¿Cuáles son las formas de magmatismo? ¿Cuáles son las características de cada uno?

A través de la observación de volcanes, el estudio de rocas magmáticas y el análisis de datos geofísicos, se cree que existe una sustancia caliente, viscosa y volátil en lo profundo de la corteza terrestre o en secciones locales de la superficie superior. manto. Material fundido de silicato. Esta sustancia a una temperatura elevada de unos 1.000 grados será líquida bajo presión normal, pero bajo una presión de varios gigapascales probablemente estará en un estado latente flexible y tendrá una gran fuerza potencial de expansión. Una vez que el movimiento tectónico destruye el equilibrio subterráneo y reduce la presión local, el material caliente cambia inmediatamente a un estado líquido y, al mismo tiempo, el volumen se expande para formar magma. Se puede observar que el magma es una masa fundida caliente, viscosa y volátil que se forma en las profundidades de la corteza terrestre o en el manto superior y está compuesta principalmente de silicato.

Una vez formado el magma, asciende a la corteza superior a lo largo de la zona estructural débil o estalla sobre la superficie. Durante el proceso de ascenso y migración. Debido a los cambios en las condiciones físicas y químicas, la composición del magma continúa cambiando y finalmente se condensa en roca. Este proceso complejo se llama magmatismo y la roca formada se llama roca magmanc. Dependiendo de si el magma invade la corteza terrestre o brota de la superficie, el magmatismo se puede dividir en procesos intrusivos y extrusivos, respectivamente, las rocas formadas se denominan rocas intrusivas y rocas extrusivas (o rocas volcánicas);

Según el contenido de SiO2, el magma se puede dividir en cuatro tipos básicos: magma ácido (SiO2>65%), magma neutro (52% ~ 65%) y magma básico (45% ~ 52%). ) y magmas ultrabásicos (<45%). A medida que disminuye el contenido de SiO2, aumentan los contenidos de MgO y FeO en el magma, el color del magma se profundiza, la densidad relativa aumenta y la viscosidad se vuelve más pequeña.

1. Erupción

(-) Fenómeno de erupción volcánica y tipos de erupción

La erupción también se llama vulcanismo. El proceso de erupción volcánica es extremadamente complejo. En diferentes regiones y diferentes etapas de magmatismo, los materiales expulsados ​​y los tipos de erupciones son diferentes. Algunas erupciones son muy silenciosas, con el magma subiendo a lo largo de los canales de fisura y fluyendo lentamente fuera de la superficie, condensándose a medida que fluye; algunas son muy fuertes, con violentas explosiones cuando el magma entra en erupción, lo que puede expulsar grandes cantidades de gas, acumulaciones de magma; y escombros sólidos se expulsan del cráter y forman una enorme columna de humo sobre el cráter.

El 13 de noviembre de 1985, el volcán Nevado del Ruiz en la provincia de Tomale, Colombia, que había estado inactivo durante 400 años, entró repentinamente en erupción. Varios pueblos de los alrededores quedaron cubiertos por una capa de entre siete y ocho metros de espesor. capa de magma y rocas y enterrada en ceniza volcánica, matando a más de 20.000 residentes. Una actividad volcánica a gran escala relativamente reciente en mi país fue la erupción volcánica de Wudalianchi en el condado de Dedu, provincia de Heilongjiang. Comenzó en 1719 y estalló en grandes cantidades entre 1720 y 1721. Como resultado, la lava bloqueó el canal Baihe y acumuló agua. para formar cinco presas interconectadas. El lago es Wudalianchi.

A medida que la tierra evoluciona y la corteza se espesa, la actividad volcánica tiende a debilitarse gradualmente. Según el tiempo de actividad volcánica, los volcanes se pueden dividir en: volcanes extintos, que son volcanes que ya no están activos en la historia de la humanidad; volcanes inactivos son volcanes que han estado activos en la historia de la humanidad pero han cesado su actividad en los últimos cien años; Los volcanes activos son volcanes que están actualmente activos o han estado activos en el último siglo. Los volcanes extintos también pueden volver a activarse. El volcán Liyushan en el condado de Pingtung, Taiwán (que entró en erupción el 7 de julio de 1980) es un volcán activo.

