巖漿運(yùn)移動力學(xué)研究

巖漿運(yùn)移動力學(xué)研究

1巖漿運(yùn)移動力學(xué)巖漿巖從形成的源區(qū)向上傾斜，在地殼的一定部分定位或爆炸，形成豐富多樣的深層巖漿巖、平坦巖漿巖、超平坦巖流和出流巖。促使巖漿從源區(qū)往上運(yùn)移到目的區(qū)的作用稱為巖漿運(yùn)移作用(transportofmagma),而巖漿在地殼中定位過程便是巖漿侵位作用(emplacementofmagma)。關(guān)于巖漿的侵位,已有大量的研究工作和文獻(xiàn)報道,涉及的研究內(nèi)容包括巖漿侵位的方式與動力、巖漿侵位過程的組分分異及其與圍巖相互作用等。已提出的巖漿侵位方式和機(jī)制主要有:底辟(diapirism)、“吹氣球式”(ballooning)、頂板脫落(stopping)與垮塌(cauldronsubsidence)。其中“吹氣球式”是Ramsay(1981)根據(jù)Chindamora花崗巖基周邊圍巖的變形與應(yīng)變特征提出的,該模式較好地解釋和解決了一些巖體侵位空間問題。近年來,越來越多的研究者開始注意變形構(gòu)造對巖漿侵位的貢獻(xiàn),并提出一些新的巖漿侵位模式。如Hutton等指出活動剪切帶的連續(xù)變形及其中的張扭性構(gòu)造域可為花崗巖巖漿的侵位提供必要的空間,Castro等和Vigneresse進(jìn)一步指出巖漿最初是沿一個垂直于最小主應(yīng)力的構(gòu)造面侵位的,Paterson等和Yoshinobu等對活動斷層與大型韌性剪切帶對花崗巖巖漿侵位的影響進(jìn)行了討論,Tikoff等認(rèn)為剪切帶中張性拉分區(qū)可為花崗巖基的侵位提供空間。我國構(gòu)造學(xué)家和巖漿巖巖石學(xué)家也對巖漿侵位作用研究做出了許多創(chuàng)新性的貢獻(xiàn),如Zheng等較早地注意和研究了巖漿上侵過程所引發(fā)的接觸帶的構(gòu)造變形,馬昌前對北京周口店巖體成分分帶與巖漿侵位的關(guān)系進(jìn)行了討論,李東旭等提出安徽鳳凰山巖體的侵位是在膨脹和旋轉(zhuǎn)中定位的,萬天豐等研究并指出斷玲瓏復(fù)式巖體的巖漿是沿一條緩傾斜的郯廬分支斷裂向上侵位的,Wang等對張性構(gòu)造背景下巖漿的強(qiáng)力侵位與變質(zhì)核雜巖的形成關(guān)系進(jìn)行了研究。許順山等、張進(jìn)江、楊坤光等對花崗巖構(gòu)造、同構(gòu)造花崗巖的判別,及巖漿侵位機(jī)制等方面的國內(nèi)外研究進(jìn)展進(jìn)行過總結(jié)和回顧。盡管巖漿在侵位過程也可有位移,但對于許多巖漿而言其距離相對于巖漿從源區(qū)到定位區(qū)的位移距離要小的多。如花崗巖漿通常形成于地殼20～40km的深處,花崗巖巖基及其伴生的火山活動出現(xiàn)于地殼0～10km的淺部、且大部分花崗巖巖基根部的深度為7±2km,也就是說這些花崗巖巖漿在地殼中上升和遷移了10～40km。正因為如此,巖漿的運(yùn)移及其相關(guān)的科學(xué)問題已引起越來越多的地質(zhì)學(xué)家的注意和重視,并成為巖漿動力學(xué)的前沿課題。巖漿運(yùn)移動力學(xué)作為巖漿動力學(xué)的重要研究領(lǐng)域,其研究內(nèi)容可概括為5個方面:運(yùn)移方式、運(yùn)移通道、運(yùn)移途徑、運(yùn)移動力與運(yùn)移過程的成礦作用。