挥发成分

挥发成分是一组易于蒸发的化学元素和化合物。 与挥发物不同，不易蒸发的元素和化合物被称为难熔物质。

在地球上，术语“挥发物”通常是指岩浆的挥发性成分。 在天体地质学中，挥发物是在行星或月球的地壳或大气层中研究的。 挥发成分包括氮气、二氧化碳、氨气、氢气、甲烷、二氧化硫、水等。

行星科学家通常将熔点极低的挥发物（例如氢和氦）归类为气体（如气态巨行星），而熔点高于约 100 K（–173 °C，–280 °F）的挥发物被称为 作为冰。 本文中的术语气体和冰可适用于可能是固体、液体或气体的化合物。 因此，木星和土星是气态巨行星，而天王星和海王星是冰态巨行星，尽管它们内部的绝大多数气体和冰是一种热的、高密度的流体，随着接近行星中心，密度会越来越大。 在木星轨道内，彗星活动是由水冰升华驱动的。 CO 和 CO2 等超挥发物已产生远至 258 AU（38.6 亿公里）的彗星活动。

在火成岩岩石学中，该术语更具体地指影响火山外观和爆发性的岩浆挥发性成分（主要是水蒸气和二氧化碳）。 在高粘度岩浆中喷射成分，通常是二氧化硅 (SiO2) 含量较高的长英质岩浆，往往会产生具有爆炸性的喷发。 粘性较低的岩浆中的挥发成分，通常是二氧化硅含量较低的镁铁质岩浆，往往会喷出并产生熔岩喷泉。

有些火山喷发具有爆炸性，是因为水和岩浆混合到达地表，突然释放出能量。 然而，在某些情况下，喷发是由溶解在岩浆本身中的挥发物引起的。 接近表面，压力降低，挥发物从溶液中析出，产生在液体中循环的气泡。 气泡连接在一起，形成网络。 这会促进碎片化成小液滴或喷射或凝结气体中的凝块。

一般来说，95-99%的岩浆是液态岩石。 然而，当气体在达到大气压力时膨胀时，存在的少量气体代表了非常大的体积。 因此，气体在火山系统中很重要，因为它会产生爆炸性喷发。 地幔和下地壳中的岩浆挥发分含量高。 水和二氧化碳并不是火山释放的xxx挥发物。 其他挥发物包括硫化氢和二氧化硫。 二氧化硫在玄武岩和流纹岩中很常见。 火山还释放出大量的氯化氢和氟化氢作为挥发物。

影响岩浆中挥发分分散的因素主要有3个：围压、岩浆成分、岩浆温度。 压力和成分是最重要的参数。 要了解岩浆上升到地表的行为，必须了解岩浆中溶解度的作用。 经验法则已用于不同的岩浆挥发物组合。 例如，对于岩浆中的水，方程式为 n=0.1078 P，其中 n 是溶解气体的重量百分比 (wt%)，P 是作用在岩浆上的压力，单位为兆帕 (MPa)。 该值发生变化，例如，流纹岩中的水 n = 0.4111 P，二氧化碳 n = 0.0023 P。如果岩浆中只有一种挥发物，则这些简单的方程式有效。 然而，实际情况并非如此简单，因为岩浆中往往含有多种挥发物。 它是不同挥发物之间复杂的化学相互作用。

简单地说，在没有其他挥发物的情况下，水在流纹岩和玄武岩中的溶解度是压力和地表以下深度的函数。 当岩浆上升到地表时，玄武岩和流纹岩都会随着压力的降低而失水。 水在流纹岩中的溶解度高于在玄武岩浆中的溶解度。

了解溶解度可以确定与压力相关的可能溶解的xxx水量。 如果岩浆含有的水少于xxx可能的水量，则它在水中是不饱和的。 通常地壳和地幔深处的水和二氧化碳含量不足，因此在这些条件下岩浆往往是不饱和的。 当岩浆达到可以溶解在其中的xxx水量时，岩浆就会饱和。 如果岩浆继续上升到地表并且溶解了更多的水，它就会变得过饱和。 如果更多的水溶解在岩浆中，它可以作为气泡或水蒸气喷出。