8.5.1. Признаки смешения магм

Многократно описаны текстурные, минералогические и гео­химические признаки смешения магм. Следы этого процесса сохра­няются в текстурном рисунке магматических пород в тех случаях, когда гибридный расплав затвердевает, не достигнув полной гомо­генизации. Например, часто встречаются зональные дайки, состо­ящие из базитовых краевых зон и кислого ядра. При внедрении по­добных даек кислый и основной расплавы поднимались одновременно по одному трещинному каналу, но базитовые крае­вые зоны затвердели раньше, чем внутренняя часть, заполненная бо­лее низкотемпературным кислым расплавом. В гибридных вулка­нических породах нередко сохраняются закаленные текстуры эмульсионного вида, отражающие различные стадии смешения

526

8. Магматические породы гибридного происхождения

магм: полосы, линзы, шлиры, включения разного состава. Подоб­ные текстуры можно наблюдать и в интрузивных телах.

Рис. 8.1. Меланократовые включения в лей-кократовых кислых породах, возникшие в процессе смешения основных и кислых магм

Особенно характерны меланократовые кристаллические вклю­чения, которые в изобилии встречаются в гибридных извержен­ных породах среднего состава. Для маловодных андезитов и анде-зидацитов типичны плагиоклаз-пироксеновые включения, иногда содержащие оливин. Включения в интрузивных породах всегда в той или иной степени перекристаллизованы и обычно представлены диоритами, которые обогащены игольчатым амфиболом и крупноче­шуйчатым биотитом. Размер включений варь­ирует от нескольких миллиметров до десят­ков сантиметров в попе­речнике. Включения имеют округлую или не­правильную амебооб-разную форму (рис. 8.1). Иногда вдоль контакта таких включений с внутренней стороны видна тонкозернистая за­каленная кайма. Появление меланократовых включений обуслов­лено тем, что базитовый расплав, имеющий температуру солидуса 1200—1100 °С, попадая в менее нагретую кислую магму (Т≤ 900-1000 °С), начинает затвердевать, и струи базитового распла­ва распадаются на отдельные изолированные включения, которые кристаллизуются раньше, чем окружающая кислая магма. Механизм этого процесса в принципе сходен с образованием шаровых лав при попадании магматического расплава в водонасыщенные илы во время подводных вулканических извержений.

В некоторых интрузивных массивах можно видеть так называ­емые синконсолидационные (синплутонические) базитовые дайки, которые были внедрены в граниты или сиениты до полного их за­твердевания. Нередко такие дайки распадаются по восстанию или простиранию на скопления округлых включений, которые посте­пенно растворяются в окружающем магматическом материале. Со­отношения синплутонических даек с вмещающими интрузивными

527

Часть III. Магматические горные породы (петрология)

породами служат наглядной иллюстрацией начальной стадии сме­шения магм.

При внедрении относительно большого объема базитов в коро-вые кварц-полевошпатовые породы последние могут испытывать частичное плавление. Этот процесс,, который называют контак­товым анатексисом, часто приводит к появлению гибридных пород с характерной сетчатой текстурой, когда светлый эвтектоидный кислый расплав проникает в ранее затвердевшие базиты по систе­ме ветвящихся прожилков и образует в них линзообразные обо­собления.

Минералогические признаки смешения магм особенно харак­терны для гибридных вулканических пород, в которых сохраняют­ся неравновесные сочетания вкрапленников, первоначально выде­лившихся из расплавов разного состава. Так, в андезибазальтах, андезитах и дацитах могут встречаться вкрапленники магнезиально­го оливина (Fo₉₀_₇₅), которые являются продуктом кристаллизации основных магм, и наряду с ними вкрапленники кварца, которые, су­дя по составу расплавных микровключений, кристаллизовались из кислой магмы. При этом вокруг вкрапленников оливина могут воз­никать ортопироксеновые оторочки, а вкрапленники кварца часто окружены реакционной короной, состоящей из кислого стекла и мелких кристаллов клинопироксена. Для гибридных пород харак­терны вкрапленники плагиоклаза разного состава, неравновесные по отношению к основной массе. Многие такие вкрапленники не­сут следы частичного растворения с образованием внешних сетча­тых кайм. Зная состав вкрапленников и коэффициенты распреде­ления химических элементов между ними и магматической жидкостью, можно оценить состав расплавов, принимавших учас­тие в смешении.

Если разные расплавы механически интенсивно перемешивают­ся при высокой температуре, то в результате может образоваться од­нородная магма, которая при затвердевании превращается в столь же гомогенную вулканическую и интрузивную породу, лишенную явных признаков гибридизма. Связь таких пород с разными источ­никами можно выявить лишь с использованием геохимических кри­териев. Один из таких критериев заключается в том, что составы ги­бридных пород должны удовлетворять уравнению смешения*

Ax+Bxy + Cy+D = 0, а соответствующие им точки должны лежать на линии смешения, которая описывается этим уравнением, где х и у - концентрации

528