本文將就巖漿運(yùn)移動力學(xué)研究所涉及的這5個方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與尚待進(jìn)一步研究的科學(xué)問題進(jìn)行了歸納、總結(jié)與回顧。2巖漿底辟過程模擬及研究進(jìn)展巖漿運(yùn)移方式(transportpattern)有2種相互對立的模式:底辟作用(diapirism)和破裂—巖墻運(yùn)移(fracture-dike)。底辟作用(diapirism)既是巖漿侵位的重要方式,也是巖漿運(yùn)移的重要方式。底辟(diapir)一詞最早是由Mrazec從希臘語引入,是針對深成巖提出的,指大的橢圓狀巖漿體在浮力驅(qū)動下上升的作用過程。該模式認(rèn)為大的熔融巖漿體在密度差異、體積膨張、中心去氣和構(gòu)造壓縮等因素的驅(qū)動下是通過“肩部頂開”(shoulderingaside)其遷移路途中的物質(zhì)而上升?；境霭l(fā)點認(rèn)為較重巖層之下輕的粘性巖漿流體是不穩(wěn)定的,其在外界擾動(即使是微小的)下巖漿流體開始失穩(wěn)并出現(xiàn)局部的上隆和肩頂,進(jìn)而在浮力的作用下往上推擠和遷移。VandenEeckhout等建議使用術(shù)語穿刺底辟(piercingdiapirs)和非穿刺底辟(non-piercingdiapirs)來分別描述巖漿體穿切和協(xié)調(diào)侵入圍巖的兩種情況。研究人員從理論和實驗角度對底辟模式開展了大量的研究工作,如Grout較早地將離心機(jī)技術(shù)引入到巖漿底辟作用的模擬實驗中,Ramberg將該方法進(jìn)行了發(fā)展并開展多層模型的實驗研究,Berner等和Schmeling等開展了巖漿底辟作用的有限元模擬研究,Whitehead等開展了巖漿底辟過程的流體動力學(xué)實驗研究;又如Marsh發(fā)現(xiàn)一些球狀和柱狀巖漿底辟體其周圍巖石在巖漿加熱下可發(fā)生軟化和韌性流動,Weinberg等對巖漿底辟上升過程圍巖的應(yīng)變速率和冪律行為進(jìn)行了測定,Miller等和Dietl新提出了一種粘彈性底辟模型以克服彈性模型。破裂—巖墻運(yùn)移模式(fractureanddyketransfermodel)認(rèn)為:巖石的部分熔融過程是體積膨脹的過程,結(jié)果是新形成、被圍限的熔體囊將獲得較高的孔隙壓力;當(dāng)巖漿中流體壓力大于巖石的強(qiáng)度時其圍巖將失穩(wěn)和破裂,巖漿注入破裂、形成巖墻;注入破裂的巖漿在浮力的作用下使破裂不斷往上擴(kuò)展,同時不斷的有巖漿注入破裂;巖漿通過這樣破裂—巖漿注入—破裂擴(kuò)展—巖漿注入和前(上)移的方式而達(dá)到往上運(yùn)移的目的[27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43]。這種破裂還可以是先存的和同生的斷層和剪切帶[1,4,35,36,37,38,39,40]。破裂—巖墻運(yùn)移模式的研究可追朔到20世紀(jì)70年代初,Weertman注意到冰的開裂和水充填于裂縫中的現(xiàn)象,Weertman基于該現(xiàn)象提出在張應(yīng)力作用下的彈性板塊其與巖漿體接觸處將在浮力驅(qū)使下形成從下往上擴(kuò)展的破裂理論、并應(yīng)用于解釋大洋中脊的形成及其下玄武巖漿的上升與充填。