Debido a las diferencias en la composición química y propiedades físicas del magma, la forma de los canales volcánicos y el entorno de erupción, existen varios tipos de erupciones. Según la forma del canal volcánico, se puede dividir en erupciones fisuradas y erupciones centrales.

l. Erupción de fisura

El magma asciende a lo largo de una gran falla o grupo de fallas en una dirección y estalla sobre la superficie, lo que se denomina erupción de fisura. Este tipo de cráter de erupción no es circular, sino una zona de falla que tiene más de decenas de kilómetros de largo, o los cráteres están dispuestos en forma de cuentas a lo largo de la zona de falla y pueden conectarse para formar un canal en forma de pared hacia abajo. Las erupciones de tipo fisura están dominadas por magma básico con baja viscosidad y alta fluidez. Por lo general, se desborda lentamente a lo largo de las fisuras y luego fluye en todas direcciones a lo largo del suelo para formar una capa de lava que puede alcanzar cientos de miles de kilómetros cuadrados. El espesor puede ser de varias decenas de metros o incluso más de mil metros. En las primeras etapas de la historia geológica, debido a que la corteza terrestre era delgada, las erupciones volcánicas eran principalmente de tipo fisura. Las erupciones de rift modernas o recientes se limitan principalmente a las dorsales oceánicas y a las zonas de rift continentales.

El valle del rift en la dorsal oceánica es un sistema de rift de escala global. Debido a sus repetidas rupturas y a la erupción y llenado de magma basáltico, forma parte de la corteza oceánica. Las erupciones de tipo fisura en el continente, como las de basalto pérmico en Emeishan, Sichuan, cubren la vasta área en la unión de las provincias de Sichuan, Yunnan y Guizhou.

2. Erupción central

La erupción surge del suelo a lo largo de la garganta del volcán y estalla en formas puntuales en el plano, lo que se llama erupción central. La mayoría de las gargantas volcánicas están ubicadas en la intersección de dos conjuntos de fallas. Este tipo de erupción es la principal forma de actividad volcánica en el Mesozoico, el Cenozoico e incluso en la época moderna. Puede deberse al engrosamiento gradual de la corteza terrestre y al aumento de la presión. En la mayoría de los casos, el magma sólo puede migrar hacia arriba a lo largo de la superficie. Canales formados en las intersecciones de fallas. Las erupciones centrales suelen ir acompañadas de fuertes explosiones. Además de expulsar una gran cantidad de gas, también se expulsa una gran cantidad de escombros y, finalmente, el material fundido se desborda. Según la intensidad de la explosión, las erupciones centrales se pueden dividir en tres tipos: violentas, silenciosas y graduales.

El tipo violento, también conocido como tipo Perey, aparece en forma de una explosión violenta, que es repentina y traerá grandes desastres a los humanos. Este tipo de erupción está dominada por magma medio ácido. Debido a que contiene mucho gas, es muy viscoso, fluye lentamente y se condensa rápidamente, a menudo se solidifica en la garganta volcánica, bloqueando el canal volcánico como un "tapón". A medida que el magma en la parte inferior continúa acumulándose, la presión interna se acumula extremadamente fuerte. Cuando la presión es mayor que la resistencia del "tapón", se producirá una explosión repentina y violenta. La roca explotó y grandes cantidades de gas, escombros y grupos de magma fueron expulsados ​​al cielo, y luego cayeron y se acumularon alrededor del cráter. Este tipo de volcán está representado por el Monte Pelé en las Indias Occidentales. El 8 de mayo de 1902, el monte Pelé entró repentinamente en erupción. Saint-Pierre, una ciudad costera al pie de la montaña, fue destruida por el abrasador flujo de cenizas en cuestión de minutos, matando a todos menos dos de sus 28.000 habitantes.

El estilo silencioso, también conocido como estilo hawaiano, se caracteriza por el desbordamiento silencioso de lava caliente sin ninguna explosión. La suspensión fundida es principalmente básica y tiene las características de bajo contenido de gas, baja viscosidad y flujo rápido. Tomemos como ejemplo representativo los volcanes de las islas hawaianas. El Mauna Loa de la isla es el volcán activo más grande del mundo y sus derrames de lava son tan silenciosos que la gente puede verlos en vivo.

