火成岩
火成岩（来自拉丁Ingeus “火热”的火成岩）或岩浆岩是三种主要岩石类型之一，其他岩石是沉积和变质的。火成岩是通过岩浆或熔岩的冷却和固化形成的。
岩浆可以源自行星地幔或地壳中现有岩石的部分融化。通常，熔化是由三个过程中的一个或多个引起的：温度升高，压力降低或组成变化。凝固到岩石中以侵入性岩石或表面作为挤压岩石而发生。火成岩可能形成结晶形成，形成颗粒状，结晶岩，或者没有结晶形成天然玻璃。
火成岩发生在广泛的地质环境中：盾牌，平台，牛根，盆地，大火成岩省，延伸的地壳和海洋壳。
地质意义
火成岩和变质岩石占地球上16公里（9.9英里）的90-95％的占地面积。火成岩形成了大约15％的地球当前土地表面。地球的大多数海洋地壳都是由火成岩岩石制成的。
火成岩在地质上也很重要，因为：
- 他们的矿物质和全球化学提供了有关从中提取父母岩浆的下地壳或上地幔组成的信息，以及允许这种提取的温度和压力条件；
- 它们的绝对年龄可以从各种形式的辐射测年中获得，并且可以与相邻的地质层进行比较，从而可以校准地质时间尺度。
- 它们的特征通常是特定构造环境的特征，从而允许构造重建（请参见板块构造）；
- 在某些特殊情况下，它们具有重要的矿物质（矿石）：例如，钨，锡和铀通常与花岗岩和diorites相关，而铬和铂的矿石通常与gabbros相关。
地质环境
侵入性
侵入性火成岩构成了大多数火成岩岩石，是由岩浆形成的，岩浆在行星的外壳内冷却和固化。侵入岩的身体被称为入侵，被先前存在的岩石（称为乡村岩石）所包围。乡村岩石是一种极好的热绝缘子，因此岩浆冷却缓慢，侵入性岩石是粗粒的（ Phaneritic ）。这种岩石中的矿物颗粒通常可以用肉眼来识别。可以根据侵入型身体的形状和大小及其与侵入式岩石的床上用品的关系来对入侵进行分类。典型的侵入式身体是浴力石，库存， laccoliths ，窗台和堤防。常见的侵入性岩石是花岗岩， gabbro或diorite 。
主要山脉的中央岩心由侵入性火成岩组成。当通过侵蚀暴露时，这些核心（称为浴力石）可能会占据地球表面的巨大区域。
地壳内部形成深度形成的侵入性火成岩称为岩石（或深渊）岩石，通常是粗粒的。在表面附近形成的侵入性火成岩被称为亚volcanic岩或霍比氏岩石，它们通常是更细的颗粒，通常类似于火山岩。霍比氏岩石不如岩石或火山岩不那么普遍，通常形成堤防，窗台，laccoliths， lopoliths或phacoliths 。
挤压
挤出的火成岩，也称为火山岩，是由地球表面上熔融岩浆的冷却而形成的。通过裂缝或火山喷发将岩浆带到表面，迅速巩固。因此，这样的岩石是细粒度的（过分）甚至玻璃状的。玄武岩是最常见的火成岩岩石，形成熔岩流，熔岩板和熔岩高原。某些类型的玄武岩固化以形成长多边形柱。北爱尔兰安特里姆（Antrim）的巨人堤道就是一个例子。
熔融岩石通常含有悬浮的晶体和溶解的气体，称为岩浆。它上升是因为它比提取的岩石要小。当岩浆到达表面时，称为熔岩。火山喷射到空气中被称为地下，而发生在海洋下面的人则称为海底。黑人吸烟者和中海脊玄武岩是海底火山活动的例子。
火山每年爆发的挤压岩石的体积随板构造设置而变化。挤压岩石以以下比例产生：