自Aki等提出了一個上部地殼張性破裂中巖漿在浮力驅(qū)動下上升和運(yùn)移的模式之后,越來越多的研究人員開始關(guān)注破裂和巖墻在巖漿運(yùn)移中的作用,尋找花崗巖基之下有巖墻的現(xiàn)象與證據(jù),探討制約漿在巖墻內(nèi)運(yùn)移的巖漿粘度及其影響因素(溫度和水的含量),并開展相關(guān)的物理和數(shù)學(xué)模擬研究?，F(xiàn)在,破裂—巖墻運(yùn)移模式被認(rèn)為是花崗巖巖漿運(yùn)移和侵位上地殼的現(xiàn)代理論。已有的研究成果顯示,破裂—巖墻運(yùn)移機(jī)制的運(yùn)移效率較底辟機(jī)制要高。Marsh指出同樣體積的巖漿通過破裂—巖墻機(jī)制運(yùn)移其運(yùn)移速度是通過底辟機(jī)制在同樣溫度條件和同樣起終點的情況下運(yùn)移速度的104倍;Mahon等研究認(rèn)為花崗質(zhì)巖漿底辟上升的速度小于10-8m/s,而3m寬巖墻的上升速度大約是10-3m/s、是底辟的105倍。計算結(jié)果還顯示破裂—巖墻運(yùn)移機(jī)制可以在較短的時間內(nèi)將較大大規(guī)模的花崗巖漿從地殼深部運(yùn)移到淺部。如一條長1km、寬3m的巖墻在浮力驅(qū)使下彈性破裂和巖墻往上擴(kuò)展20km僅需8個月的時間,運(yùn)移2000km3的巖基僅需900年。盡管破裂—巖墻運(yùn)移模式是近20來年才提出的,但關(guān)于巖漿的侵位和運(yùn)移機(jī)制一直是巖漿學(xué)家爭論的問題。在20世紀(jì)的80年代以前的大部分時間,底辟侵位理論一直占統(tǒng)治地位。近年來,這種爭論和討論還在繼續(xù),一些研究者從圍巖粘性角度對底辟模式進(jìn)行了質(zhì)疑,Clemens指出底辟模式缺乏野外地質(zhì)記錄的支持、野外找不到底辟作用應(yīng)留下的一些形跡,Vigneresse等認(rèn)為假如花崗巖漿是按底辟方式侵位和運(yùn)移的話它就不可能上升到脆—韌性界面之上(地質(zhì)事實不完全這樣);另一方面,贊成底辟模式的研究人員進(jìn)行了針鋒相對的反駁與辯護(hù),并提出了一些改進(jìn)的模式,如Miller等和Dietl提出了粘彈性底辟模式(visco-elasticdiapirism)。這兩種運(yùn)移方式各有優(yōu)缺點?，F(xiàn)在一般認(rèn)為巖漿的底辟主要發(fā)生于韌塑性的中下地殼,而大量的花崗巖漿是通過破裂—巖墻運(yùn)移機(jī)制到達(dá)地殼淺部的。但是,這兩種運(yùn)移模式主要是針對花崗巖巖漿及其在地殼中遷移而提出的,該機(jī)制是否適用于基性巖漿、是否適用于上地幔巖石圈流體(如基性巖漿)的遷移特征尚待研究。對于上地幔巖石圈中流體是以何種方式遷移、及上地幔是否存在巖脈等都是重要的科學(xué)問題,需要進(jìn)一步的研究和尋找證據(jù)。3構(gòu)造破壁動力機(jī)制自Weertman注意冰中水充填破裂的形成特征并將其用于解釋大洋中脊之下玄武巖漿垂直運(yùn)移的形成機(jī)理以來,越來越多的研究者認(rèn)為巖漿主要是沿破裂往上運(yùn)移和上升的[42,52,57,58,59,60,61,62]。這種破裂可以是先存的破裂和同生的斷層和剪切帶[1,4,35,36,37,38,39,40,63],也可以是巖漿自己創(chuàng)造的破裂[27,28,29,30,31,32,33,34,64]。對于巖漿自創(chuàng)破裂形成的動力學(xué)機(jī)制,與巖漿運(yùn)移動力一樣,浮力通常被認(rèn)為是巖漿充填破裂擴(kuò)展的驅(qū)動力[16,27,28,32,33,38,45,54]。