Петрология / Последовательность кристаллизации кислых магм

Последовательность кристаллизации кислых магм

Как показывают экспериментальные данные, интервал изоба­рической кристаллизации эвтектоидных кислых магм не превы­шает 30-50 "С¹. Однако следует помнить, что состав эвтектик и ко- тектик существенно меняется как функция давления. Например, котектический расплав, который выплавляется из маловодного кварц-полевошпатового субстрата на глубине 30-35 км (Р*- 1000 МПа), обогащен плагиоклазом и имеет состав дацита. Попадая в область низких давлений, этот расплав становится неко- тектическим, поскольку котектика низкого давления имеет рио- литовый состав и содержит значительно меньше плагиоклаза и боль­ше кварца. Вследствие этого при подъеме магмы происходит кристаллизация плагиоклаза, избыточного по отношению к котек­тике низкого давления. При этом интервал кристаллизации расши­ряется и может достичь нескольких сотен градусов.

Природные кислые магмы содержат некоторое количество же­леза и магния. Поэтому в интервале ликвидус—солидус из них кри­сталлизуются не только кварц и полевые шпаты, но и цветные ми­нералы. Из «сухих» расплавов выделяются пироксены, главным образом гиперстен, а из водосодержащих магм — роговая обманка и биотит. При этом амфибол кристаллизуется выше солидуса толь­ко в том случае, если расплав достаточно богат СаО и содержит не менее 3-4 мас.% растворенной воды. Для кристаллизации из распла­ва биотита достаточна концентрация Н₂0, равная 2-3 мас.%. По­скольку для кристаллизации амфиболов и слюд требуется достаточ­но высокое содержание воды, эти минералы, как правило, образуются на поздней стадии затвердевания кислых магм, когда содержание воды в остаточном расплаве повышается до необходи­мого уровня за счет кристаллизации безводных полевых шпатов и кварца.

Среди светлоцветных минералов первым, как правило, кристал­лизуется плагиоклаз, избыточный по отношению к котектикам низкого давления. Вслед за ним из расплава выделяется эвтектоид- ная смесь полевых шпатов и кварца. Появление на ликвидусе ран­него кварца возможно в том случае, если исходный расплав был богаче кремнеземом, чем кварц-полевошпатовая котектика. Поле первичной кристаллизации кварца расширяется с ростом давления (см. рис. 7.6), а также при увеличении кислотности расплава. Поэтому ранний кварц может указывать на достаточно большую глубину начала кристаллизации или на удаление из расплава щелоч­ных компонентов. При частичном плавлении кварц-полевошпато­вого субстрата с низкой кремнекислотностью, а также при кристал­лизационной дифференциации относительно основных магм возникают эвтектоидные расплавы, кристаллизация которых начи­нается не с кварца, а с плагиоклаза.