Последовательность кристаллизации минералов из расплава

Существует ряд признаков, позволяющих выяснить последовательность кристаллизации минералов из расплава. Прежде всего, обращают внимание наформуминералов истепень их идиоморфизма. Ранние минералы могут быть огранены лучше, чем поздние. Степень кристаллической огранки минералов в породах различна (рис. 4). Однако надо учитывать также кристаллизационную силу (силу роста) минерала.

_______________________________

Рис. 4. Различная степень идиоморфизма

минералов: амфибол (Rgb) – идиоморфный,

плагиоклаз (Plg) – гипидиоморфный,

кварц (Q) – ксеноморфный по

П. Ф. Емельяненко и Е. Б. Яковлевой, 1985).

Многие минералы, обладая высокой энергией роста, способны создавать правильные кристаллы в стесненных условиях. Как правило, это минералы, содержащие летучие компоненты, редкие и рассеянные элементы, а это в основном акцессорные минералы (апатит, сфен, циркон, рутил, монацит и др.). Следующий критерий порядка выделения минералов –включенияодного минерала в другой. Более ранний минерал бывает включен в более поздний (за исключением акцессорных минералов).

Явления замещения одного минерала другим также служат достоверным признаком для установления последовательности образования минералов. Рассмотренный выше реакционный ряд Н. Л. Боуэна наблюдается в магматических горных породах, если сохраняются ранние кристаллы (например, оливина), обрастающие каймами более поздних пироксенов и амфибола. Время зарождения отдельных включений минералов определяется тем, в какие минералы он включен, а в какие нет.

Контрольные вопросы

1. Что такое кристаллизация с эвтектикой? 2. Что такое кристаллизация с образованием твердых растворов? 3. Одинаковый ли состав имеют первые и более поздние кристаллы: а) при кристаллизации с эвтектикой; б) при кристаллизации по принципу твердых растворов? Почему? 4. Какое практическое значение в петрологии имеет выявленная Н. Л. Боуэном закономерность кристаллизации темноцветных и светлоцветных минералов в расплаве? 5. По каким признакам можно оценить последовательность кристаллизации минералов в магматических горных породах?

Лекция 3

Текстуры и структуры магматических горных пород. Формы залегания и отдельности магматических пород. Структуры вулканических горных пород. Структуры плутонических горных пород.

Формы залегания магматических горных пород

Горные породы любого типа образуют в земной коре геологические тела, имеющие определенные размер, форму, взаимоотношения с другими породами, положение в тектонической структуре района и внутреннее строение. Все эти признаки объединяются общим понятием «геологические условия залегания горных пород». Наиболее разнообразны эти признаки у магматических пород, так как магма, проникая сквозь толщу земной коры, в одних случаях застывает на глубине, а в других изливается на поверхность.

Формы магматических тел зависят от многих факторов, важнейшими из которых являются состав магмы и ее вязкость. По форме различают тела плутонических и вулканических пород, которые зависят от того, где они образовались – на глубине или на поверхности. Внутреннее строение магматических тел связано с их формой и обусловлено механизмом внедрения магмы, ее физическими свойствами, глубиной остывания расплава, соотношением с вмещающими породами и др.

В самом общем случае плутонические (интрузивные) тела разделяются в зависимости от размеров на крупные и малыеинтрузии. В зависимости от глубины формирования – наглубинные (абиссальные) и интрузии малой глубины (гипабиссальные). В зависимости от характера взаимоотношений со структурой вмещающих толщ формы магматических пород подразделяются насогласные (конкордантные) инесогласные (дискордантные). Согласные тела внедряются между слоями вмещающих пород и форма их зависит от складчатой структуры вмещающей толщи. Несогласные тела прорывают, пересекают слоистые вмещающие породы и имеют форму, не зависящую от структуры последней.

К согласным относятся пластообразные интрузивные залежи, силлы, лополиты, лакколиты, факолиты и мигматит-плутоны (рис. 5). Среди несогласных интрузивных тел выделяют: интрузии центрального типа, дайки, кольцевые дайки, жилы, штоки, батолиты.

а бв

г д

Рис. 5. Формы согласных и несогласных интрузий: а – лополит, б – лакколит, в – силл, г – гипотетическая схема строения лополита типа Садбери: 1 – породы фундамента, 2 – метариолиты, 3 – габброиды, 4 – меланократовые породы основного и ультраосновного состава; д – диатрема и подводящий силл.

Все эти тела могут образовываться в процессе однократного внедрения магмы, и тогда они называются простыми (или однофазными). Если магма поступала несколько раз, тела называются сложными (или многофазными). В случае повторных внедрений состав магмы изменяется и получается, что интрузивное тело сложено серией различных пород. Встречаются и простые (однофазные) тела, сложенные серией различных пород. Это – дифференцированные тела, являющиеся продуктами эволюции (дифференциации) магмы в процессе кристаллизации единого магматического расплава.

Контакты плутонических тел с вмещающими породами могут быть резкими (в случае внедрения горячей магмы) и неясными (в случае внедрения магмы в сильно нагретые породы). Неясные контакты характерны для взаимоотношений пород на больших глубинах (образование мигматит-плутонов) или в случаях магматического замещения окружающих пород.

Продукты излияния магмы на земную поверхность в виде лав поступают из недр Земли через вулканические аппараты. Последние могут быть вулканами, трещинами в земной коре или трубками взрыва. От вулканических аппаратов разливаются лавовые потоки, вокруг них разбрасываются рыхлые продукты извержений – вулканические бомбы, лапилли, вулканический пепел и песок. Все эти продукты разносятся иногда на далекие расстояния от жерла вулкана. Наиболее распространенные формы излияния лав вулканов центрального типа представлены потоками. Форма покровных излияний соответствуетпластовой.

Форма залегания смешанных туфогенно-осадочных пород соответствует понятию слоя.

Диатремы, или вулканическиетрубки взрыва, представляют одну из форм залегания вулканических пород (см. рис. 5,д). Они бывают выполнены или вулканическими туфами и брекчиями, или лавами – базальтами, щелочными и ультраосновными породами. Алмазоносные трубки являются одним из примеров таких тел.

Экструзиислагаются лавами, выжатыми на земную поверхность и неспособными в связи с вязкостью растекаться. Из экструзивных форм наиболее распространеныкупола, а такжеиглы иобелиски, когда вязкая лава выходит из жерла вулкана, растекаясь в виде куполов, или сразу же застывает не растекаясь. Такие формы характерны для кислых и средних лав.