Las erupciones graduales se caracterizan por la alternancia regular de erupciones violentas y silenciosas. La mayoría de los volcanes pertenecen a este tipo. Por lo general, primero entra en erupción violentamente, arrojando una gran cantidad de gas y escombros, y luego se convierte en un desbordamiento silencioso de lava fundida, alternándose repetidamente. El famoso Monte Vesubio en Italia pertenece a este tipo y sus erupciones tienen una periodicidad obvia.

Debido a los cambios en las propiedades del magma y la cantidad de gas, un volcán puede tener diferentes tipos de erupción en diferentes momentos. Por ejemplo, es violento en la etapa inicial, tranquilo en la etapa posterior y otros. luego se vuelve violento en el período posterior, lo que resulta en reemplazo.

(2) Productos de eyección

1. Erupciones volcánicas

Hay tres tipos de materiales expulsados ​​por los volcanes: gaseosos, líquidos y sólidos.

(1) Eyecciones gaseosas

Hay erupciones de gas desde el inicio hasta el final de la erupción del volcán. Durante la migración ascendente del magma, la presión de la roca suprayacente disminuye gradualmente y los componentes volátiles disueltos en el magma se separan en forma de gas. Después de que el magma entra en erupción, la presión disminuye y se libera más gas. En el gas predomina el vapor de agua, cuyo contenido suele alcanzar más del 70%, además, hay CO2, SO2, N2, H2S y una pequeña cantidad de CO, H2, HCI, NH3, NH4Cl, HF, etc.

La emisión de gas puede indicar el avance de la actividad volcánica. Si la cantidad de gas expulsado es cada vez mayor, el contenido de azufre se concentra cada vez más y la temperatura aumenta cada vez más, esto es una señal de que se avecina una erupción volcánica a gran escala. Si la cantidad de gas eyectado disminuye gradualmente, el contenido de CO2 aumenta, el contenido de azufre disminuye y la temperatura disminuye, indica que la actividad volcánica se está debilitando gradualmente.

No todo el gas emitido por el volcán escapa. Una parte considerable se condensa directamente del gas en condensado y se acumula cerca del cráter. Los más comunes incluyen azufre, cloruro de amonio, cloruro de potasio y sulfuro de arsénico. , etc., algunos pueden formar depósitos minerales.

(2) Eyecta líquida

El material líquido expulsado por los volcanes se llama magma. La diferencia entre magma y magma es que el magma tiene materia menos volátil. De manera similar a la clasificación del magma, el magma se puede dividir principalmente en tres categorías según el contenido de Si02: ácido, neutro y básico, mientras que solo hay unos pocos magmas ultrabásicos. Los diferentes tipos de magma tienen diferentes viscosidades y, por tanto, diferentes fluidez. La roca que se forma cuando el magma fundido se condensa se llama lava.

El magma básico tiene bajo contenido de SiO2, componentes menos volátiles, alta temperatura (alrededor de 1 000 ~ 1 200 oC), enfriamiento lento, baja viscosidad y flujo rápido. Después del enfriamiento, se forma una roca más oscura, llamada basalto. Cuando la superficie del magma básico se condensa en una capa delgada de plástico y el líquido fundido de abajo continúa fluyendo, arrastrará la capa delgada superior para causar ondulaciones, formando lava ondulada. Si el líquido fundido de abajo continúa fluyendo, la capa superior ondulará; , formando una lava ondulada. La delgada corteza superior es arrastrada hacia una estructura en forma de cuerda, formando lava en forma de cuerda (ropylava). El magma ácido es rico en SiO2 y componentes volátiles, tiene mayor contenido de K y Na que Fe y Mn, temperatura más baja (principalmente 800-1000oC), enfriamiento rápido, alta viscosidad y flujo lento. Después del enfriamiento, se forma una roca de color más claro, llamada riolita. La superficie del magma ácido se condensa rápidamente en una capa delgada y se rompe debido a una fuerte contracción. El magma fundido que se encuentra debajo continúa fluyendo, lo que hace que la capa delgada de la superficie se rompa nuevamente, se caiga y se una, formando bloques de lava. El contenido de SiO2, componentes volátiles y otras propiedades del magma neutro se encuentran entre las de la lava ácida y básica, y la roca resultante se llama andesita.

