大陸地殼的成分應該比較接近花岡岩還是安山岩? - 新石頭城
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來瞭解下部地殼的成分,乃至於整個地殼的平均成分。
下表是Rudnick and Fountain(1995)所統計大陸地殼的平均成分,我們可以只看最簡單的二氧化矽含量( ...
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地球內部
2010年05月22日
PostedBy:Han-ChiangChou
8Comments
地球內部,crust,地殼,seismicwave,地震波,geochemistry,geophysics,地球化學,地球物理
如果拿這個問題來辦個投票,不知道回答那個答案的人會比較多?如果你的答案是「花岡岩」,那你應該繼續看一下這篇文章。
如果你的答案是「安山岩」,那你就應該知道我為什麼要寫這篇文章了。
簡單來說,這個問題的答案是「安山岩」。
其實在我當學生的那個年代,應該沒有人不知道「大陸地殼是花岡岩」這件事。
但最近這幾年,每次遇到搞地球化學的那些傢伙,就三不五時會被提醒「大陸地殼是安山岩」(精確一點來說應該是「大陸地殼的平均組成成分比較接近安山岩」)。
雖然我不會去懷疑他們的專業,但我卻一直沒去追問過「到底大陸地殼是甚麼時候變成安山岩」的這件事。
直到上禮拜鍾大的地球化學課講到大陸地殼,我才搞清楚原來這件事已經發生一段時日了。
最重要的論文應該是在1995年兩篇回顧的論文,一篇是Rudnick(1995)發表在Nature上面的文章,另一篇則是RudnickandFountain(1995)發表在ReviewsofGeophysics上面的文章(由於這兩篇都是回顧的論文,可見得相關研究應該在這之前就已經被陸陸續續發表)。
兩篇文章整理了地球物理以及地球化學的分析結果,將大陸地殼平均的組成成分加以統計之後,得到「大陸地殼平均組成成分應該比較接近安山岩」這樣的結論。
要研究大陸地殼的組成,從地殼表面直接採樣當然是最簡單的方法。
由於大陸地殼的表面主要都是花岡岩分佈,所以過去才會有「大陸地殼是由花岡岩所組成」的這種說法。
如果想知道大陸地殼表面的花岡岩之下究竟是甚麼,則可以藉助:(1)出露在地表的麻粒岩(Granulite,又名粒變岩,其形成條件的溫壓狀況,相當於下部地殼的深度)樣本;(2)捕虜岩中麻粒岩的彈性性質,配合下部地殼地震波速度的觀察結果;(3)以不同比例混合鐵鎂質及矽鋁質岩石型態,以符合地熱流的觀測結果(reviewedbyRudnickandFountain,1995)。
來瞭解下部地殼的成分,乃至於整個地殼的平均成分。
下表是RudnickandFountain(1995)所統計大陸地殼的平均成分,我們可以只看最簡單的二氧化矽含量(紅色框框)就好。
根據一般對岩漿分類的定義:酸性岩漿(花岡岩)的二氧化矽含量大約是70%,中性岩漿(安山岩)的二氧化矽含量大約是60%,基性岩漿(玄武岩)的二氧化矽含量則大約是50%。
因此大陸地殼的平均組成成分中,二氧化矽含量約為59%的結果顯示,大陸地殼的平均成分是比較接近安山岩的。
(上表的數字在2003年,由於加入了大量中國大陸地區的岩石標本測量結果,於是Rudnick重新計算後得到的數字如下表)
但其實大陸地殼的厚度與組成,在不同地區差異很大,例如下圖(RudnickandFountain,1995)就將地表根據不同構造地區,大致的地殼厚度及成分分佈呈現出來。
可以發現其實下部地殼的成分相都在中洋脊的玄武岩與安山岩之間。
而整個地殼的平均成分,則幾乎都是落在安山岩附近。
原來,過去說大陸地殼是由花岡岩所組成,是因為上部大陸地殼較多花岡岩的緣故。
而現在大家會說大陸地殼的平均成分比較接近安山岩,則是因為下部地殼的研究進展所得到的。
雖然這其實已經是10多年前的「舊聞」了,但知道得晚總比一直不知道要好。
謎之音:知道了又怎樣?能吃嗎?
參考資料:
Rudnick,R.L.,andD.M.Fountain(1995),NatureandCompositionoftheContinentalCrust:ALowerCrustalPerspective,Rev.Geophys.,33(3),267–309.
Rudnick,R.L.(1995),Makingcontinentalcrust,Nature,378,571-578.
