探析岩浆岩的形成及其应用

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[摘要]对岩浆岩的研究可以了解地球深部的变化，并对板块运动和大地构造的研究提供材料，同时可以追溯大地构造的演变历史，因此，对岩浆岩的研究不仅是地质工作的需要，也是人类合理利用资源和改善环境的必要条件。本文通过简单介绍地球的概况，对岩浆岩的形成进行了阐述，同时详细分析了岩浆岩的应用，以供参考。

[关键词]岩浆岩 形成 应用

[中图分类号] P588.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-54-1

1地球简介

地球作为太阳系中适宜生命繁衍的星球，它是人类赖以生存的家园，其直径约为6371km，从形成至今具有45.5亿年的时间，此时，地球还处于其你年岁的中年期。地球的构成形式是以圈层存在的，从外向内依次是生物圈、大气圈、水圈、地壳、地幔、地核，这些圈层相互作用，形成一个有机的整体，总括起来被称之为地球系统。其中地壳可以被分为外核和内核，外核以液态的形式存在，而内核主要的形式是固态。在地核与地幔之间存在极大的温度反差，同时由于固液作用的结果，该界面长期以来存在极大的温度反差与温度梯度，导致该界面存在一个能力反应较剧烈的能量和物质的交换界面，这个界面产生地幔柱，上地幔和下地幔构成了地幔的整体，两者富含的矿物在配数上具有很大的差别，上地幔主要以橄榄石、斜方辉石、榴辉岩等构成，而下地幔由高腰钙钛矿组成。地幔与地壳之间存在一个界面，该界面被称之为莫霍面，地幔分为上地幔和下地幔；地壳也具有洋壳和陆壳两部分，不同的结构在组成和性质上不尽相同。造成运动的主要圈层是岩石圈和软流圈，地壳外部的水圈、大气圈和生物圈被称为地球的表部圈层，以往对于地球的研究，科学家习惯将其分为几个圈层和几个部分进行，近年来，随着社会经济水平的不断提高，科学技术的进步日新月异，地球已经被当做一个整体被研究，并逐渐形成一门新的学科，该学科名为地球系统科学，正处于发展当中。

2岩浆与岩浆岩的形成

在地球的自然界中存在着很多种类的岩浆，众所周知，岩浆经通过火山的喷发，着落到地面经过凝固后会形成岩浆岩，由于岩浆的种类繁多，也就造成了岩浆岩的各种各样。岩浆及岩浆岩的形成是一个长期以来都在被深入研究的问题，对于岩浆及岩浆岩的形成分析，主要通过两个基本过程进行，一是岩浆的起源，二是岩浆的演化。岩浆的生成，是指在一定的温度和压力条件下，在地壳和上地幔位置发生的熔融部分，通过一系列的作用形成的岩浆。对于上地幔和地壳发生熔融的原因，主要是因为软流圈和地幔柱发生上升，同时板块俯冲会产生地温异常，温度急剧升高，直至超过源岩的起始熔融温度，待板块俯冲到一定程度，就会使挥发分加入这种作用当中，如此就会使熔融温度降低。原生岩浆的成分和类型的影响因素主要存在于源岩及源区的组成及性质，熔融温度及起源温度，除此之外，增压温度在一定程度上也会对原生岩浆的成分和类型产生影响。对于这些影响因素参数的研究，可以通过热力学计算、相平衡实验及相分析、同位素示踪来获取。在这些因素中，对原生岩浆的成分和类型影响最大的是源岩及源区的组成及性质，该因素不仅可以直观的表达原生岩浆的成分及类型的形成原因，同时也与构造环境有着很密切的联系。地球的岩浆源区主要存在于地幔、地壳中的陆壳、俯冲洋壳中，幔源岩浆的起源位置多在于软流圈和岩石圈交界处，要计算岩石圈的厚度，需要对岩浆源的起源深度进行精确的计算，同时结合地球物理资料沟划出岩石圈界面的起伏。原生岩浆产生的类型因源生区的不同而不同，除此之外，起源温度与熔融程度、挥发分、各种压力条件等都会对源生岩浆的成分造成一定程度的影响，也是由于种种影响因素，才会造成多种多样的源生岩浆的形成。岩浆的演化指的是种种因素造成源生岩浆形成不同类型和成分的过程，在此过程中，岩浆的演化主要有岩浆分异作用和岩浆混合作用。同源岩浆指的是在同一个地区由共同的母岩浆演化而形成的子岩浆。然而，岩浆体系是开放体系，这就导致岩浆分异作用和岩浆混合作用频繁，从而导致地壳内部的不同分层之间具有强烈的能量交换。对于岩浆演化的路线，可以通过岩浆及其中的矿物元素、微量元素、其他杂质，通过质量平衡和热力学等一系列的计算方法进行估算。