La lava almohada es producto de una erupción submarina de magma básico. Cuando el magma básico se solidifica bajo el agua, primero forma una capa dura en la superficie y aparecen grietas debido al enfriamiento y la contracción. Sin embargo, el magma fundido en la capa aún no se ha solidificado, por lo que el magma fundido puede salir de las grietas; En la superficie del magma que sale, se forma una capa dura condensada. Debido a la contracción por enfriamiento y la presión interna, la capa dura se rompe y el magma fundido no consolidado sale de las grietas. Como resultado, el magma fundido general se divide en muchos. pequeñas hebras de magma fundido, y finalmente se condensa y solidifica, y debido al completo Antes de endurecerse, se convierte en un cuerpo parecido a una almohada debido a la extrusión mutua de la gravedad y los objetos circundantes, formando una almohada de lava.

En el proceso de condensación y solidificación, si la composición de la lechada fundida es uniforme, el terreno es plano y se encoge lentamente, puede encogerse alrededor del centro de condensación que está dispuesto aproximadamente equidistantemente, formando así Grietas perpendiculares a la superficie de condensación, que dividen la roca en columnas poligonales, este tipo de grietas se denominan juntas columnares. Las más comunes son las uniones hexagonales en basalto, seguidas de pentágonos, cuadriláteros, heptágonos, etc. Los nodos columnares están bien desarrollados en los basaltos terciarios de Fujian y los basaltos pérmicos de Emeishan.

(3) Eyecciones sólidas

Debido a la fuerza de expansión del gas y al impacto resultante, las rocas cercanas a la garganta y al cráter del volcán volaron en pedazos y expulsaron magma no condensado. Se expulsa en forma de grumos y finas gotas y se solidifica en el aire o después de aterrizar en el suelo. Todas son erupciones sólidas y se denominan colectivamente materiales piroclásticos, que se pueden dividir en bombas volcánicas, bloques volcánicos, grava volcánica y ceniza volcánica. Cuatro tipos básicos.

Una bomba volcánica es una erupción de magma. Cuando sale del cráter, se convierte en una masa fundida caliente. Cuando gira y migra en el aire, se enfría o solidifica en diversos grados y cae al suelo. . puede adoptar diferentes formas. Si la capa superficial se consolida cuando aterriza, puede formar una bomba volcánica en forma de huso o una bomba volcánica en forma de torsión; si la capa superficial básicamente no está consolidada, se formará una bomba volcánica irregular o en forma de torta; Toda la superficie está básicamente consolidada, tendrá la forma de escoria oscura e irregular. Un cuerpo masivo y poroso con una superficie irregular, llamado escoria, es el tipo más común de bomba volcánica. El diámetro medio de las bombas volcánicas es superior a 64 mm y el diámetro máximo puede ser superior a 6 m (diámetro largo).

El tamaño de las partículas de los bloques volcánicos es similar al de las bombas volcánicas, que también supera los 64 mm. Sin embargo, al entrar en erupción se trata de fragmentos de roca sólida, en su mayoría de forma angular a subangular. Los bloques volcánicos se forman principalmente por la fragmentación de rocas formadas anteriormente dentro y alrededor de los canales volcánicos. El tamaño de las partículas de grava volcánica es de 2 a 64 mm y el tamaño de las partículas de ceniza volcánica es inferior a 2 mm. Pueden ser líquidas o sólidas durante la erupción.

La mayor parte del material piroclástico cayó cerca del cráter y se distribuyó en un anillo, volviéndose las partículas más gruesas y finas desde el interior hacia el exterior. A veces, los escombros de las erupciones volcánicas son extremadamente grandes y se encuentran dispersos en un área amplia. Por ejemplo, en la erupción del volcán Krakto en Indonesia en 1883, se estimó que la cantidad total de escombros fue de 2,5 × 109 m3. la atmósfera superior y luego la deriva atmosférica se extiende por todo el mundo. Las rocas formadas por la acumulación, compactación, cementación o fusión de materiales piroclásticos se denominan rocas piroclásticas. Las rocas piroclásticas formadas por erupciones de diferentes etapas se acumulan capa por capa, por lo que pueden tener mejores propiedades de estratificación.

