中文名:大陸裂隙玄武岩之成因
推薦分享
後設資料
- 資料識別：
- 系統編碼:0b00000181da543b
- 資料類型：
- 紀錄類別:地質學習資源
- 著作者：
- 作者:莊文星
- 主題與關鍵字：
- 主題:地質
- 描述：
- 簡介:上部地函
- 地函的物質除了少數由玄武岩的捕獲團塊獲得外，因無法直接觀察，只能以間接的方法研究。研究方法包括一為震波、重力、岩石的剛性與彈性推演；二為岩石學之實驗，即在實驗室中研究高溫高壓下礦物岩石的穩定性，以推斷地函之組成物質。穩定大陸區及深海盆地底下的地函中，地震Ｐ波速度範圍為8.0～8.4公里／秒，此性質及廣泛的岩石及化學限制，有效的限制了上部地函的主要礦物成分為橄欖石、輝石、石榴子石及某些地區也有角閃石。含有這些礦物的兩種主要岩石為橄欖岩（橄欖石－輝石）及榴輝岩(輝石－石榴子石)。新鮮橄欖岩及榴輝岩的Ｐ波速度範圍在8.0～8.5公里／秒，這些關係引起我們假設：上部地函為橄欖岩或榴輝岩成分。
- 目前多數人認為上部地函是由橄欖岩而非榴輝岩組成，它經由部分熔融而產生玄武質岩漿，並遺留下一種殘餘的難熔的阿爾卑斯型純橄欖岩－橄欖岩。根據凌伍德（1966）發表的上部地函組成，即為由三分橄欖岩加一分玄武岩的玄武橄欖岩。玄武橄欖岩的定義是基於化學成分而非礦物成分。玄武橄欖岩成分的定義根據的性質是它能由部分熔融產生玄武岩漿，並留下殘餘的耐熱橄欖岩。
- 上部地函主要由玄武橄欖岩組成，但在不同的壓力和溫度下會出現不同的礦物相。根據不同的礦物組成，可將上部地函劃分成四個帶：
- 1.閃橄岩帶：組成礦物為橄欖石＋角閃石。閃橄岩帶存在的理想地帶是上部地函淺部，存在的深度可達六、七十公里。
- 2.斜長石玄武橄欖岩帶：礦物組合為橄欖石＋低鋁質輝石＋斜長石。輝石可為透輝質輝石或低鋁斜方輝石。存在的可能地帶是地函高熱流區，如中洋脊、島弧等。存在的深度約二十五至三十公里。
- 3.輝石玄武橄欖岩帶：礦物組成為橄欖石＋鋁質頑火輝石＋鋁質透輝石±尖晶石。含尖晶石者稱尖晶石輝石玄武橄欖岩。輝石玄武橄欖岩可能是上部地函最主要的礦物組成之一，主要存在於海洋地殼下的無水地帶(含水小於0.1％)。尖晶石輝石玄武橄欖岩穩定深度可達七十公里。在大陸地盾下之上部地函中輝石玄武橄欖岩穩定深度約達四十五公里，且範圍比較窄，更深將出現石榴子石。
- 4.石榴玄武橄欖岩帶：礦物組成為橄欖石＋（低鋁）普通輝石＋鎂鋁質石榴子石。高鋁輝石或頑火輝石與尖晶石反應可以生成鎂石榴子石。在深度較大的地帶，由含石榴輝石玄武橄欖岩逐漸轉變為石榴玄武橄欖岩。玄武橄欖岩因所具的礦物相不同，而具有不同的物理特性（表1)。
- 大陸裂隙玄武岩漿活動
- 根據板塊構造學說，當海洋板塊向大陸板塊俯衝時，消滅的海洋岩石圈俯衝入上部地函深部時，於650公里的地震不連續面之上生成一種巨大的、相對比較冷的橢圓形「巨石體」(圖1)，直徑大於三百公里，它是由先前的海洋地殼斜輝橄欖岩和玄武質地殼構成的海洋岩石圈的變形塊體。根據計算在650公里不連續面以上，由玄武質組成物質的密度要比上部地函玄武橄欖岩的密度高出0.1～0.2g／cm(圖2)。但在大約650公里到730公里處，則反而比玄武橄欖岩低了0.08g／cm。因而發生相對地漂浮、翹起，進而使消滅的板塊的底部遭受擠壓變形，聚集而成巨石體。在650公里的高壓下由玄武質與斜輝橄欖岩混合組成的巨石體的平均密度非常接近上部地函玄武橄欖岩(差值在0.01g／cm範圍內)，因而很微妙地處於平衡狀態，使巨石體滯留於650公里的地震不連續面上。
- 古老的巨石體在650公里不連續面處斷續分布或成層。當巨石體因所含放射性元素蛻變產生熱能而溫度上升，黏度降低，其中的高密度的榴輝岩質塊體沈入到下部地函，斜輝橄欖岩則處於漂浮狀態，呈湧升體而上升，隨之發生低程度的部分熔融產生鹼性玄武岩。在海洋地區，它與熱點的鹼性火山作用相當；在大陸地區，在浮升的湧升體之頂上產生了穹隆和裂谷，伴隨發生鹼性火山活動（圖3）。
- 出版者：
- 數位化執行單位:國立自然科學博物館（http://www.nmns.edu.tw/）
- 來源：
- 數位化單位:國立自然科學博物館地質學組岩石
- 管理權：
- 典藏單位:國立自然科學博物館
授權聯絡窗口
- 鍾舜丞
04-23226940*762
chungnmns@nmns.edu.tw
