为什么没有超酸性火成岩?

Question

在我的研究中，我发现在火山岩浆上升时，它形成了不同类型的岩石。有碱性、酸性和超碱性。

我的问题是为什么没有形成超酸性火成岩?

Answer 1

警告:我不是一个火成岩岩石学家，我更感兴趣的是岩浆到达地表后会发生什么，而不是它们沿途可能遇到的所有过程。

话虽如此，我认为这与岩浆的来源有关，也就是地幔，它本身就是基性的。因此，地幔的部分熔融产生了基性岩浆。这些岩浆可以区分变成更“进化”的(即，中间的或较长的)。但这些分化过程也有局限性。通过分步结晶，你可以得到基性矿物，从熔体中抽出镁和铁，使其富含硅，但你永远不会得到100%的硅熔体(毕竟基性矿物仍然是硅酸盐，它们的结构中需要一些硅)。与地壳同化作用相同:大陆地壳平均仅为安山岩(中等)(鲁德尼克1995)，即使吸收更多的长硅(即花岗岩)部分，你也永远不会达到100%的硅熔体。起始原料太强碱性。

---

在一个更“哲学”的注释中，我要补充说，尽管文献中没有“超elsic”这个术语，但人们仍然可以将一些岩石视为超elsic。如果你看看火山岩的化学分类(Le matree et al. 2002)，四个字段的分隔如下(二氧化硅含量wt%):

• 超基性的:SiO_2美元< 45岁
• Mafic: 45 < SiO_2美元< 52
• 中级:52 < SiO_2美元< 63
• 长英质的:SiO_2美元> 63

所以高于63wt % SiO的东西_2美元只是“幸福”。但有些流纹岩SiO含量超过76%_2美元(例如，一些单声道圆顶，见表2Bray et al. 2017) !因此，低硅英安岩和高硅流纹岩之间没有区别:它们都只是“长英石质”。这并不意味着他们没有不同，只是我们从来没有费心去做第五场。但是这些场是任意的，我们可以把硅光谱分成十二个场，或者两个。

Answer 2

正如在另一个回答的评论中提到的，与火成岩有关的术语“碱性”和“酸性”已经过时，并且源于过去对岩石化学的不完整理解。

更好的说法是“ultramafic”、“mafic”、“felsic”等。至于你的问题——为什么没有“超硅质”岩石?让我们把它变成更定量的数字。

长英质岩石(或旧术语中的酸性岩石)是具有高SiO的岩石₂含量，通常高于60%或65%。你假设的“超硅质”岩石可能含有85%或90%的硅₂。

岩石之所以会形成这种形状，是因为晶体中硅的含量很低₂从熔体中除去内容物，使SiO中的残余熔体富集₂把它们推到“魔法”领域。

在某一点上，熔体中含有足够丰富的SiO₂石英变成了熔融形成的一种矿物。石英是100% SiO₂所以它阻止了熔体中SiO的含量增加₂。如果通过某种魔法，熔体达到90% SiO₂，它只是结晶更多的固体石英，去除多余的SiO₂从熔体，并降低到更合理的~75%。