彈性固體中的流體不具浮力,促使巖漿充填破裂不斷繁殖和擴(kuò)展的驅(qū)動力也不是浮力。除了浮力,因部分熔融引起的體積膨脹而導(dǎo)致巖漿囊受壓而獲得的體積壓力(volumetricpressures,Pv)被認(rèn)為也是產(chǎn)生破裂的動力機(jī)制。但巖漿體積壓力將隨巖漿注入破裂產(chǎn)生擴(kuò)容而消失,也不是巖漿充填破裂不斷擴(kuò)展的驅(qū)動力。巖漿自創(chuàng)破裂形成與擴(kuò)展的驅(qū)動力究竟是什么,尚待進(jìn)一步研究與探討。4巖漿病房停留時間運(yùn)移途徑(transportpath)指巖漿從源區(qū)到最終目的區(qū)之運(yùn)移過程所經(jīng)歷的中途站點及由其構(gòu)成的路徑,具體地講巖漿是一站式運(yùn)移、還是多站式運(yùn)移;若巖漿在中途巖漿房停歇,則研究內(nèi)容還涉及停歇尺度、停歇巖漿重新起動往上運(yùn)移的驅(qū)動力等?；鹕降刭|(zhì)學(xué)家較早的提出巖漿在噴出之前在一個發(fā)育于地殼一定深度(7～10km)的巖漿房中集中和育蘊(yùn)能量。這一假設(shè)近年來為地球物理探查所證實,并相繼在太平洋洋中脊、一些較新的火山活動區(qū)和青藏高原等地區(qū)的中下地殼中發(fā)現(xiàn)有巖漿房存在。這意味著火山巖漿在噴出前至少在地殼中停留過,火山巖漿房是巖漿從源區(qū)到噴出地表中間的一個停歇站。吳才來等基于巖石物理化學(xué)的研究成果認(rèn)為:火山巖漿除發(fā)育于上地殼的高位巖漿房(深度小于7～8km)外,還有發(fā)育于下地殼的中位巖漿房(深度約30～20km)和存在于65～55km范圍內(nèi)的深位巖漿房。越來越多的資料顯示一些深成巖巖漿在侵位之前、在運(yùn)移過程也曾在中途巖漿房停歇。如吳才來等根據(jù)銅陵地區(qū)燕山期中酸性侵入巖及其中堆晶巖包體的特征,認(rèn)為銅陵地區(qū)中生代巖漿的演化經(jīng)歷了基性巖漿深位巖漿房(20～30km)的停歇與堆積巖的形成、淺位巖漿房的巖漿混合及其再侵位;鄧軍等根據(jù)銅陵地區(qū)中酸性侵入巖形成的時空結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)一步指出銅陵地區(qū)的中酸性巖漿運(yùn)移經(jīng)過20～2km深部巖漿房和9～12km中部巖漿房的停歇、最后才運(yùn)移和上侵到地殼淺部。淺成斑巖和一些噴出巖一樣都含有結(jié)晶粒度較基質(zhì)大的多的斑晶,其粒度可與同成分深成巖礦物的粒度相比。其中的有些斑晶(如玄武巖中橄欖石斑晶)被認(rèn)為是巖漿源區(qū)的礦物包體,而大部分斑晶通常被認(rèn)為是在深部、在巖漿運(yùn)移過程形成的。近來,徐興旺等在滇西羅卜地和戰(zhàn)河二長斑巖中發(fā)現(xiàn)大量斑巖巖漿在深部巖漿房結(jié)晶形成的深成巖的微碎塊和包含“架狀”和“金字塔”狀堆積體的堆晶構(gòu)造,這從巖石學(xué)上說明斑巖巖漿曾在中途巖漿房中停歇與部分結(jié)晶。徐興旺等在滇西北衙金礦侵位于巖溶洞穴的石英正長斑巖中發(fā)現(xiàn)細(xì)晶質(zhì)和玻璃質(zhì)兩種基質(zhì)共生的現(xiàn)象。這兩種粒度不同的基質(zhì)應(yīng)形成于不同的環(huán)境,玻璃質(zhì)基質(zhì)快速結(jié)晶開放的和近地表的洞穴環(huán)境,而細(xì)晶質(zhì)基質(zhì)結(jié)晶環(huán)境溫度的下降則要慢一些、所處位置也要偏深一些。