2 . Интертелурическая кристализация магм и понятие о полифациальности изверженных пород.
Интертелурическая [intra — внутри, telluris — земля] кристализация магм — период застывания магмы внутри земной коры до ее извержения на поверхность.
Полифациальность — принадлежность данного типа отложений, напр, доломитовых пород, к различным фациям.
3. Кристаллизация магм, два типа диаграмм плавкости, влияние на них флюидного давления.
4. Главные механизмы дифференциации магматических расплавов (кристаллизационное фракционирование, жидкостная несмесимость, флюидно-магматическое взаимодействие).
Дифференциация - распад однородной или частично раскристаллизованной магмы на фракции, из которых образуются породы разных составов.
Можно выделить 3 главных процесса магматической эволюции: кристаллизационная дифференциация, эволюция расплава за счет взаимодействия с флюидами и дифференциация при взаимодействии расплава с вмещающими породами.
В процессе кристаллизации магмат-ого расплава не все минералы формируются одновременно — первыми выделяются наиболее основные плагиоклазы, а среди меланократовых — наиболее магнезиальные минералы (оливины, пироксены). Благодаря фракционированию, т.е. отделению каким-либо путем выделившихся минералов, остаточный расплав приобретает по отношению к первичному иной состав и из него формируются различные горные породы. Пути фракционирования минералов могут быть неодинаковы. Гравитационная дифференциация особенно ясно проявляюется в расплавах ультраосновного и основного составов. Цветные минералы, выделившиеся из расплава первыми, отличаются повышенными содержаниями магния и явл-ся более тяжелыми, чем остаточный расплав. По мере кристаллизации остаточный расплав изменяет свой состав, по сравнению с исходным он становится более железистым.
Различия в составах эндоконтактовых и центральных частей интрузий также могут быть связаны с фракционированием — приуроченностью ранних порций кристаллизации к зонам эндоконтакта, как наиболее охлажденным участкам.
Ликвация - это расщепление жидкости на несмешивающиеся составные части с резкими границами между фазами. Установлено, что несмесимость алюмосиликатных расплавов возникает в присутствии многих летучих компонентов, способствующих этому процессу, — водорода, воды, щелочных карбонатов, фторидов, фосфорных солей. Ликвация явл-ся одной из форм проявления флюидно-магматической дифференциации.
=
=========================================Те
магмы, которые наблюдаются на глубине,
и излившиеся лавы различны, т.к. при
подъеме магмы на поверхность происходит
эволюция расплава – магматическая
дифференциация. Процессы магматической
дифференциации:
1. Кристаллизационная дифференциация (фракционирование) – это изменение состава расплава за счет отделение минеральных фаз. Обособление продуктов ранней кристаллизации связано с образованием зональных кристаллов. Боуэном была установлена последовательность выделения кристаллов из магм нормального щелочного ряда:
- Прерывистый реакционный ряд (железомагнезиальные, темноцветные минералы): оливин – пироксен – роговая обманка – биотит.
- Непрерывный реакционный ряд (лейкократовые минералы): основной плагиоклаз – средний плагиоклаз – кислый плагиоклаз, ортоклаз, кварц.
Эти ряды генетически идут одновременно.
Процесс кристаллизации сопровождается повышением в магматическом расплаве содержания кременезема, щелочных металлов, железа. Например, при медленном остывании базальтовых расплавов и погружении продуктов ранней кристаллизации (с накоплением оливина и пироксенов в нижних частях магматических камер) может образоваться расслоенность первично однородной базальтовой магмы на ультраосновную часть в основании и все более кислую в кровле. Это отражение процесса гравитационной дифференциации.
Намечается ряд минералов, характеризующий распределение магния и железа в продуктах ранней и поздней кристаллизации. Ранние выделения темноцветных минералов всегда более магнезиальные, чем расплав, который вследствие обособления кристаллов эволюционирует в сторону железистых расплавов. Кроме того, более высокотемпературные минералы обрастают более низкотемпературными.
Главные диаграммы плавкости:
- Кристаллизация минералов с образованием непрерывной серии растворов. При застывании сначала выделится оливин, при этом он будет значительно более магнезиальным, чем остаточный расплав. При медленном снижении температуры минералы будут растворяться в расплаве, в результате состав застывшего расплава будет соответствовать составу первичной магмы. Т.о., образуется однородный кристалл. Это характерно для плутонических пород. При быстрой же кристаллизации реакции между кристаллом и расплавом не успевают произойти, поэтому сначала кристаллизуется форстерит, который замет обрастает фаялитом, т.е. образуется неоднородный зональный кристалл. Это характерно для вулканических пород.
- Диаграмма с простой эвтектикой: клинопироксен и плагиоклаз. При Т1 начинает кристаллизоваться клинопироксен, а в точке Е к нему присоединяется плагиоклаз, т.е. последний кристаллизуется в промежутках между кристаллами клинопироксена. Изменение состава расплава приводит к образования нового минерала!
Но последовательность кристаллизации может быть неоднозначной, если речь идет о многомерных системах. Например, трехмерная диаграмма кристаллизации габбро-норита. Ход кристаллизации может осуществляться двумя путями:
- Pl – Pl + Cpx – Pl + Cpx + Opx
- Pl – Pl + Opx – Pl + Opx + Cpx
2. Жидкостная несмесимость – процесс разделения расплава на 2 или более несмешивающиеся жидкости. Например, силикатный и сульфидный расплавы абсолютно несмесимы во всем диапазоне температур и давления. Силикатные и карбонатные расплавы несмесимы только при низком давлении (кимберлиты), но при давлении алмазообразования обладают полной смесимостью. Несмесимость может возникать и в пределах одного алюмосиликатного расплава.
С увеличением скорости остывания и с увеличением содержания флюидных компонентов увеличивается интенсивность процессов жидкостной несмесимости.
Результатом процесса жидкостной несмесимости является формирование рудных залежей (сульфидных руд), а также формирование вариолитовых и глобулярных текстур.
Жидкостная несмесимость наблюдается в случае с Pl и магнетитом. При этом образуются ритмично полосчатые руды.
3. Флюидно-магматическое взаимодействие – способность флюидов менять положение эвтектики на диаграммах. Большую роль играют магмофильные компоненты: H2O, HF, P2O5, Li2O, B2O3.
Правила кислотно-основного взаимодействия:
- добавление кислого компонента к системе расширяет поле кристаллизации более кислого минерала; при добавлении кислотного компонента в систему форстерит-фаялит диаграмма сместится вниз и станет более пологой, при добавлении KOH эффект будет противоположный;
- добавление щелочного компонента к системе расширяет поле кристаллизации более основного минерала; анортозиты и лабрадориты при добавлении щелочного компонента усиливают эффект снижения температуры совместной кристаллизации.
