8. Магматические породы гибридного происхождения

двух химических элементов или отношения концентраций х = Р/b и у = Q/а; А, В, С, D- константы, которые определяются по коор­динатам двух точек (х₁ = Р₁/b₁; у₁ = Q₁/a₁ и х₂ = Р₂/b₂; у₂ = Q₂/a₂, ле­жащих на линии смешения: А=а₂b₁у₂-а_]b₂у_];

B = a_]b₂-a₂b₁;

C=a₂b₁x₁-a₁b₂x₂;

D = a₁b₂x₂y₁-a₂b₁x₁y₂.

Если х и у- концентрации химических элементов, то линия смешения — прямая; если хотя бы одна из переменных представля­ет отношение концентраций (Fe/Mg, Ca/Al и т.п.), то линия смеше­ния имеет форму гиперболы.

При расчете уравнений смешения следует помнить, что соста­вы смешивающихся магм могут меняться во времени и что смеше­ние может сопровождаться кристаллизационной дифференциаци­ей как исходных магм, так и их смесей. В результате этого линии смешения могут отклоняться от прямых и гипербол, отвечающих простейшему случаю смешения двух постоянных составов (рис. 8.2).

Если гибридная порода образовалась в результате смешения двух разных магм постоянного состава, то по всем компонентам должен сходиться баланс масс:

^c₃^=c₁^*f+c₂ ^(1-f),

Рис. 8.2. Отклонение от прямолинейного тренда гибридной серии, вызванное смеше­нием кислого расплава с базитами, испытав­шими разную степень кристаллизационной дифференциации с накоплением ТiO₂ (тренд дифференциации отмечен стрелкой) 1 — кислый расплав, 2 — основной расплав, 3 — гибридный расплав

г де С₃—- состав гибридной породы, С₁ и С₂— составы магм, прини­мающих участие в смешении, ^f— доля расплава С₁ в смеси. Пользуясь методом наименьших квадра­тов, можно рассчи­тать такой модельный состав смеси, сумма квадратов отклоне­ний от которого по всем компонентам бу­дет минимальной по сравнению с реальной гибридной породой. Задача легко решается с помощью компью­тера.

529

Часть III. Магматические горные породы (петрология)

8.5.2. Главные типы гибридных магматических пород

Среди гибридных изверженных пород, образованных в процес­се смешения мантийных и коровых магм, наиболее распростране­ны четыре типа:

1. Высокомагнезиальные низкощелочные породы основного и среднего составов, близкие к коматиитовым базальтам и бонини-там, которые образованы в результате смешения коматиитов с низ­кокалиевыми дацитами и риодацитами. Подобные гибридные по­роды известны в докембрийских зеленокаменных поясах и некоторых расслоенных плутонах. Коматиитовые магмы, обладая высокой температурой, могут растворять продукты плавления кварц-полевошпатовых пород практически бесследно, и контами­нация коматиитов коровым материалом выявляется в основном геохимическими методами. Сохранение коматиитами первичного состава указывает на высокую скорость подъема магмы к поверхно­сти, при которой мантийный расплав не успевает ассимилировать породы земной коры. Не исключено, что сохранение древних не-контаминированных коматиитов является следствием того, что в раннем архее не было мощной континентальной коры, а отсутст­вие более молодых коматиитов обусловлено тем, что, поднимаясь сквозь мощную кору с большим количеством сиалических пород, они превращаются в менее магнезиальные гибридные породы.

2. Магнезиальные низкощелочные андезиты, которые возник­ли в результате смешения пикритов или пикробазальтов с дацита-ми-риодацитами. Такие породы встречаются в островодужных вул­канических сериях.

3. Низкомагнезиальные низкощелочные андезиты, андезида-циты и их интрузивные аналоги (кварцевые диориты), возникшие при смешении дацитов-риодацитов с дифференцированными то-леитовыми базальтами, которые бедны магнезией, но обогащены глиноземом. Гибридные андезиты и комагматичные им интрузивы широко развиты в пределах островных дуг и континентальных ин­трузивно-вулканических поясов орогенного типа.

4. Умереннощелочные латиты, трахиандезиты, трахиты, а так­же монцониты, монцодиориты, сиениты, которые образовались вследствие смешения щелочных базальтов с коровыми кислыми магмами. Последние во многих случаях также относятся к умерен-нощелочному ряду. Гибридные породы повышенной щелочности известны как в пределах подвижных поясов, так и на кратонах.

530