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新西兰是个多火山的国家,火山种类齐全,形态多样,这些壮丽的自然景观都是由古老的岩浆喷发形成,我们没法乘坐时光机回到几亿年前的地球上去弄清楚这些景观是如何形成的,但是我们却能找到岩浆在火山中留下的痕迹――包裹体。
包裹体原是矿物学中使用的一个术语,指矿物中由一相或多相物质组成的并与宿主矿物具有相的界限的封闭系统。包裹体的物质来源可以是与宿主矿物无关的外来物质或是相同于宿主矿物的成岩、成矿介质。包裹体的成分多样,形状和大小各异,既有固相,也有液相和气相的,还有这三种相态的不同组合。包裹体含有成岩成矿的“母液”,因此它是研究地质作用的珍贵样品,能较客观地反映地质历史的原貌。包裹体按其物理状态可分为熔融包裹体和流体包裹体。熔融包裹体是被捕获在火成岩斑晶或矿物中的硅酸盐熔体小泡或小珠滴,它们在被寄主矿物封存后,呈玻璃质或结晶质,还可能含有气相,是原始岩浆的残留相,对研究原始岩浆演化特征具有重要意义。
那这些包裹体究竟是怎样形成而又完整地被保存下来的呢?在岩浆喷出地表的过程中,岩浆会发生冷却,岩浆中所含的化学成分就会按照一定的规律结晶出来,但是正如世界上没有完美的东西一样,岩浆中结晶出的矿物并不是完美无瑕的,它会有这样和那样的晶格缺陷,未冷却的岩浆就会进入到这些晶格的缺陷中,被晶格缺陷所捕获,这些被捕获的岩浆在晶格缺陷中不易生长为晶体,就形成了玻璃质的熔融包裹体。经过拉曼光谱和红外光谱的分析,它们的成分与岩浆结晶出来的矿物成分几乎一致,可以说它们就是古老岩浆所残留在岩石中的痕迹。
熔融包裹体作为古老岩浆的遗迹,为我们提供了相当多的信息,这些对于研究原始岩浆的演化过程具有相当大的意义,也是我们弄清楚地球上具有如此丰富多彩的岩石和壮观的火山地貌的重要依据。
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