Rudnick,R.L.andS.Gao(2003),CompositionoftheContinentalCrust.InTheCrust(ed.R.L.Rudnick)volume3,pages1-64ofTreatiseonGeochemistry(eds.H.D.HollandandK.K.Turekian),Elsevier-Pergamon,Oxford
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新聞存檔:冰島火山爆發(聯合報2010.05.17)軟流圈是甚麼?
8thoughtson“大陸地殼的成分應該比較接近花岡岩還是安山岩?”
基本上你把花崗岩和安山岩拿來做比較就有問題
前者是侵入岩(又叫深層岩),而後者屬於噴出岩(又叫火山岩)
既然現在討論的是大陸地殼,應該把範圍限定在深層岩
所以真要比較的話,應該是討論大陸地殼到底是屬於”花岡岩”還是”閃長岩”…
依你所給的數據,確實大陸地殼含SiO2的比例還稱不上是酸性,頂多是中酸性吧…
但更重要的是,花岡岩、閃長岩、輝長岩的分界並不像你想像中的那麼簡單
你說的70%、60%、50%指是一個粗略的歸納,而且實際上深層岩也不只有這幾種
更仔細的命名我就偷偷附上來吧…
http://moodle.ncku.edu.tw/file.php/27168/Lecture/lecture_4-_minerals_and_texture_of_igneous_rocks.pdf
第21頁是深層岩的命名,第24頁是噴出岩的命名
岩石學是很奧妙的!並不像高中學的那樣簡單喔!
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補充:
我給的那兩頁圖,就是樓下所說的QAP圖
參考一下唄!
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QAP圖是拿來看礦物組成,不是拿來比較化學成分用的。
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WOW,口氣真是不小,把我徹底嘲笑了一頓呢!
基本上你把花崗岩和安山岩拿來做比較就有問題
前者是侵入岩(又叫深層岩),而後者屬於噴出岩(又叫火山岩)
既然現在討論的是大陸地殼,應該把範圍限定在深層岩
所以真要比較的話,應該是討論大陸地殼到底是屬於”花岡岩”還是”閃長岩”…
受教了!謝謝你告訴我原來火成岩有深成岩和火山岩的差別。
整篇文章比較的都是花崗岩的化學成分和安山岩的化學成分,為什麼這兩者拿來比較會有問題?
這篇文章是討論大陸地殼的化學成分,何必區別深成岩和火山岩?安山岩或閃長岩呢?
依你所給的數據,確實大陸地殼含SiO2的比例還稱不上是酸性,頂多是中酸性吧…
但更重要的是,花岡岩、閃長岩、輝長岩的分界並不像你想像中的那麼簡單
依據我所給的數據,大陸地殼含SiO2的比例平均60.6%,中性火成岩的SiO2含量則是介於52-63%(維基百科:http://en.wikipedia.org/wiki/Igneous_rock#Chemical_classification),與安山岩的成分接近,不同於花崗岩的成分。
何謂「頂多是中酸性」?中酸性這個分類究竟是從何而來?
你說的70%、60%、50%指是一個粗略的歸納,而且實際上深層岩也不只有這幾種
更仔細的命名我就偷偷附上來吧…
http://moodle.ncku.edu.tw/file.php/27168/Lecture/lecture_4-_minerals_and_texture_of_igneous_rocks.pdf
第21頁是深層岩的命名,第24頁是噴出岩的命名
謝謝你的偷偷賜教,不過根據你所提供的岩石命名跟分類,我從頭看到尾,都是根據礦物組成來分類,那跟本篇文章在討論化學成分有什麼關連性?這整篇文章一個礦物的名字也沒提到,那我該如何比對你所提供的岩石命名呢?
岩石學是很奧妙的!並不像高中學的那樣簡單喔!
大概是高中待久了,程度也只剩下高中而已,看到這樣的批評真是汗顏,讓我無地自容啊~
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標題:大陸地殼的成分應該比較接近花岡岩還是安山岩?
比較花崗岩和安山岩,花崗岩贏
比較酸性岩和中性岩,中性岩贏(如果相信Rudnick)
但,花崗岩種類與成份範圍涵蓋太大,如果比較QAP圖:
噴出岩類的中性岩(安山岩)只有一小角
而深層岩這一角全叫花崗岩。
換言之,花崗岩涵蓋了大部分中性岩範圍。
你那些搞地球化學的同學,也許該看看噴出岩與深層岩的QAP圖想一想
我剛參考Igneousrocksandprocesses:apracticalguide
RobinGill(2010)引用的QAP圖與命名關係
跟二十年前的講法仍然一致
leuco
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我懂你的意思,也感謝你提供的訊息,我會去查看看。
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安山岩能吃的話,我們就不用養牛了。
:)
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口味可能不一樣,而且牛咬起來比較軟。
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