6.2.3.Дифференциация кислых коровых магм.

Кристаллизационная дифференциация кислых коровых магм сводится к пространственному разделению продуктов ранней кристаллизации и остаточного расплава. Так, при последовательном затвердевании остывающих магматических тел от боковых стенок к центру, возникают обогащенные ранними высокотемпературными минералами краевые зоны и внутренние зоны, сложенные продуктами кристаллизации низкотемпературного остаточного расплава. В результате образуются зональные интрузивы, краевые зоны которых состоят, например, из кварцевых диоритов (средний плагиоклаз, клинопироксен, амфибол, кварц), а центральные зоны сложены граносиенитами и гранитами (кислый плагиоклаз, кварц, калиевый полевой шпат, биотит).

Предельно кремнекислая жидкость, которая выжимается из твердого каркаса гранитов на заключительной стадии из затвердевания, кристаллизуются в виде пегматитов и жильных тел, сложенных аплитами.

Гравитационное осаждение отдельных кристаллов на ранней стадии затвердевания кислых магм не имеет большого значения вследствие высокой вязкости расплава и малой избыточной плотности главных породообразующих минералов – кварца и полевых шпатов. Ликвационная дифференциация в кислых магмах также не проявляется.

6.3. Магмы гибридного происхождения

Кроме частичного плавления мантийного и корового вещества и последующей дифференциации возникающих при этом магм большое значение имеют разнообразные процессы смешения магм (или магмы с твердой породой), приводящие к образованию гибридных магматических пород. Если мантийные магмы имеют преимущественно ультраосновной и основной состав, а коровые магмы – кислый, то гибридные магматические породы представлены в основном образованиями промежуточного среднего состава.

Основными физико-химическими процессами смешения является ассимиляция (контаминация) и гибридизация.

Ассимиляция – процесс полной переработки (расплавления и поглощения) вмещающих пород, контактирующих с магмой или попадающих в магму в виде обломков. Обладая запасом тепловой и химической энергии, магма расплавляет (растворяет) вмещающие породы, закономерно изменяя свой состав. Термин контаминация также используется для описания этого явления, но несколько с другим оттенком (например, можно сказать - гранитная магма ассимилировала глинистые осадки, или наоборот, гранитная магма была контаминирована глинистыми осадками).

В простейшем и наиболее распространенном случае этот процесс сводится к плавлению обломков гнейсов, гранитов, песчаников, глинистых сланцев и других кварц-полевошпатовых пород в высокотемпературной (более 1200^оС) магматической жидкости основного или ультраосновного состава. При этом относительно легкоплавкие кварц-полевошпатовые агрегаты сначала испытывают плавление, а затем возникший кислый расплав растворяется в пикритовой или базальтовой магме. Если же обломки распадаются на отдельные минералы, то каждый из них растворяется в высокотемпературном расплаве без предварительного плавления (как кусок сахара в горячем чае). Отдельные блоки горных пород подвергаются лишь частичному плавлению, вследствие наличия в них высокотемпературных минеральных фаз, либо из-за своего первоначального крупного размера. Такие нерастворенные «остатки» носят название – ксенолит.

Гибридизация определяется как смешение двух магм разного состава, что приводит к образованию пород, отличающихся по составу от исходных продуктов. Магматические очаги в верхней мантии и континентальной земной коре, как правило, возникают одновременно (или почти одновременно) и в течение определенного времени сосуществуют друг с другом. Вследствие этого появляется возможность смешения мантийных и коровых магм при проникновении базальтовых или пикритовых расплавов в коровые магматические камеры, заполненные кислой магмой. Подобные процессы играют ведущую роль в формировании гибридных магматических пород среднего состава: андезитов, андезидацитов и их интрузивных аналогов. В таблице 3 приводится генетическая систематика наиболее распространенных магматических пород гибридного происхождения.

Для формирования андезитов и других пород среднего состава, помимо процессов смешения, в настоящее время предполагаются и иные процессы. Главными из них являются: 1) частичное плавление перидотитов верхней мантии при насыщении расплава водой; 2) частичным плавлением метаморфизованных основных магматических пород, залегающих в нижней части континентальной коры; 3) кристаллизационной дифференциацией базальтовой магмы. Все эти модели имеют экспериментальное и теоретическое обоснование, однако возможность их полномасштабной реализации в природных условиях проблематична.

Таблица 3

Генетическая систематика магматических горных пород гибридного происхождения

Генетические типы пород		Состав пород и их геологическая позиция
Продукты смешения первичных мантийных магм и их дифференциатов в промежуточных камерах		Разнообразные базальтоиды и габброиды
Продукты контаминации мантийных ультраосновных и основных магм кислыми горными породами корового происхождения		Лейкобазальты, андезибазальты, нориты; часто краевые зоны расслоенных массивов
Продукты контаминации кислых коровых магм, более основными горными породами		Кварцевые диориты, гранодиориты контактовых зон гранитных массивов
Продукты контаминации кислых магм высокоглиноземистыми осадочными породами (например, глинами или глинистыми сланцами)		Высокоглиноземистые гранитоиды и их вулканические аналоги
Продукты смешения мантийных и коровых магм	Смесь коматиитов с низкокалиевыми дацитами-риодацитами	Вулканические породы, близкие по составу к коматиитовым базальтам и бонинитам; их интрузивные аналоги
	Смеси пикритов-пикритовых базальтов с дацитами-риодацитами	Магнезиальные андезиты
	Смеси низкомагнезиальных (высокоглиноземистых) толеитовых базальтов с дацитами-риодацитами	Андезибазальты, андезиты, андезидациты и их интрузивные аналоги: габбродиориты, диориты, кварцевые диориты, тоналиты
	Смеси щелочных базальтов с кварцевыми трахитами, трахидацитами, риодацитами	Латиты, трахиандезиты, трахиты и их интрузивные аналоги: монцониты, монцодиориты, сиениты