Часть III

Магматические горные породы (петрология)

Оглавление

392 Введение

1. Глубинное строение Земли 393

1. Земная кора 394

2. Верхняя мантия 400

3. Астеносфера и литосфера 405

4. Нижняя мантия и ядро Земли 406

Дополнительная литература 407

2. Современные представления о происхождении Земли 408

Дополнительная литература 412

3. Физические свойства, зарождение и подъем магматических расплавов 413

1. Физические свойства магм 413

2. Зарождение магм 416

3. Подъем магм 420

Дополнительная литература 424

4. Охлаждение и затвердевание магматических расплавов 425

1. Форма кристаллов 425

2. Размер кристаллов 427

3. Последовательность кристаллизации 430

Дополнительная литература 449

5. Генетическая систематика магматических горных пород 450

6. Магматические породы мантийного происхождения 451

1. Продукты затвердевания первичных мантийных магм 451

2. Дифференциаты и кумулаты мантийных магм 465

3. Механизм формирования расслоенных плутонов 477

4. Происхождение анортозитов 483

5. Происхождение карбонатитов 487

Дополнительная литература 489

7. Магматические горные породы коревого происхождения 490

1. Закономерности частичного плавления и кристаллизации кварц-полевошпатовых пород 490

2. Продукты затвердевания автохтонных и аллохтонных коровых магм 497

3. Автохтонные и параавтохтонные граниты зон ультраметаморфизма 497

4. Аллохтонные граниты, гранитоиды малых глубин и кислые вулканиты 502

5. Дифференциация кислых коровых магм 520

Дополнительная литература ...521

8. Магматические породы гибридного происхождения 522

1. Смешение первичных мантийных магм и их дифференциатов в промежуточных камерах 522

2. Контаминация мантийных ультраосновных и основных магм сиалическими горными породами корового происхождения 524

390

3. Контаминация кислых коровых магм более основными горными породами 524

4. Контаминация умеренноглиноземистых кислых магм Р- и I-типов высокоглиноземистыми метаосадочными породами 525

5. Смешение мантийных и коровых магм 526

6. Петрологические модели формирования изверженных пород

среднего состава, не связанные со смешением магм 531

Дополнительная литература 532

9. Происхождение магматических ассоциаций 533

Дополнительная литература 535

10. Магматизм главных стадий геологической эволюции Земли 536

Дополнительная литература 548

Заключение 549

Введение

Проблемы происхождения магматических горных пород, изучаемые петрологией, имеют фундаментальное значение в науках о Земле. Обос­нованные представления об условиях зарождения и последующей эволю­ции магм позволяют проследить историю формирования вулканических центров и интрузивных тел, найти правильные ответы на вопросы, ка­сающиеся глубинного строения Земли, ее геологической истории, дина­мики тектонических движений и механизмов рудообразования.

Современная петрология располагает методами, которые дают воз­можность судить о происхождении и условиях формирования извер­женных горных пород с такой определенностью, которая еще недавно ка­залась труднодостижимой. Изучение горных пород под микроскопом дополнено в последние годы новыми лабораторными методами. Совре­менные приборы позволяют получать точные сведения о распределе­нии в минералах и горных породах почти всех химических элементов. Особенно велико значение локального анализа минералов и стекол с по­мощью электронного или ионного микрозонда. Интенсивно развивают­ся исследования изотопного состава горных пород и минералов. Изотоп­ные соотношения в системах U—Th—Pb, Rb—Sr, Sm—Nd, а также изотопный состав О, Н, S, С служат источником важной информации о магматических процессах.

Выполнено много экспериментов, в результате которых установлены состав и последовательность выделения кристаллических фаз при за­твердевании магм на разных глубинах, определена растворимость летучих компонентов в магмах, изучены особенности кинетики кристаллизации и плавления. Параметры магматического процесса могут быть рассчита­ны термодинамическими методами. Применение компьютеров дает воз­можность создавать сложные количественные модели, раскрывающие не известные ранее закономерности магмообразования и эволюции магм.

Использование новейших методов лабораторных исследований ока­зывается эффективным лишь при условии, что этому предшествует ква­лифицированное геологическое и петрографическое изучение горных по­род: детальное геологическое картирование вулканических и интрузивных комплексов, макро- и микроскопическое описание горных пород. Ни са­мые совершенные аналитические методы, ни передовая вычислительная техника не могут заменить полевых наблюдений и исследований горных пород под микроскопом. Именно на этой стадии обычно рождаются те петрологические идеи, которые затем развиваются и проверяются в ла­боратории. Вместе с тем геолог, знакомый с современными петрогенети-ческими моделями, может увидеть в обнажении и в шлифах значитель­но больше, чем тот, кто не владеет этими знаниями.

392