Вопрос 13. Магматические процессы в земной коре. Дифференциация магм.

Основные сведения о магматических процессах получены при изучении составов магматических пород, действующих вулканов и при постановке экспериментов по каменному литью. Часть знаний из области магматических процессов получена при исследовании шлакообразования в пирометаллургических условиях, близких к условиям магм. По значимости влияния магматических процессов на состояние земной коры определяющая роль принадлежит процессам, происходящим на границе литосферы и верхней мантии. Там происходит образование магмы, изливающейся на поверхность литосферы. В нижних границах литосферы магмы образуются смешиванием материала верхней мантии с расплавами горных пород, опустившихся в результате геологических процессов с поверхности литосферы в её нижние горизонты. На земную поверхность магмы изливаются при извержении вулканов. Но большая часть магм, поднимаясь по трещинам и разломам коры, застывает, не достигнув поверхности коры.

Застывшие лавы образуют твёрдые горные породы.

При течении расплавленных лав по поверхности литосферы продолжается дальнейшая их дифференциация.

Очаги базальтовой магмы находятся на относительно больших глубинах – от 50 до 500 км. Гранитоидные магмы формируются на меньших глубинах – от 5 до 25 км. В зависимости от глубины очагов магматизма различают коровый и мантийный магматизм. Главную часть коровой магмы составляют, по-видимому, переплавленные породы нижней части литосферы, смешанные с веществом верхней мантии на её границе с литосферой. Очаги магматизма охватывают обычно большие площади. Они простираются на десятки, сотни и даже тысячи километров при мощности (толщине слоя) 1 ÷ 5 км.

При понижении температуры магма подвергается дифференцированной кристаллизации. Сначала кристаллизуются компоненты с большей температурой кристаллизации, а затем – в последовательности уменьшения температуры кристаллизации. Таким образом, кристаллизационная дифференциация приводит к избирательному образованию ряда пород и минералов из одной исходной магмы.

В гипабиссальных условиях заметно возрастает вклад эманационной дифференциации магм. Основой механизма эманационной дифференциации магм является высокая летучесть водяного пара в магме. При понижении давления в магме (вследствие приближения к поверхности литосферы) появляются пузырьки водяного пара. В пузырьках водяного пара, находящихся ещё под действием сильного давления, растворяются другие газы и летучие соединения разных элементов (Li, Be, B, Rb, Sn и др.). Пузырьки, проходя через жидкую магму, увлекают летучие компоненты в верхние слои магмы.

Существует множество причин, вызывающих дифференциацию магм на пути миграции от нижней части литосферы на поверхностную часть: смешение различных по составу магм, смешение магмы с веществом вмещающей породы, отжимание жидкой части магмы от закристаллизовавшейся её части и др.

Вопрос 14. Особенности геохимии и геохимическая классификация магматичеких пород. Основные минералы магматических пород.

Основные сведения о магматических процессах получены при изучении составов магматических пород, действующих вулканов и при постановке экспериментов по каменному литью. По значимости влияния магматических процессов на состояние земной коры определяющая роль принадлежит процессам, происходящим на границе литосферы и верхней мантии. Там происходит образование магмы, изливающейся на поверхность литосферы. В нижних границах литосферы магмы образуются смешиванием материала верхней мантии с расплавами горных пород, опустившихся в результате геологических процессов с поверхности литосферы в её нижние горизонты. На земную поверхность магмы изливаются при извержении вулканов. Но большая часть магм, поднимаясь по трещинам и разломам коры, застывает, не достигнув поверхности коры.

Застывшие лавы образуют твёрдые горные породы. В зависимости от условий застывания одной и той же магмы, образующиеся магматические породы (магматиты) имеют существенные различия в структуре, плотности и других физико-химических свойствах. Породы, образованные изверженной вулканами лавой, имеют мелкокристаллическую структуру и меньшую плотность по сравнению с породой, образованной той же по исходному составу магмой, но затвердевшей в нижних горизонтах коры без выхода на поверхность. По указанному генетическому признаку магматические породы делят на две группы – плутониты (интрузивные породы) и вулканиты (эффузивные породы).

Минерал – это внутренне однородный твердый компонент земной коры, образовавшийся естественным путем.

Магматические породы и минералы образуются при кристаллизации магм. Главными минералами магматических пород являются следующие.

1. Кварц – SiO₂.

2. Полевые шпаты (составляют около 60% массы всех минералов), являющиеся по элементному составу алюмосиликатами калия, натрия, кальция.

3. Фельдшпатоиды близки по составу к полевым шпатам, но содержат меньше кремния. Они образуются из магм, бедных кремнезёмом.

4. Слюды.

5. Пироксены.

6. Амфиболы – сложные по составу силикаты кальция, магния и железа.

7. Оливин - .