岩墙

定义

岩墙是切穿围岩层理或片理的板状侵入岩体，由岩浆挤入围岩裂缝后冷却凝固而成，属于不整合侵入体^[1][2]。它的产状一般较陡，厚度比较稳定^[2]。宽度多为几十厘米至数十米，长度可由数十米至数千米，个别大者可达数十公里以上^[1][5]。形态可呈规则板状，也可很不规则，并出现分支和复合现象^[1]。

与顺层贯入的岩床相比，岩墙与围岩之间是切割关系，其形成时代晚于被切割的围岩^[2][6]。在中文文献中，岩墙与岩脉两个名称常互相通用；也有学者将近直立的板状岩体称为岩墙，而把与层理斜交、形状较不规则的板状岩体称为岩脉^[7]。基性到酸性岩石都可组成岩墙，但基性和中性岩墙更为常见，可见岩墙是按产状划分的类型，而不是按成分划分^[2]。

原理

岩墙由岩浆贯入围岩的裂隙或断层后固结形成^[1]。它的形成需要围岩中已有裂隙，或者岩浆压力足以使围岩产生新的张性裂隙并把裂缝撑开^[8]。当岩浆上涌的压力超过围岩最小主应力与岩石抗张强度之和时，围岩发生张性破裂，深部岩浆随即灌入^[9]。

岩墙的两侧壁面多互相平行，其尖端可呈楔形尖灭或分叉^[8]。靠近围岩的一侧冷却较快，岩墙边缘常出现细粒的冷凝边，较厚的岩墙还能使围岩发生小范围的热变质^[8]。岩墙内部常见与边界面垂直的柱状节理^[8]。不同成分的岩浆先后贯入可形成复合岩墙，同种成分岩浆分几次贯入则形成重复岩墙^[10]。

按岩浆所充填裂隙的形态不同，岩墙可以组合成平行岩墙群、放射状岩墙群和环状岩墙等形式^[8][2]。岩墙群各组岩墙之间的穿插、限制关系，还可以用来判断它们形成的先后次序^[7]。

发展历程

岩墙的英文名 dike 与 dyke 本义是石墙、土墙；由于近直立的岩墙常比周围岩石更耐侵蚀，会像墙一样残留在地表，这个词后来被借用作地质术语^[8]。至迟在 1914 年出版的日文地学辞书中，已经收录了这一词条^[8]。1957 年，X.M. AлyллaeB 按形成方式把岩脉分为岩浆充填、交代置换和沉积充填 3 类，其中岩浆充填形成的一类成为岩浆岩研究的主要对象^[7]。

1980 年 6 月，在青藏高原国际科学讨论会的野外考察中，英国地质学家葛斯(I.G.Gass)在西藏日喀则冲堆村附近识别出席状岩墙群，随后中国学者在日喀则地区西起吉定、东至罗布江孜约 80 公里的范围内确认了这套岩体^[11]。在蛇绿岩剖面中，席状岩墙群一般位于辉长岩之上、枕状熔岩之下，被看作古大洋扩张的重要证据^[11]。

应用

未变形、未变质的岩墙群产状直立、走向稳定，可以当作恢复古构造应力场的标志^[4]。岩墙的走向通常平行于当时的最大主压应力方向，与之垂直的方向代表伸展方向^[4]。通过统计岩墙群的产状和分布，可以推测岩墙侵位时的应力状态，并估算所在区域的伸展程度。

大量同期岩墙集中产出构成岩墙群，其发育常与区域伸展、大陆裂解等构造事件相关。华北克拉通在古元古代末（1.83 至 1.77 Ga）就出现过以基性岩墙群和拗拉谷为标志的大规模伸展作用。在洋中脊环境下，席状岩墙群由密集平行排列的辉绿岩墙组成，单条岩墙厚度多为 30 厘米至 2 米且近于直立，与枕状熔岩和辉长岩共同构成洋壳层序。

规模巨大的岩墙可以伴生重要矿产。津巴布韦大岩墙是一套层状镁铁质—超镁铁质岩体，南北延伸约 540 公里，形成于约 24 亿年前，赋存铬铁矿和铂族金属矿产^[12]。岩墙的耐风化能力与围岩不同，在地貌上常表现为凸起的山脊或凹下的沟谷^[2]。在遥感影像中，岩墙多呈线状垄形影像，据此可以判断其走向和相互交切关系^[7]。

局限

岩墙能否用于恢复应力场存在一定条件。只有在形成后未经历变质和变形的岩墙，其产状和走向才具有区域对比意义；后期的构造变形可能使原本近直立的岩墙发生旋转，甚至变为近水平，若直接测量其产状就可能得出错误结论^[4]。

蛇绿岩中的席状岩墙群并不普遍，因此不能把是否出现席状岩墙当作判定蛇绿岩的必要条件^[13]。

此外，野外区分岩墙与岩床并不总是容易。西藏日喀则蛇绿岩中出露的席状岩体究竟是岩墙群还是岩床群，学术界争论了 30 多年，至今仍有分歧^[13]。名称使用不统一，也使不同地区、不同作者的研究资料难以直接比较^[7]。

参见

• 岩床 —— 与岩墙同属板状侵入体，但岩浆沿围岩层理贯入，与围岩呈整合接触

• 岩墙群 —— 由众多近于平行的岩墙组成的集合体

• 蛇绿岩 —— 其岩石组合中的席状岩墙群被视为海底扩张的重要证据

• 不整合侵入体 —— 岩墙所属的侵入体产状类别

• 侵入岩 —— 岩墙是侵入岩的一种产状形式