熔岩的行为取决于其粘度，该粘度取决于温度，成分和晶体含量。高温岩浆（大多数是玄武岩成分）的表现与厚油相似，并且在冷却时， treace 。长而薄的玄武岩流带有pahoehoe表面很常见。中间成分岩浆（例如安山岩）倾向于形成混合灰分，凝灰岩和熔岩的煤渣锥，并且爆发时的粘度可能类似于浓稠的冷糖蜜甚至橡胶。云岩（例如流纹岩）通常在低温下爆发，高达10,000倍的粘性，就像玄武岩一样。带有流纹岩浆的火山通常会爆炸，流纹熔岩流通常具有有限的程度，并且由于岩浆是如此粘性而具有陡峭的边缘。
爆发的长石和中间岩浆通常会猛烈地做到这一点，爆炸是由于溶解气体的释放而驱动的 - 通常是水蒸气，但也是二氧化碳。爆炸性的火山碎屑材料称为Tephra ，包括凝灰岩，聚集和Ignimbrite 。还喷发了细火山灰并形成灰凝灰岩沉积物，通常可以覆盖广阔的区域。
由于火山岩大部分是细粒或玻璃的，因此与不同类型的侵入性火成岩岩石之间的不同类型的挤出火成岩岩石之间的区分要困难得多。通常，只能通过检查显微镜下的岩石薄片，因此通常只能在田间进行近似分类，因此只能通过检查岩石的薄片来确定细粒细胞的火成岩岩石的矿物质成分。尽管矿物质化妆的分类是IUG的首选，但这通常是不切实际的，而化学分类是使用TAS分类进行的。
分类
火成岩根据发生，质地，矿物学，化学成分和火成岩体的几何形状进行分类。
多种类型的火成岩的分类可以提供有关它们形成的条件的重要信息。用于分类火成岩的两个重要变量是粒径，这在很大程度上取决于冷却史和岩石的矿物质成分。长石，石英或长石，橄榄石，辉石，闪石和云母都是几乎所有火成岩岩石的重要矿物，它们都是这些岩石分类的基础。在几乎所有火成岩中，存在的所有其他矿物都被认为是非必需的，被称为辅助矿物。具有其他必要矿物质的火成岩类型非常罕见，但包括含有必需碳酸盐的碳酸盐。
在简化的分类中，火成岩类型是基于存在的长石，石英的存在或不存在的类型，而在没有长石或石英的岩石中，存在的铁或镁矿物质的类型。含石英（成分中的二氧化矽）的岩石经过饱和。带有长石的岩石是二氧化矽的饱和度，因为长石不能在与石英稳定的关联中共存。
具有足够大的晶体足以看到肉眼的火成岩被称为Phaneritic 。那些晶体太小而无法看到的人称为阿法质。一般而言，Phaneritic意味着侵入性的起源。阿法智质。
嵌入在细粒的基质中的较大，明显可见的晶体的火成岩称为斑岩。当某些晶体在岩浆的主要质量之前成长为较细晶粒，均匀的材料之前，斑状质地就会发展。
火成岩是根据质地和成分对岩石进行分类的。质地是指矿物颗粒或岩石组成的晶体的大小，形状和排列。
质地
质地是火山岩命名的重要标准。火山岩的质地，包括矿物谷物的大小，形状，方向和分布以及晶粒间关系，将确定岩石是称为凝灰岩，火山碎屑熔岩还是简单的熔岩。但是，质地只是对火山岩进行分类的下属部分，因为通常需要从具有极高颗粒的地面质量或Airfall Tuffs的岩石中收集的化学信息，这可能是由火山灰形成的。
纹理标准对于分类侵入性岩石的质量标准不太关键，在该岩石上，大多数矿物质对肉眼都可以看到，或者至少使用手镜，放大镜或显微镜。岩石岩石在质地上的变化也较小，并且不容易表现出独特的结构织物。纹理术语可用于区分大型岩石的不同侵入相，例如斑状边缘到大型侵入性尸体，斑岩库存和亚volcanic堤。矿物学分类通常用于对冥王岩进行分类。化学分类是对火山岩进行分类的优选，将苯晶物种用作前缀，例如“含橄榄石含有橄榄石的picrite”或“邻苯二酚 - 晶状体流纹岩”。
矿物学分类
IUG建议尽可能按矿物质成分对火成岩进行分类。这对于粗粒的侵入性火成岩很简单，但可能需要检查显微镜下的薄截面以进行细颗粒的火山岩，对于玻璃状火山岩来说可能是不可能的。然后必须化学分类岩石。
