩浆侵入并冷却的过程中从中分泌出来,以H2O为主的挥发分,随着温度的下降,从气水溶液转变而成的热水溶液。变质热液则主要来自变质作用过程中所释放出来的沉积岩中的孔隙水,以及矿物中的吸附水、结晶水和化合水。地下水热液是地表下渗的水渗透到地壳深部,与保存在岩石中的各种水汇合在一起,受地热等影响而形成的热液。

除岩浆期后热液中有一部分成矿物质直接来自岩浆外,各种来源的热液在其沿裂隙运移过程中均可淋滤和溶解围岩中的成矿物质,并在一定物理化学条件下沉淀出矿物。当热液与围岩发生化学反应,并使围岩在化学成分、矿物成分和岩石结构上发生变化的作用,称为围岩蚀变。

热液作用所形成的矿物以硫化物、氧化物等为主,硅酸盐矿物次之,且绝大部分硅酸盐矿物又往往以围岩蚀变的产物出现。热液活动的深度变化很大,可从5~8km直到地表。温度范围为500~50℃。热液作用按照矿物形成温度的不同,分为高温、中温和低温三种类型。

◎高温热液作用:常与气化作用联系在一起,温度范围在500~300℃之间。主要形成氧化物、含氧盐和部分硫化物,如黑钨矿、锡石、金红石、自然金、绿柱石、电气石、以及辉钼矿、辉铋矿、毒砂、磁黄铁矿等。蚀变围岩中的矿物以石英和云母为主。

◎中温热液作用:其温度范围在300~200℃之间。主要形成以铜、铅、锌等金属硫化物,如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、自然金等,还常见萤石、重晶石,以及方解石、菱镁矿、白云石等碳酸盐矿物。蚀变围岩中的矿物以绿泥石、绢云母、石英为主。

◎低温热液作用:其温度范围在200~50℃之间。低温热液作用主要形成雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等硫化物和辉银矿、自然金等,以及蛋白石、方解石、重晶石等矿物。蚀变围岩中的矿物以高岭石、明矾石、方解石、石英等为主。

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