2. Terreno volcánico

El terreno formado por erupciones volcánicas centrales suele tener forma de cono y se denomina cono volcánico. Debido a los diferentes tipos de erupciones volcánicas,

los conos volcánicos también son diversos.

Compuesto principalmente de lava, se llama cono de lava. El ángulo de pendiente suele ser de sólo 2° a 10° y rara vez supera los 15°. Los compuestos principalmente por rocas volcánicas se denominan pilones piroclásticos. El ángulo de pendiente es de aproximadamente 30°~40°. Los conos compuestos están formados por capas de lava y rocas volcánicas. La pendiente suele ser inferior a 35°. Los volcanes más grandes del mundo pertenecen a este tipo, como el volcán Fuji de Japón, con una altitud de 3776 m.

En la parte superior de un cono volcánico suele haber una zona baja, ligeramente redondeada y con un borde pronunciado. De este lugar se expulsa el material volcánico, lo que se denomina cráter. Cuando un volcán vuelve a entrar en erupción, parte del cráter original puede explotar, lo que hace que la parte superior del cráter se expanda y se convierta en una depresión más grande, llamada caldera. Una vez que cesa la erupción volcánica, el agua acumulada en el cráter se convierte en un lago de cráter, como el Tianchi de la montaña Baitou, el pico principal de la montaña Changbai en Jilin. El canal de magma conectado al cráter se llama garganta volcánica (también llamada cuello volcánico). En comparación con las rocas extrusivas, las rocas que se solidifican cuando el magma llena las gargantas volcánicas generalmente están mejor cristalizadas y son más densas. Después de un largo tiempo de meteorización y erosión, la lava relativamente resistente a la intemperie en la garganta volcánica a menudo permanece en el terreno llano y se convierte en un pico prominente y aislado.

Las erupciones volcánicas de fisuras suelen formar coladas y mantos de lava. La lava que se desborda del cráter o fisura volcánica fluye por la ladera o el valle del río. Algunas tienen la forma de un cinturón largo y estrecho, y otras tienen la forma de una lengua ancha y suave. Después de enfriarse y solidificarse, se forma. llamado flujo de lava Cuando el flujo de lava se encuentra, se pueden formar cascadas de lava en acantilados escarpados. Cuando el volumen de la erupción es grande, la lava puede extenderse a un área grande, cubrir el suelo y luego condensarse, lo que se denomina manto de lava.

2. Intrusión

Cuando el magma invade la corteza terrestre pero no sale de la superficie, se llama intrusión. Los diversos cuerpos de magma que se forman después de que el magma intruso se condensa se denominan intrusiones. Cuerpo intrusivo (cuerpo intrusivo), la roca que rodea al cuerpo intrusivo se llama roca circundante. Debido a la presión de las rocas suprayacentes, el magma tiende a invadir zonas estructurales débiles con menor presión. Cuando el magma se mueve hacia arriba, presiona las partes débiles de la roca circundante con una enorme presión mecánica y, al mismo tiempo, derrite la roca circundante a alta temperatura, ocupando así un cierto espacio. Según la diferente profundidad de la intrusión de magma, se puede dividir en intrusión plutónica (profundidad> 3 km) e intrusión epitaxial (<3 km). En consecuencia, los cuerpos intrusivos también se dividen en intrusiones plutónicas e intrusiones epitaxiales.

(-) Intrusiones Plutónicas

La temperatura y presión cuando se formaron las Intrusiones Plutónicas eran relativamente altas, por lo que el magma se condensó lentamente y las rocas eran en su mayoría completamente cristalinas y de espesor medio. -granulado. El macizo rocoso es de gran escala y los dos más comunes son el lecho rocoso y el macizo rocoso. La roca circundante se ve afectada por la alta temperatura del magma y el fenómeno metamórfico es fuerte y de amplio alcance.

El batolito es el tipo de cuerpo intrusivo de mayor tamaño, con una superficie superior a los 100 km2 y hasta decenas de miles de kilómetros cuadrados. Generalmente tienen un plano oblongo, de decenas de kilómetros o incluso varios kilómetros de largo y hasta más de 100 kilómetros de ancho. La base rocosa generalmente se forma por la condensación de magma medio ácido y está compuesta principalmente de granito o granodiorita con un tamaño de grano relativamente grueso y una composición estable. Hay enormes batolitos de roca de granito en el este de mi país, así como en las montañas Qinling, las montañas Tianshan, las montañas Altai y otros lugares.