侵入性岩石的矿物学分类首先要确定岩石是超镁铁质，碳酸盐或灯泡。超镁铁质岩石含有超过90％的富含铁和镁的矿物质，例如Hornblende，Pyroxene或Olivine，并且这些岩石具有自己的分类方案。同样，包含超过50％碳酸盐矿物质的岩石被归类为碳酸盐矿，而兰普植物则是罕见的超质岩石。两者都是根据详细的矿物学进一步分类的。
在大多数情况下，岩石具有更典型的矿物质成分，具有明显的石英，长石或长石。分类基于石英，碱性长石，斜长石和长石的百分比，这些岩石的总比例是由这些矿物组成的岩石的总数，忽略了所有其他矿物质。这些百分比将岩石放在QAPF图上的某个地方，这通常立即决定岩石类型。在少数情况下，例如Diorite-Gabbro-antorthite场，必须采用其他矿物学标准来确定最终分类。
如果可以确定火山岩的矿物学，则使用相同的步骤对其进行分类，但带有修改的QAPF图，其磁场对应于火山岩类型。
化学分类和岩石学
当通过矿物学对火山岩进行分类不切实际时，必须对岩石进行化学分类。
相对较少的矿物质在形成常见的火成岩中很重要，因为矿物质结晶的岩浆仅包含某些元素：矽，氧，铝，钠，钠，钾，钙，铁和镁。这些是组合形成矽酸盐矿物质的元素，占所有火成岩的90％以上。火成岩的化学对于主要和次要元素以及痕量元素的表达方式不同。主要元素和小元素的含量通常表示为重量百分比（例如51％SIO 2和1.50％TIO 2 ）。痕量元素的丰度通常表示为每百万分的重量（例如420 ppm ni和5.1 ppm sm）。术语“跟踪元件”通常用于大多数岩石中存在的元素，其丰度小于100 ppm左右，但是在某些岩石中可能存在一些痕量元素，以超过1,000 ppm的含量。岩石组成的多样性是由大量分析数据定义的 - 可以通过美国国家科学基金会赞助的站点在网络上访问230,000个岩石分析（请参阅与Earthchem的外部链接）。
最重要的组成部分是二氧化矽，SiO 2 ，无论是以石英的形式出现，还是与其他氧化物合并为长石或其他矿物质。侵入性岩石和火山岩都通过总二氧化矽含量分为广泛的类别进行化学分组。
- 墨西哥岩石的含量最高，主要由长英质矿物石英和长石。这些岩石（花岗岩，流纹岩）通常是浅色的，密度相对较低。
- 中间岩石具有中等的二氧化矽含量，主要由长石组成。这些岩石（Diorite，Andesite）的颜色通常比长毛岩石更暗，并且更浓密。
- 镁铁质岩具有相对较低的二氧化矽含量，主要由辉石，橄榄石和钙斜长石组成。这些岩石（玄武岩，gabbro）通常是深色的，并且密度比长毛岩更高。
- 二氧化矽的超镁铁质岩石非常低，超过90％的镁铁矿矿物质（Komatiite， Dunite ）。
下表总结了此分类：
| 作品 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 发生模式 | 长石 （> 63％SIO 2 ） |
中间的 （52％至63％SIO 2 ） |
镁铁质 （45％至52％SIO 2 ） |
超镁质 （<45％SIO 2 ） |
| 侵入性 | 花岗岩 | diorite | 加布罗 | 橄榄岩 |
| 挤压 | 流纹岩 | 安山岩 | 玄武岩 | Komatiite |
