岩浆的混合作用

仅从化学成分的角度考虑，两种不同成分的岩浆以不同的比例混合可以产生一系列过渡类型的岩浆。但是，岩浆的混合作用除了需要有两端元岩浆相遇的条件外，两端元岩浆的物理化学性质和流体动力学性质对混合作用能否发生及混合的规模和方式具有重要的制约作用。岩浆混合可发生于从岩浆产生到侵位和喷发的各个环节。

在岩浆源区，渐进深熔作用形成的熔体，在分凝之前可在扩散与对流的共同作用下混合均一化，从而形成与源区的残留矿物达到平衡的熔体。

幔源玄武质岩浆与壳源花岗质岩浆的混合可能存在3种情况：

（1）密度较大的玄武质岩浆在下地壳中形成底垫，并导致上覆下地壳岩石部分熔融形成密度较小的花岗质岩浆。在这种情况下，由于两种岩浆的密度相差较大，形成稳定的重力分层，或者形成具上轻下重的层状岩浆房。岩浆对流作用一般只限制在不同的重力分层内部，因此不易产生不同岩浆层之间的混合。但也有人认为，下部高密度岩浆的结晶作用和挥发组分出溶（变成含水体系）可以使岩浆的密度降低，从而打破对流分层的格局，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（Green，1988）。

（2）当有高密度的岩浆（如玄武质岩浆）从下部侵入至低密度（如花岗质）的岩浆中时，由于上侵惯性的作用，可以在低密度岩浆中上侵到一定的高度，出现局部的密度倒置，而在两种岩浆之间产生对流混合。这种混合作用往往以机械混合作用为主，这是因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，会在两端元岩浆达到化学平衡前快速淬火固结，使通过扩散作用控制的物质交换作用无法进行。因此，在混合产物中常常可以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成包体（如某些微粒或细粒闪长岩包体）。

（3）Koyaguchi（1985）认为，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（上升速度）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，岩浆上升的惯力和岩浆的粘滞力的共同作用可使相邻岩浆层同时进入通道而产生混合。

岩浆的混合作用可以从宏观和微观的岩石学特征上来识别。从宏观上看，在岩体中常可出现基性端元的岩石团块、微粒包体甚至是枕状体，在喷出岩中混合不彻底的基性端元的熔岩还可在酸性端元的熔岩中呈具明显流变特征的熔岩条带产出。更显著的特征是有些混合岩中还可观察到侵入于酸性端元中的岩墙及其边缘的机械混合带和成分过渡带（由扩散混合形成的），我国江西省的港边岩浆杂岩体中这些宏观上的混合特征都十分明显（李昌年，1997）。在微观上，混合不彻底的岩石中可出现矿物间明显的不平衡现象，如两种成分差别较大的斜长石共存、矿物间的交代结构发育等。另外，我们还可以通过混合作用产生的中间过渡岩石的常量和微量元素的演化趋势和同位素组成特征来进行识别（李昌年，1994）。