[科普中国]-混合作用

混合作用（magma mixing and mingling）是指两种成分不同的岩浆以不同的比例混合，而形成一系列过渡类型岩浆的作用。

如冰岛熔岩是由玄武质岩浆与流纹质岩浆（酸性岩浆）以不同比例混合的产物，以及北京周口店岩体和江西的港边岩浆杂岩体。

简介两种成分不同的岩浆混合形成新的化学成分均一的岩浆的过程，是典型的岩浆混合；但有的只是两种岩浆的机械混杂，可称为岩浆混杂（magma mingling）。大部分情况下，岩浆混合现象都是介于这两者之间。

混合作用是开放体系下岩浆演化的重要过程，因而它已成为岩浆多元性和火成岩多样性的重要因素。

混合岩浆的端元岩浆多为镁铁质和长英质成分，其中镁铁质岩浆多来自地幔，而长英质岩浆的源区则是地壳，而且它有时还是热的镁铁质岩浆作用于地壳部分熔融形成。

岩浆混合的相遇机制混合作用受到两种岩浆热状态的影响，也受两种岩浆的相遇机制、密度差等因素的制约。发生混合的两种岩浆的相遇机制有以下三种：

1、密度较大的玄武质岩浆底侵于地壳底部，导致上覆下地壳岩石部分熔融形成密度较小的长英质岩浆。如果下部高密度岩浆的结晶作用和挥发分出溶，可以使岩浆的密度降低，从而打破对流分层格局，导致整个岩浆房的对流，产生不同岩浆分层之间的混合作用。

2、密度大的镁铁质岩浆快速注入长英质岩浆房，可形成喷泉式岩浆混合。这种混合往往以机械混合作用为主，主要是因为玄武质岩浆与花岗质岩浆的液相线温度相差很大，当热的玄武质岩浆侵入到冷的花岗质岩浆中时，会在两端岩浆达到化学平衡前快速淬火固结，使得扩散作用控制的物质交换作用无法进行。因此，常在混合产物中见到玄武质的岩浆团块，有时还可出现玄武质岩浆快速冷却形成的枕状构造，混合较彻底时可形成混合包体。

3、岩浆房中密度分层的岩浆可在火山通道中发生混合。混合程度取决于火山通道直径大小、通道中岩浆的抽取速度和两液相的粘度比。产生混合的必要条件是岩浆房出口处的抽取速度能够克服维持两岩浆层之间水平界面的浮力，岩浆上升的冲力和岩浆的粘滞力的共同作用可使相邻的岩浆层同时进入通道而产生混合。1

混合作用的识别标志1、在酸性岩中见基性端元的岩石团块、微粒包体；

2、酸性端元的熔岩中见明显流变特征的基性端元熔岩条带；

3、酸性端元中见基性端元的岩墙及其边缘的机械混合带和成分过渡带；

4、矿物间明显的不平衡，如成分差别较大的斜长石共存、矿物间的交代结构发育；

5、微粒包体中出现高Ti角闪石，发育针状磷灰石；

6、化学成分上，二元变异图中线性关系。

总之，岩浆的混合作用可以结合宏观与微观的岩石学特征来判断。1

研究近年来国内外对岩浆混合作用的研究进展，集中在混合作用的验证及地幔物质参与对混合作用的影响。从能量、物质运移的角度认识岩浆混合作用，以揭示上地幔、地壳的信息，并为认识区域构造-岩浆演化提供约束。综合归纳了岩浆混合作用主要的研究方法，系统总结了混合作用发生的规律及主要影响因素，并应用已有理论和数据进行简单的数值模拟，合理解释岩脉的不混合特征。作为壳-幔间物质与能量交换的重要形式，阐述了岩浆混合与底侵作用的关系，并介绍了常见的岩浆混合作用岩石成因模型。最后说明了岩浆混合作用今后的发展趋势和存在问题。2

本词条内容贡献者为:

郝庆菊 - 副教授 - 西南大学