碱金属氧化物（ Na 2 O Plus K 2 O ）的百分比仅次于二氧化矽对化学分类的火山岩的重要性。二氧化矽和碱金属氧化物的百分比用于将火山岩放在TAS图上，这足以立即对大多数火山岩进行分类。某些田里的岩石，例如三角石田，通过钾与钠的比率进一步分类（使钾三角石是latites，而sodic sodic trachyandesites是benmoreites）。一些较富有的领域进一步细分或通过规范矿物学来定义，其中根据其化学成分计算了理想化的矿物质成分。例如，通过具有高规范性橄榄石含量，巴斯兰人与tephrite区分开。
基本TAS分类的其他改进包括：
- 超阶层- 含有摩尔k 2 o/na 2 o> 3的岩石。
- paralline - 含有摩尔（K 2 O + Na 2 O）/Al 2 O 3 > 1的岩石。
- 过滤- 含有摩尔的岩石（K 2 O + Na 2 O + CaO）/Al 2 O 3 <1。
在较旧的术语中，二氧化矽过饱和的岩石被称为矽质或酸性，其中SIO 2大于66％，而家族术语石英岩被应用于最矽质。规范性的长石将岩石分类为二氧化矽的饱和；一个例子是肾矿。
岩浆进一步分为三个系列：
- Tholeiitic系列 -玄武岩安山岩和安山地。
- 钙碱性系列 - 安山岩。
- 碱性系列 -碱性玄武岩的亚组和罕见的，非常高的含钾（即shoshonitic ）熔岩。
碱性序列与TAS图上的其他两个区分开，给定二氧化矽含量的总碱氧化物较高，但是Tholeiitic和Calc-alsaline系列占TAS图的大约相同部分。通过将总碱与铁和镁含量进行比较来区分。
这三个岩浆系列出现在一系列板块构造设置中。例如，在中山山脊，后弧盆地，由热点，岛弧和大陆大型火成岩省形成的tholeiitic岩浆系列岩石。
在俯冲区域，它们的分布与俯冲带相关的俯冲区和俯冲带相关的俯冲区域，所有这三个系列均相互接近。 Tholeiitic Magma系列的表示，在岩浆相对较浅的深度形成的年轻俯冲带上方。在成熟的俯冲带中可以看到钙碱和碱性系列，并且与更深度的岩浆有关。安山岩和玄武岩安山岩是岛弧中最丰富的火山岩，这表明了钙碱岩浆。在日本岛弧系统中可以看出，一些岛屿弧分布了火山系列，那里的火山岩与tholeiite（calc-alsaline）的变化，与沟槽距离增加。
分类史
一些火成岩的名字可以追溯到现代地质时代。例如，玄武岩作为对熔岩衍生的岩石日期的特定组成的描述，该日期是1546年在他的《 Natura Fossilium》中的作品中。花岗岩一词至少可以追溯到1640年代，源自法国谷物或意大利格兰尼托，这意味着简单的“颗粒岩”。该术语是由德国旅行者和地质学家Ferdinand von Richthofen于1860年推出的一词，该命名在19世纪加速了新的岩石类型，并在20世纪初达到顶峰。
火成岩的早期分类大部分是基于岩石的地质时代和发生的。然而，在1902年，美国岩石学家查尔斯·惠特曼·克罗斯（Charles Whitman Cross） ，约瑟夫· P·伊丁斯（Joseph P.他们展示了许多现有术语的模糊，通常是不科学的，并认为由于火成岩的化学成分是其最基本的特征，因此应将其提升到主要位置。