這意味著斑巖巖漿在流入巖溶洞穴前,可能在稍深一點的地方停歇和部分結(jié)晶。若考慮斑晶結(jié)晶時在深部的停歇,則該斑巖巖漿在侵位于巖溶洞穴前在中途至少停歇兩次。關(guān)于巖漿房中巖漿停歇的時間尺度,火山地質(zhì)學(xué)家較早的就開始關(guān)注此問題、并認(rèn)為火山巖漿可以在巖漿房中停留較長的時間。隨著離子探針U-系列鋯石微區(qū)定年技術(shù)和40Ar/39Ar激光探針微區(qū)定年技術(shù)的發(fā)展,巖漿房中巖漿停留時間的測定更加準(zhǔn)確,相關(guān)的研究已成為近年來巖漿動力學(xué)的研究熱點。大量的研究成果[17,72,73,74,75,76,77,78,79]顯示:火山巖漿在巖漿房停留的時間是不一樣的,有的停留很短的時間或不停留,有的停留時間可以長一些。如Bogaard等通過火山凝灰?guī)r中石英斑晶40Ar/39Ar激光探針微區(qū)定年研究認(rèn)為美國大峽谷酸性巖漿在巖漿房持續(xù)停留了1.1Ma;Black等用離子探針U-Th鋯石法通過對日本Sakurajima火山1914年和1946年普林尼式噴發(fā)形成的火山灰測年結(jié)果顯示火山巖漿在巖漿房的停留時間為0.3～15.7ka;而Schmitt等對美國加州Geysers-Cobb山區(qū)火成雜巖的U-Pb鋯石測年結(jié)果顯示該地區(qū)巖漿侵位和結(jié)晶持續(xù)的時間小于0.2Ma。關(guān)于中途巖漿房中巖漿如何重新起動和再運(yùn)移上升問題,Decker等和Mastin等就火山巖漿房巖漿的起爆和上涌問題進(jìn)行了研究、并認(rèn)為巖漿房中深層地下水的加入及其汽化可以在巖漿房上部形成新的高壓并產(chǎn)生爆破和巖漿噴溢。此模式是否適用于中深層巖漿房中巖漿的重新起動值得進(jìn)一步研究,如地下水和變質(zhì)水相對于巖漿而言通常溫度較低、是“涼的”,巖漿與溫度較低的地下水和變質(zhì)水的相互作用過程是巖漿能量耗散的過程,地下水和變質(zhì)水的加入可能不是停歇巖漿重新起動的驅(qū)動力。從上述北衙礦區(qū)外圍二長斑巖中堆晶構(gòu)造所顯示的特征分析,巖漿房中停歇的斑巖巖漿的重新起動與再運(yùn)移可能與新侵入巖漿房中的巖漿有關(guān),但是新侵入的巖漿是如何攜帶已停歇的巖漿往上運(yùn)移的、及重新起動和往上運(yùn)移的驅(qū)動力是什么等問題尚需進(jìn)一步研究。5下地殼和上地潭包體無論是底辟模式還是破裂—巖墻運(yùn)移模式都認(rèn)為浮力是巖漿運(yùn)移的主要驅(qū)動力[20,23,24,27,28,30,33,37,38,41,53,54,57,58,84,85],即密度較圍巖低的巖漿在浮力的驅(qū)動往上遷移和運(yùn)動。對于塑性體中巖漿的運(yùn)動特征可用流體力學(xué)來描述,巖漿往上運(yùn)動速度取決于其與周圍流體的密度差。浮力驅(qū)動模式對于解釋塑性地質(zhì)體(如有的下地殼是塑性的、有的巖石在侵位巖漿熱作用發(fā)生軟化和塑性化)中巖漿的運(yùn)移機(jī)制是合理的,如Ryan基于中性浮力理論來解釋下地殼主要由基性巖組成的原因。但是,該浮力驅(qū)動模式已受到越來越多地質(zhì)現(xiàn)象的質(zhì)疑,如:(1)按照該模式,密度不同的巖石圈構(gòu)造層將是不同密度巖漿上升的限制與過濾器,巖漿往上運(yùn)移將停留在與其密度相當(dāng)?shù)膸r石層中,并形成密度分層的圈層結(jié)構(gòu),密度大的基性—超基性巖漿將停留在中下地殼。