El stock es un cuerpo intrusivo común, de plano casi circular o irregular, con superficie de contacto empinada, de gran escala

y área expuesta de menos de 100 km2. Algunas cepas de roca se producen de forma independiente; otras están conectadas hacia abajo al lecho de roca y son las partes superiores que sobresalen del lecho de roca. El cuerpo de granodiorita de Fangshan en Zhoukoudian, Beijing, es una masa rocosa relativamente típica. Su área de exposición es de 56 km2 y es casi circular en el plano. La superficie de contacto es empinada y ligeramente inclinada hacia la roca circundante. Los macizos rocosos formados en forma de pequeñas cepas rocosas son muy importantes en la prospección. Por ejemplo, las rocas de acidez media en el área de Daye en el este de Hubei tienen ricos depósitos de hierro, cobre y oro en la zona de contacto.

(2) Intrusiones epiteliales

La actividad de las intrusiones epiteliales es cercana a la superficie y el magma se condensa rápidamente. Las partículas de cristales minerales son pequeñas y las rocas suelen tener estructuras de pórfido o de grano medio fino. La escala de las intrusiones poco profundas es generalmente pequeña y se puede ver el límite del fondo. Las más comunes incluyen lechos de roca, paredes de roca, cuencas de roca, casquetes de roca, etc. Los tipos de rocas varían de ácidas a básicas, se forman en momentos similares a los depósitos minerales endógenos y, a menudo, interactúan entre sí.

El umbral, también conocido como lámina de roca, es una intrusión entre capas de pequeño espesor y gran área. Es paralela a las rocas circundantes superior e inferior. La superficie de contacto es plana, ligeramente más gruesa en el medio y. Poco a poco aumenta gradualmente hacia los bordes. Diluir y extinguir uniformemente. El espesor de los lechos de roca varía mucho, desde miles de metros en los grandes hasta sólo decenas de centímetros en los pequeños. Si el magma tiene baja viscosidad y fluye rápidamente, puede formar un gran lecho de roca. El lecho de roca es común en la roca básica.

El dique es una intrusión en forma de placa con un espesor relativamente estable y un espesor casi vertical. La longitud es decenas o incluso miles de veces el espesor, el espesor es generalmente de decenas de centímetros a decenas de metros y la longitud. Son decenas de metros o incluso kilómetros. En un área grande, los muros de roca rara vez se producen en una sola forma. A menudo se distribuyen regularmente docenas o cientos de muros de roca para formar grupos de muros de roca. Las paredes de roca también pueden denominarse vetas de roca. Algunas personas también llaman vetas a los cuerpos rocosos con forma de vetas que son de pequeña escala, de forma irregular o que penetran en masas rocosas.

La cuenca rocosa (lopolito) es una intrusión en forma de cuenca con una parte central gruesa, un espesor de borde pequeño y un centro ligeramente cóncavo. Una cuenca de roca se forma cuando el magma se introduce entre las capas de roca y su fondo se hunde debido a la gravedad del magma, por lo que el centro queda deprimido o cuando el magma se introduce en una cuenca estructural; La litología de las cuencas rocosas es mayoritariamente básica, con forma de planta circular o elíptica. Generalmente son de gran escala, variando desde varios kilómetros hasta cientos de kilómetros de diámetro, y el mayor espesor puede alcanzar más de un kilómetro.

Laccolith, también conocido como rock pan, es una intrusión en forma de cúpula con una superficie superior convexa y una superficie inferior plana. Desde el centro hasta el borde de la capa de roca, su espesor disminuye rápidamente y se pellizca. La escala de los casquetes rocosos es generalmente pequeña, con un diámetro del fondo de aproximadamente 3 a 6 km, y la parte más gruesa suele tener menos de 1 km. La forma de exposición de la superficie suele ser circular u ovalada. La litología común de los casquetes rocosos es la de rocas de acidez media. Debido a que el magma de acidez media tiene una alta viscosidad y no se extiende mucho, arquea las capas de roca suprayacentes para formar una forma similar a una casquete.