地质发生，结构，矿物质构成 - 迄今为止歧视岩石物种的标准 - 降级为背景。首先要根据形成岩石的矿物来解释完成的岩石分析，这些矿物可能会在岩浆结晶时会形成，例如，例如，石英长石，橄榄石，橄榄石，akermannite，akermannite， feldspathoids ，磁铁矿，corundum ， corundum等等根据这些矿物的相对比例，将岩石分为几组。这种新的分类计划引起了一种感觉，但因其在野外工作中缺乏效用而受到批评，分类方案在1960年代被放弃了。但是，规范性矿物学的概念已经持续了，克罗斯和他的共同评估者的工作激发了一系列新的分类方案。
其中包括孔雀的分类方案，该方案将火成岩岩为四个系列：碱性，碱 - 钙，钙碱和钙序列。他对碱系列的定义和术语Colc-alsali继续用作广泛使用的Irvine-Barager分类的一部分，以及WQ Kennedy的Tholeiitic系列。
到1958年，使用了大约12个独立的分类方案，至少有1637个岩石类型的名称。在那一年，阿尔伯特·斯特雷克森（Albert Streckeisen）撰写了一篇有关火成岩岩石分类的评论文章，最终导致了伊格（Iugg）亚军的成立火成岩岩石的系统。到1989年，已经商定了一个单一的分类系统，该系统在2005年进行了进一步修订。推荐的岩石名称的数量减少到316。这些岩石名称包括该子委员会颁布的许多新名称。
岩浆的起源
大洲下方的地壳平均约35公里（22英里），但在海洋下方只有约7-10公里（4.3-6.2英里）。大陆壳主要由坐落在晶体地下室上的沉积岩组成，由多种变质和火成岩组成，包括颗粒石和花岗岩。海洋壳主要由玄武岩和甘卜罗组成。大陆和海洋外壳都基于地幔的橄榄岩。
岩石可能会响应压力降低，成分变化（例如加水），温度升高或这些过程的组合而融化。
如今，其他机制（例如因陨石撞击熔化）的重要性不大，但是在地球积聚期间的影响导致了广泛的融化，而我们早期地球的几百公里可能是岩浆的海洋。在过去的几亿年中，大型陨石的影响被认为是导致几个大火成岩省的广泛玄武岩岩浆作用的一种机制。
减压
减压熔化是由于压力降低而发生的。
在没有水的情况下，大多数岩石（完全固体的温度完全固体）的固相温度会增加压力。地球地幔深度处的橄榄岩可能比其固体温度在某个较浅的水平上更热。如果这种岩石在固体地幔的对流过程中升起，则在绝热过程中会膨胀时会稍微冷却，但是冷却仅为每公里0.3°C。适当的橄榄岩样品的实验研究证明，固相物温度升高3°C至每公里4°C。如果岩石升起足够远，它将开始融化。融化液滴可以合并成大量的体积，并被侵入向上。从固体地幔的向上运动中熔化的过程对于地球的演变至关重要。
减压融化在海脊中产生了海角。它还导致板内部地区的火山，例如欧洲，非洲和太平洋海地。在那里，它是归因于地幔羽（“李子假说”）或板内延伸（“板假设”）的各种归因于。
水和二氧化碳的影响
岩石创造最负责的岩石组成的变化是加水。水在给定压力下降低了岩石的固体温度。例如，在大约100公里的深度下，在有多余的水的情况下，橄榄岩开始在800°C接近800°C，但在没有水的情况下接近或以上约1,500°C。水在俯冲带中被驱逐出海洋岩石圈，并在上覆的地幔中熔化。由玄武岩和安山岩组成的含水岩浆在俯冲过程中直接和间接产生作为脱水的结果。这样的岩浆以及从它们中得出的岩浆，建立了岛上的弧形，例如太平洋火环中的弧线。这些岩浆形成了钙碱性系列的岩石，这是大陆地壳的重要组成部分。