自然界的地質(zhì)事實并非完全如此。大量的研究結(jié)果表明玄武巖漿的密度大于大部分中上地殼巖石的密度(圖1)。如溫度為1200℃的拉斑玄武巖漿其密度大于2.95g/cm3、并在100km深的地幔中達(dá)3.50g/cm3,該值大于所有沉積巖、大部分火成巖和變質(zhì)巖的密度。但在地質(zhì)歷史時期卻有大量密度大的玄武巖漿穿過密度相對小的沉積蓋層到達(dá)地表和噴出,這有力的說明浮力不是巖漿運(yùn)移的主動力。(2)不斷增加的證據(jù)顯示,不僅冷的上地殼是彈性的,上地幔和相當(dāng)部分巖石圈整體也是彈性和強(qiáng)硬的。盡管上地幔巖石可發(fā)生塑性變形,但高達(dá)1025p的粘度、地震的出現(xiàn)和地幔包體中節(jié)理構(gòu)造的存在等都說明上地幔是強(qiáng)硬的和彈性的。Rutter等進(jìn)一步指出冷的、老的大陸巖石圈和大洋巖石圈整體都是強(qiáng)硬和彈性的。這一認(rèn)識為一些堿性玄武巖、堿性斑巖、煌斑巖和金伯利巖中發(fā)育下地殼和上地幔包體的現(xiàn)象所證實。一些堿性玄武巖、堿性斑巖、煌斑巖和金伯利巖筒發(fā)育的下地殼和上地幔包體其大小從幾到幾十厘米[106,107,108,109,110,111],大者可達(dá)1m甚至數(shù)米。基于流體運(yùn)動和載荷平衡的原理及包體尺度與密度等參數(shù),可以估算要使這些包體順利地從源區(qū)被運(yùn)移到地殼淺部和地表巖漿往上運(yùn)移的最下速度。結(jié)果表明這些包體的載體巖漿的運(yùn)移和上升速度較高,一般大于10-2～10-1m/s,快者大于1m/s,這意味著這些巖漿流是一種連續(xù)的高速流、且這些火成巖發(fā)育區(qū)的巖石圈存在一個或多個具一定尺度(至少大于包體的尺度)貫穿于上地幔和下地殼到地殼淺部的通道與破裂。也就是說這些巖石圈整體都是彈性的。值得指出的是,一些新的和活動的巖石圈和造山帶中的堿性玄武巖和斑巖中也發(fā)育有大量下地殼—上地幔的包體。如我國三江地區(qū)是新生代活動的造山帶,其對應(yīng)的巖石圈也是活動和不斷消長的巖石圈;該地區(qū)洱海東和劍川等地堿性玄武巖與六合—河?xùn)|正長斑巖中就發(fā)育有大量的深源包體[110,116,117,118,119,120]。這說明三江地區(qū)造山帶巖石圈也是彈性的,或者說至少在巖漿運(yùn)移和侵位過程是彈性的。這似乎與Zeng等從天然地震資料給出的關(guān)于藏東地區(qū)下地殼往東流動的結(jié)果不一致。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是巖石的彈性和塑性是相對的,并與應(yīng)變速率有關(guān)。即巖漿充填破裂的擴(kuò)展和巖漿上升的速率遠(yuǎn)大于下地殼塑性流變的速率,前者是后者的109～1010倍(下地殼塑性流變速率為cm/a)。我們生活中非常相似的例子是瀝青的變形,瀝青常溫常壓下在快速應(yīng)力作用和高應(yīng)變速率變形時表現(xiàn)為彈性和脆性特征,而在負(fù)載作用和低應(yīng)變速率(長時間)變形則可表現(xiàn)出塑性流動的特征。這意味著相對于巖漿上升速率而言,相當(dāng)部分(可能是大部分)巖石圈是彈性和有強(qiáng)度的。