2.1. Магматические (изверженные) горные породы
Магматические горные породы образуются в процессе подъема (извержения) магмы из глубин Земли. Поэтому их иногда называют изверженными.
Извержение магмы может происходить путем внедрения ее в земную кору по трещинам, по путям, проложенным самой магмой в результате проплавления или прорыва слагающих литосферу пород. Магма, оказавшаяся таким образом в твердой оболочке Земли, медленно остывает и кристаллизуется. Так образуются глубинные или интрузивные (внедренные) породы.
При медленном остывании магмы на большой глубине (глубже 5 км от поверхности) происходит постепенная и полная кристалл-лизация входящих в ее состав химических соединений, каждое из которых превращается в отдельные минералы. Возникшая таким путем структура породы называется полнокристаллической.
Основная масса поднимающегося вверх силикатного расплава теряет динамическую подвижность на большой глубине, но часть его проникает выше, и образуются полуглубинные горные породы. В отличие от глубинных, эти породы обладают неравнозернистой структурой, что связано с затвердеванием магмы в две стадии кристаллизации. В первую стадию, еще по пути силикатного расплава вверх, в нем появляются первые минералы с характерной для них кристаллографической огранкой. Находясь в расплаве, во взвешенном состоянии, они продолжают расти до окончания второй стадии кристаллизации. Во второй стадии температура снижается, частично теряются летучие компоненты и идет быстрая кристаллизация мелких равномернозернистых агрегатов минералов, которые во многом меньше агрегатов первой стадии кристаллизации. Таким образом появляется порфировая структура, более свойственная уже не интрузивным, а эффузивным породам.
При вулканических извержениях в магме почти мгновенно изменяются температура и давление, идет выделение паров и газов. Все это создает условия, при которых кристаллизуются многие минералы, не имеющие возможности роста из-за снижающихся температуры и давления. В таких условиях формируются скрыто-кристаллические породы. При очень быстром остывании процесс кристаллизации вовсе не начинается и тогда порода целиком состоит из вулканического стекла (обсидиан). Выделяющиеся из лавы газы могут ее вспенивать. Образуется пузырчатая текстура, свойственная пемзе.
Между интрузивными и эффузивными породами нередко наблюдаются родственные связи, выражающиеся в общности химического состава, близости их пространственного положения и времени образования. Породы имеют различные формы залегания в литосфере – батолиты, штоки, лакколиты, лополиты, силы, жилы, дайки, потоки, покровы и др. (рис. 11).
Батолитами называются огромные интрузивные магматические массы, застывшие на больших глубинах, ограниченные ровными, круто наклоненными, почти вертикальными стенками и куполо-образной кровлей неправильной формы. Нижняя часть таких интру-зий не всегда имеет четко выраженную границу. Площадь их поверхности исчисляется десятками и сотнями тысяч квадратных километров. Аналогичные массивы меньших размеров (обычно менее 200 км2) называются штоками.
Лакколитами называются интрузии караваеобразной формы с каналом застывшей массы, связывающим внедренный массив с очагом материнской магмы. Площадь поверхности лакколитов изменяется от 200 м2 до нескольких квадратных километров.
Рис. 11. Формы залегания магматических горных пород:
1 – батолит; 2 – эмболит; 3 – гарполит; 4 – шток; 5 – лополит;
6 – факолит; 7 – жила; 8 – купол; 9 – лавовый покров; 10 – мекк;
11 – лавовый обелиск; 12 – лавовый поток; 13 – лавовый очаг;
14 – пластовые залежи (силы);15 – дайка; 16 – лакколит
Интрузии, имеющие форму плоской чаши, называются лополи-тами. Иногда они достигают больших размеров (до 500 км2). Если магма внедряется в трещины, секущие горные породы, и застывает в них, то образуются жилы и дайки. В длину они могут достигать десятки и сотни километров. Мощность жил в среднем составляет 1–3 м.
Покровами называют большие по площади формы залегания эффузивных пород, образовавшихся при застывании лавы, покрыва-ющие верхние слои земной коры. Потоки по своей форме напо-минают застывшие реки. Купол представляет собой коническую или куполообразную массу излившейся породы. Мощность эффузивных толщ различна: от нескольких десятков до сотен метров. При большой мощности лавовых покровов нижние слои застывают при постепенном спаде температуры, но при нормальном давлении. В таких условиях возникает скрытокристаллическая, порфировая, а в некоторых случаях порфировидная структура пород.