Часть III. Магматические горные породы (петрология)

Дополнительная литература

Добрецов Н.Л. Введение в глобальную петрологию. Новосибирск: На­ука, 1980.

МаракушевА.А. Петрография. М: Изд-во МГУ, 1993.

МонинА.С. Ранняя геологическая история Земли. М.: Недра, 1987.

Ранняя история Земли. М.: Мир, 1980. Ранняя кора: Ее состав и возраст. М.: Наука, 1991.

Рудник В.А., Соботович Э.В. Ранняя история Земли. М.: Недра, 1984.

РингвудА.Е. Происхождение Земли и Луны. М.: Недра, 1982.

Тейлор СР., МакЛеннан СМ. Континентальная кора, ее состав и эво­люция. М.: Мир, 1988.

Шкодзинский В. С. Природа строения и ранней эволюции Земли в све­те модели фракционирования магматического океана при ее образова­нии // Геология и геофизика, 1997. Т. 38. № 6. С. 1151-1161.

Abe Y. Physical state of the very early Earth // Lithos. 1993. Vol. 30. P. 223-235.

Ohtani E. The primordial terrestrial magma ocean and its implication for stratification of the mantle // Phys. Earth Planet. Int. 1985. Vol. 38. P. 70-80.

3. Физические свойства,

ЗАРОЖДЕНИЕ И ПОДЪЕМ

МАГМАТИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

3.1. Физические свойства магм

Магматические расплавы, которые при затвердевании превра­щаются в вулканические или интрузивные горные породы, зарож­даются в верхней мантии или континентальной земной коре, а за­тем перемещаются вверх и либо достигают поверхности Земли либо кристаллизуются на некоторой глубине. Поведение магм в процес­се зарождения, подъема и затвердевания в значительной мере оп­ределяется физическими свойствами расплавов, главными из кото­рых являются температура, плотность и вязкость.

Температура силикатных магм в момент зарождения варьиру­ет от 1800— 1600 до 600—500 °С в зависимости от глубины источни­ка и состава расплава. Наиболее высокие начальные температуры характерны для глубинных ультрамафических коматиитовых и пи-критовых магм, а самые низкие —- для кислых гранитных магм, об­разованных на меньшей глубине.

Температура, при которой магмы могут существовать в жид­ком состоянии, значительно понижается в тех случаях, когда сили­катные расплавы содержат растворенную в них воду, а также фтор, литий, бор. Растворимость воды в силикатных расплавах возраста­ет от долей мас. % при атмосферном давлении до десятков мас. % при давлениях, соответствующих глубинам свыше 30 км. Максимальные содержания воды в природных магмах, затвердевших в виде горных пород, достигают 5—10 мас.%, фтора 1 —2 мас.%, лития и бора — со­тых и десятых долей процента. Кроме воды, магмы могут содержать растворенную углекислоту. При низких давлениях растворимость С0₂ в магмах примерно на порядок ниже, чем Н₂0, однако при высоких давлениях, существующих в мантии Земли, растворимость С0₂ значительно возрастает, и растворение углекислоты понижа­ет температуру мантийных магм. При подъеме расплавов, содержа­щих Н₂0, С0₂ и другие летучие компоненты, растворимость кото­рых уменьшается по мере снижения давления, избыточная газовая фаза выделяется в виде пузырьков и удаляется из магмы.

О температуре магм судят по экспериментальным данным, пря­мым измерениям во время вулканических извержений, а также по результатам исследований с использованием геологических тер-

413