巖漿流體在強(qiáng)硬的巖石圈巖石中不會因其密度比圍巖低而獲得浮力,巖石圈中的巖漿不會因為其比圍巖輕而刺破圍巖并上升,原因是Archimedes浮力定律只適用于流體或固體在流體中的運(yùn)動,而不適用于流體在彈性固體中的存在和運(yùn)動行為。然而上地殼中卻有大量的巖漿侵位或穿過到達(dá)地表,這也說明浮力不是巖漿運(yùn)移的主要驅(qū)動力。(3)一些密度較大的巖漿強(qiáng)力侵位于輕的、未固結(jié)的沉積蓋層[122,123,124,125]及其中近水平侵位和流動巖體的發(fā)育進(jìn)一步說明巖漿侵位和運(yùn)動的動力不是浮力,巖漿具有自我長途運(yùn)移的潛在能力、且這種能力與巖石密度屬性無關(guān)。徐興旺等結(jié)合滇西北衙地區(qū)斷裂構(gòu)造和巖溶裂隙發(fā)育特征認(rèn)為巖漿強(qiáng)力侵位于未固結(jié)沉積物是由于深部高壓巖漿進(jìn)入壓力較低的先存破裂而獲得巨大的壓力梯度和動能、并發(fā)生瞬間加速和和快速往上運(yùn)動并射入上覆沉積體中所致。壓力梯度可能是巖漿上升和運(yùn)移的主要動力。6巖漿房關(guān)閉與巖漿-圍巖-成礦的相互作用關(guān)系運(yùn)移過程的成礦主要指中途巖漿房停歇巖漿的結(jié)晶與分異及其與圍巖相互作用等所伴生的成礦作用、及在運(yùn)移中的分異與成礦。近年來,一些礦床學(xué)家開始注意巖漿房中巖漿結(jié)晶分異與成礦元素富集的研究。如許多基性—超基性巖型礦床中含礦程度不同的含礦巖體和熔漿的有序侵位顯示巖漿在深部巖漿房停歇過程曾發(fā)生熔離分異。我國金川、喀拉通克和紅旗嶺等超基性巖型Cu-Ni礦床都發(fā)育有含礦巖漿貫入型礦體(常具海綿隕鐵結(jié)構(gòu))和礦漿貫入型礦體;這些貫入型礦體不僅貫入于同期稍早侵位的超基性巖中,還可貫入于圍巖地層中;新疆哈密白石泉和天宇銅鎳礦床富礦的巖體(墻)直接侵位于花崗巖中。湯中立和裴榮富等認(rèn)為這些貫入型含礦巖漿、富礦巖漿和礦漿是在深部巖漿房熔離形成的,這些深部巖漿房分異形成的富礦巖漿和礦漿其再運(yùn)移和侵位可形成單個體積小而總體儲量大的礦床。又如,邢鳳鳴等通過對銅陵雞冠山巖體中包體礦物成分和寄主巖漿成分的對比研究,認(rèn)為巖漿房中輝石的分離結(jié)晶導(dǎo)致了寄主巖漿鉀和銅的富集,銅的豐度增長了2倍,這為礦區(qū)銅的富集成礦奠定了基礎(chǔ)。關(guān)于巖漿房中停歇巖漿與圍巖之間的相互作用與成礦,目前尚無研究報道。但從滇西北衙侵位于三疊系灰?guī)r中喜山期鈉長斑巖斑巖金銅礦中有的黃鐵礦的鉛具較大的年齡,如黃鐵礦樣品B3Py和B23Py鉛模式年齡分別為456Ma和652Ma,這意味著礦床中部分成礦物質(zhì)和鉛可能源于時代較老的巖石地層;根據(jù)含礦斑巖有的斑晶被綠泥石交代但仍保留長石斑晶形態(tài)的特征推斷長石的綠泥石化應(yīng)發(fā)生在深部、發(fā)生在斑巖巖漿侵位之前,這種蝕變作用很可能是斑巖巖漿在深部巖漿房停歇過程巖漿與圍巖相互作用的結(jié)果;也就是說,巖漿房中停歇巖漿完全可能與圍巖發(fā)生相互作用并伴生成礦元素的富集。近來,作者在新疆哈密圖拉爾根銅鎳礦床zk501孔橄欖輝長巖中發(fā)現(xiàn)有的鎳黃鐵礦集合體呈水滴狀定向排列產(chǎn)出,這種水滴狀鎳黃鐵礦集合體可能是巖漿在再運(yùn)移過程分異與熔離形成的Ni-Fe-S質(zhì)微礦漿體(滴),其形狀與排列反映了在載體巖漿(橄欖輝長巖質(zhì)巖漿)往上運(yùn)動過程N(yùn)i-Fe-S質(zhì)微巖漿體(滴)在重力作用下發(fā)生相對下沉的運(yùn)動特征。也就是說,