Магматическое минералообразование. Процессы, сопровождающие магматическую кристаллизацию.

Магматический процесс – процесс кристаллизации магмы, представляющий собой огненно-жидкий высокотемпературный силикатный расплав, содержащий флюидную фазу.

Температура протекания 900-1300 град.ц.(до 1600град)

Температура начала кристаллизации может снижаться до 600 град.(если фаза флюидная)

В зависимости от глубины протекания выделяют

-излившиеся(эффузивные породы),явл. Продуктами кристаллизации, образованных на поверхности

-глубинные магм. Породы (интрузивные) – иммеет мощную температуру

-промежуточные (субвулканические породы) – вблизи земн. Поверхнсти

Температуры минералообразования наиболее высокие: 1000–1600 ^оС - при кристаллизации магм, излившихся на поверхность, и 700–1000 ^оС - при кристаллизации магм на глубине, в плутонических условиях. Некоторые щелочные, базитовые (основные) и гипербазитовые (= ультраосновные или ультрабазитовые) магмы кристаллизуются и при большей температуре. В среднем температуры кристаллизации вулканитов выше, чем плутонитов, так как идет повышение температуры за счет окисления кислородом воздуха.

Роль давления - удержание в расплаве летучих компонентов магмы: H₂O, CO₂, B, P₂O₅, F, Cl и др.; присутствие этих компонентов значительно снижает температуру кристаллизации магмы.

Химизм. Преобладающие компоненты магматического расплава (их принято выражать в виде оксидов) - это SiO₂, Al₂O₃, FeO, MgO, CaO, Na₂O, K₂O. Эти компоненты слагают главную массу минералов магматических пород, и их называют породообразующими. В сумме на их долю приходится около 90 % состава минералов, кристаллизующихся преимущественно в виде силикатов и алюмосиликатов.

Кроме преобладающих (породообразующих) компонентов в расплаве находятся так называемые рассеянные компоненты - MnO, BaO, NiO. Они в основном не дают самостоятельных минералов, а рассеиваются в виде примесей в решетках породообразующих минералов.

Присутствуют также в расплаве и акцессорные компоненты - ZrO₂, P₂O₅, TiO₂, Cr₂O₃, TR₂O₃, Fe₂O₃. Они содержатся в незначительных количествах, но даже при низком содержании стремятся обособиться в виде самостоятельных минералов. При этом они обычно образуют несиликаты: фосфаты - апатит, монацит; окислы - рутил, хромит, магнетит.

Наиболее важным при оценке химизма магматических процессов является содержание в расплаве кремнезема, которое может меняться от 25 до 80 %.

По содержанию кремнезема магматические породы делятся на: ультраосновные (гипербазиты) 45%; основные (базиты) 45-52%; средние (мезиты) 52-64%; кислые (ацидиты) 64-72%.

Кроме того, особо выделяют щелочные породы, которые отличаются высоким содержанием щелочей - S (Na₂O + K₂O), а по содержанию SiO₂ могут быть от кислых до ультраосновных, хотя большая часть их соответствует средним (53–64 % SiO₂), что связано с особенностями накопления щелочей в ходе эволюции расплавов.

Редкие: Zr,Ti,Cr,P, редкие земли, Nb. Ta и др. – акцессорные минералы – редкие,но закономерные минералы той или иной породы, сост. Доли %. Во многих могут присутствовать такие элементы, неспособные давать самостоятельный минерал, а вхожить в состав изоморфных примесей(рассеянные элементы)

Последовательную смену парагенезисов, отвечающих породам нормального ряда, можно представить как реакционный ряд Боуэна. Американский петролог Н. Боуэн показал, что кристаллизация расплава начинается с образования наиболее тугоплавких, богатых Mg и Fe силикатов. Позже, по мере снижения температуры, в результате реакций с расплавом, к ним присоединяются Ca-Mg силикаты и алюмосиликаты Са, Na и К. В итоге образуется прерывистый ряд существенно железо-магнезиальных силикатов, называемых фемическими (от Fe-Mg) или мафическими (от Mg-Fe), и непрерывный параллельный ряд салических (от Si-Al) Ca-Na алюмосиликатов. Соответственно выделяют две ветви реакционного ряда Боуэна (рис. 10). Что из этого ряда следует?

1) По мере кристаллизации расплава более поздние минералы оказываются более кислыми, т. е. богаче кремнеземом. 2) Крайние члены ряда разделены промежуточными продуктами реакции и потому не могут равновесно сосуществовать друг с другом. Это означает, наприм - рядер, что кварц не может сосуществовать с оливином в равновесном парагенезисе.

Последовательность кристаллизации магматического ряда – ряд Боуэна. Выделяют темноцветные минералы и и светлоокрашенные минералы

Темноокрашен: прерывистый ряд

1)Наиболее высокотемп явл мин группы оливина

2)Низкие температуры приводят к кристаллизации группы пироксенов

3)группа амфиболом(рог.обманка)

4)группа слюд

Светлоокрашен: непрерывный ряд

1)На уровне кристаллизации пироксенов начинается кристаллизация основных плагиоклазов, кот. с понижением температуры

2)сменяется кристаллизацией средних плагиоклазов

3)кислые плагиоклазы,выдел. КПШ

Общий процесс завершается кристаллизацией кварца

Классификация магматических пород:

Производится с учетом содержания в них SiO 2(кремнезем)

1)ультраосновные породы(сверхосновн)

Небольшое сод. Кремнезема, присут. В качестве основного компонентов MgO (тугоплавкость) и FeO

2)основные породы (чуть больше SiO 2) – FeO MgO

3)средние породы (еще больше SiO 2) FeO MgO

4)кислые породы(много SiO 2)  - мало FeO , практически нет MgO