3岩浆岩的应用

（1）污水处理生物滤料。岩浆岩生物滤料最早诞生在美国，我国主要靠进口的形式实现生物挂膜技术，近年来，国内在环保方面经过选矿、破碎、研磨等一系列程度，加工成一种主要成分包含Si、Ga、Mg、Mn等多种元素的粒状滤料。岩浆岩滤料可以应用于工业污水、生活废水及微污染水源水等，同时可以做成是以微生物生长和繁殖的生物膜，由于其优点多，研制比较简易，所以逐步取代了活性炭、石英砂、无烟煤等多种过滤介质。

（2）作为石材的应用。岩浆岩呗作为石材应用到工业和生活中已经有很长一段时间，岩浆岩具有环保、性能优越等优点，除此之外，岩浆岩自身具有一些特殊的特点和功能，无放射性，这就导致岩浆岩作为石材被应用的范围和规模越来越大。岩浆岩质地坚硬，可以作为超薄型石板进行家居装修，同时，其经过表层精磨以后，光泽度可以达到85度以上，外观典雅庄重，被应用于建设大型广场和会议广场中，深受国内外及广大客户的喜爱。岩浆岩是由于岩浆喷射出来，经过凝固而形成的，所以其具有耐高温和吸热的性能，如此，用岩浆岩制作成的装修及装饰板料在夏季强烈的阳光照射下不会出现烫手等现象，在用途和功能上远远超过普通花岗岩。

（3）隔音材料。岩浆岩本身具有天然孔洞，这种自身结构带来了吸引的功能，适合在大型的广场、电影院、地下工程的应用。目前已经有很多装饰公司对于岩浆岩在吸引功能开始重视，并可以应用的比较成熟。比如：昆明的林尚酒店，耗费一年半的时间精选各种岩浆岩石料，对大厅和地下演播厅进行装修装饰，由于岩浆岩自身在隔音、蓄热、传导性能上具有很强的优势，所以林尚酒店应用岩浆岩石料进行装修装饰的效果很好，受到了关注和好评。

（4）养殖方面的功能。岩浆岩经过加工可应用到养殖中，在鱼类的养殖方面，岩浆岩的外形不仅可供观赏，同时其活水性能对于鱼类的生长和繁殖起到了很好的效果。岩浆岩可以使水中的离子活跃，并可以使红外线及α射线进行释放；并可以稳定水质，主要在于PH值稳定和矿物质含量的稳定方面。岩浆岩对于花类养殖的作用也不可忽视，主要在于保湿能力强、通气性能好、优化土壤的酸碱性等，不仅适合各种盆景的种植，对于各类植物的种植都起到了一定的良好作用。

4结论

对岩浆岩的分析研究可以深入了解地球内部构造的演化，同时也是优化资源和改善环境的必要条件。基于自身多种良好性能和功用，岩浆岩在污水处理、装修装饰石材、隔音材料、养殖等多个方面的应用取得了良好的效果，需要引起人们的重视。

参考文献

[1]莫宣学.岩浆与岩浆岩：地球深部"探针"与演化记录[J].自然杂志，2011，05：255-259+313.

[2]周建波，郑永飞，赵子福. 山东五莲中生代岩浆岩的锆石U-Pb年龄[J].高校地质学报，2003，02：185-194.