Магматизм – ведущий эндогенный процесс. Понятие о магме и лаве. Вулканизм и плутонизм

Магматизм – это эндогенный геологический процесс, заключающийся в образовании магмы, ее перемещении внутри Земли и на ее поверхности и превращении ее в магматические горные породы. Магматизм играет ведущую роль в эволюции Земли, в формировании различных типов земной коры.

Магматические процессы протекают с участием магмы – флюидно-силикатного расплава, который образуется в магматических очагах земной коры и верхней мантии. Это многокомпонентный ионно-электронный силикатный расплав. Главный компонент магмы – кремнезем (от 35 до 80% SiO₂). В ней растворены в различных и весьма неодинаковых количественных соотношениях все остальные химические элементы, известные на нашей планете. Наиболее распространенными элементами в этом расплаве являются следующие, показываемые обычно в химических анализах в виде оксидов:Al₂O₃,Fe₂O₃,FeO,MgO,CaO,Na₂O,K₂O,H₂O. Магма содержит до 12% флюидных компонентов - «летучих» соединений углерода, кислорода, водорода, серы, хлора, фтора, бора и др. При кристаллизации магмы их значение очень велико. Они понижают вязкость и точку плавления магмы, способствуют кристаллизации минералов, не входя в их состав, иногда изменяют порядок кристаллизации и влияют на ход дифференциации магмы. Если около застывающей магмы возникают трещины, летучие вещества устремляются по ним. При этом они обладают способностью выносить с собой тяжелые металлы (Fe,Cu,Zn,Pb,Sn,W,Be…), т.к. образуют с ними легколетучие комплексные соединения. Это их свойство имеет исключительное значение при образовании связанных с магмой (эндогенных) месторождений полезных ископаемых. Эти легколетучие вещества названы минерализаторами.

О составе магмы мы можем судить по составу магматических горных пород и составу лавы. Лава это вышедшая на поверхность магма. Совокупность процессов выплавления магмы, ее эволюции, перемещения, взаимодействия с твердыми породами и застывания и представляет собой магматизм.Магма возникает в виде отдельных очагов в литосфере и верхней мантии. Наиболее вероятное место зарождения магмы –астеносфера. Этот слой в верхней мантии в целом характеризуется слабой вязкостью. В астеносфере, вещество отдельных зон находится в разуплотненном (текучем) состоянии. Эти зоны способны генерировать магмы, в них также существуют тепловые потоки, которым отводится главная роль в перемещении литосферных плит. По данным сейсмических исследований мантия сложена высокотемпературным в силу высоких давлений твердым веществом. Если нарушается термодинамический режим в определенных, локальных участках, то вещество это может стать текучим и, в конечном счете, может сформироваться магматический очаг. В качестве факторов, вызывающих генерацию магматических расплавов, можно выделить:

- наличие теплового потока из недр планеты (плюма);

- внезапное уменьшение давления вследствие растяжения литосферы, подъем геоизотерм и т.д.;

- понижение температуры плавления пород вследствие их предварительного метасоматического изменения(перекристаллизации пород в твердом состоянии под воздействием поступающих флюидов), приведшего к появлению более низкотемпературных минеральных ассоциаций в процессе ультраметаморфизма. При этом магма может возникать путем полного плавления ранее существовавших горных пород, либо при парциальном плавлении, при котором жидкие низкоплавкие фракции отделяются от не расплавившегося твердого остатка.

Согласно концепциям «новой глобальной тектоники» магматизм проявляется, в основном, в зонах взаимодействия литосферных плит, в зонах их раздвижения (рифтах) и в зонах восходящих тепловых потоков – плюмов. Наибольшей интенсивностью проявления магматизма и его вещественным разнообразием характеризуются активные окраины материков (западное побережье Южной Америки), островные дуги, где океаническая кора путем магматических и метаморфических процессов преобразуется в континентальную (зона сочленения Евразийской и Тихоокеанской литосферных плит).

Температура магматических расплавов, находящихся внутри земной коры в пределах 700-1100^оС, а температура магм, изливающихся на поверхность – 900-1100^о, редко 1300^оС. Более высокая температура наземных расплавов обусловлена тем, что в них протекают процессы окисления, вызванные с воздействием атмосферного кислорода.