Дифференциация магмы

Одним из процессов дифференциации является ликвация, т.е. разделение материнского расплава при определенных физико-химических условиях на две несмешивающиеся жидкости. Обычно при этом одна из жидкостей (расплавов-растворов), обогащенная кремнеземом, щелочами, летучими и соответственно более легкая, занимает верхнюю часть камеры или магматической колонны, а другая, обедненная этими компонентами, скапливается в их нижней части.

Ликвация, возможно, ответственна за образование таких пород, как пегматиты. По другим представлениям, пегматитовые водно-соле-силикатные расплавы-растворы отщепляются от исходной магмы вследствие накопления летучих (HF, HCl и др.) в ходе кристаллизационно-гравитационной дифференциации.

Другим процессом дифференциации является

кристаллизационно-гравитационная дифференциация, которая заключается в том, что породообразующие минералы кристаллизуются из магматического расплава не одновременно, а в определенном порядке – сначала более тугоплавкие, потом остальные. Канадский петрограф Норманн Леви Боуэн выявил последовательность выделения минералов из магматического расплава. Эта последовательность получила название реакционного ряда Боэна, так как выпадающие из магмы минералы могут вступать в реакцию с остаточным расплавом и замещаться следующим в этом ряду; например, оливин – пироксеном, пироксен – роговой обманкой и т.д. Однако, если минералы быстро осаждаются на дно магматической камеры, они сохраняются и их агрегат образует породу более основную, чем исходная магма (например, оливин и анортит дадут оливиновое габбро), а остаточный расплав, напротив, окажется более кислым, (или щелочным) и более богатым летучими.

Гравитационное осаждение является не единственным механизмом разделения на фракции исходного расплава по плотности. Другим механизмом являются фильтрация и отжимание остаточной жидкости под влиянием литостатического (всестороннего) или ориентированного (стресс) давления.

Окончательное остывание и полная кристаллизация крупного плутона по данным радиогеохронометрических исследований занимают период в несколько миллионов или даже десятков миллионов лет. Отделяющиеся при этом перегретые водные растворы и летучие компоненты проникают по трещинам во вмещающие породы и создают в них минеральные месторождения, называемые пневматолитовыми. К ним относятся многие месторождения вольфрама, олова, бериллия, молибдена, лития и других.

При дальнейшем охлаждении интрузивных массивов и на большем отдалении от них летучие исчезают, температура растворов падает, но они остаются еще горячими, и из них отлагаются руды, главным образом, сульфиды меди, цинка, свинца и сопутствующие нерудные (кварц, барит, кальцит и др.) минералы, которые именуются гидротермальными.

Ассимиляция и гибридизм.

По пути к поверхности магма вступает во взаимодействие с вмещающими породами, нередко поглощая и переплавляя их и тем самым изменяя свой состав. Это явление получило название ассимиляции. В наиболее широких масштабах оно проявляется при образовании гранитных батолитов. Свидетельством поглощения вмещающих пород служат ксенолиты.

В некоторых случаях имеет место смешение двух магм разного состава. В результате образуются породы гибридного характера, отличающиеся неупорядочным минеральным составом, отражающим разнородность исходных магм.

Полезные ископаемые интрузивного магматизма.

1. Облицовочный материал (граниты, лабрадориты, диориты, диабазы и др.).

2. Руды многих металлов: хромиты, сульфиды цветных металлов (меди, никеля, свинца, цинка),

3. Руды редких элементов: циркония, ниобия, тантала, олова;

4. Руды железа, меди, молибдена, вольфрама, мышьяка и др.;

5. Руды благородных металлов – золота, серебра;

6. Руды урана.

7. Минеральные удобрения – апатит.

8. Драгоценные камни (топаз, турмалин, берилл, монацит и др.)