与加水相比，二氧化碳的添加是岩浆形成的重要原因，但某些二氧化矽不饱和岩浆的起源已归因于二氧化碳在其地幔源地区的水上占主导地位。在存在二氧化碳的情况下，实验证明，橄榄石固体温度在狭窄的压力间隔下以对应于约70 km的压力下降约200°C。在较大的深度，二氧化碳可能会产生更大的影响：在大约200 km的深度上，确定碳酸橄榄岩成分初始熔化的温度为450°C至600°C，比没有二氧化碳的相同成分低于相同的成分。岩石类型的岩浆（例如肾矿石，碳酸盐岩和金伯利岩）是在大于70 km的深度大约将二氧化碳流入地幔中后可能产生的。
温度升高
温度升高是大陆壳中岩浆形成的最典型机制。由于岩浆从地幔中向上侵入，因此可能会发生这种温度升高。温度也可以超过大陆地壳中地壳岩石的固相，在板边界处被压缩增厚。印度和亚洲大陆质量之间的板块边界提供了一个充分的例子，因为边界北部的藏族高原的外壳约80公里，大约是正常大陆壳的厚度的两倍。从磁铁数据中推论出的电阻率的研究已经检测到了似乎含有矽酸盐熔体的层，该层沿着西藏高原的南部边缘在中壳中至少1,000公里延伸。花岗岩和流纹岩是火成岩的类型，通常被解释为由于温度升高而被解释为大陆壳融化的产物。温度升高也可能导致岩石圈在俯冲带中拖动的熔化。
岩浆的进化
大多数岩浆仅用于其历史的一小部分。通常，它们是熔体和晶体的混合物，有时也是气泡的混合物。熔体，晶体和气泡通常具有不同的密度，因此随着岩浆的发展，它们可以分开。
随着岩浆的冷却，矿物通常在不同温度（分数结晶）下从熔体中结晶。随着矿物质的结晶，残留熔体的组成通常会改变。如果晶体与熔体分开，则残留熔体的组成与母岩浆的不同。例如，如果将早期形成的晶体与岩浆分离，甘泡成分的岩浆会产生花岗岩组成的残留熔体。 Gabbro的液态温度可能接近1,200°C，而衍生的花岗岩组分熔体的温度可能低至约700°C。不兼容的元素集中在分数结晶过程中的最后一个岩浆残基和部分熔化过程中产生的第一个熔体中：任何一种过程都可以形成岩浆，使岩浆结晶为pegmatite ，这是一种通常在不兼容元素中富集的岩石型。鲍恩的反应系列对于理解岩浆的分数结晶的理想化序列很重要。 Clinopyroxene热压法用于确定特定火成岩发生岩浆分化的温度和压力条件。
岩浆成分可以通过除部分熔化和分数结晶以外的其他过程来确定。例如，岩浆通常与它们侵入的岩石相互作用，无论是通过融化这些岩石而与它们做出反应。不同组成的岩浆可以彼此混合。在极少数情况下，熔体可以分成两种不混溶的对比鲜明组合物。
词源
- 火成岩这个词是由火组成的。并源自点火的拉丁词根词，意为火，是由eous含义的含义。
- 火山岩一词源自瓦肯（Vulcan）的拉丁语词根，罗马（Roman）是火神和-ic ，这意味着具有一定的特征。
- Plutonic Rock这个词是侵入性火成岩岩石的另一个名称，源自冥王星的拉丁语根，是黑社会的罗马神和-ic ，这意味着具有一定的特征。
画廊
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一个“天窗”孔，横跨固定的熔岩壳，大约6 m（20 ft），在夏威夷的Kīlauea喷发中揭示了下面的熔岩（流向右上方） -
魔鬼塔，怀俄明州黑山的侵蚀laccolith -
1969年至1971年，莫纳·乌鲁（ Mauna ulu -
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花岗岩（浅色）的长石，在智利托雷斯·德尔·潘恩国家公园（Torres del Paine National Park）的Cuernos del Paine侵入了旧的沉积岩（深色） -
