типи магми
Вчені давно відмовилися від уявлення про те, що кожна магматическая порода утворюється зі своєї особливої родоначальної магми. Існування певних магматичних асоціацій свідчить про те, що різні породи, що входять до складу однієї асоціації, мають спільне походження і утворюються з однієї родоначальної, або первинної магми.
Питання про кількість первинних магми остаточно не вирішене. В даний час безумовно визнається існування двох первинних магми - базальтової (основний) і гранітної (кислої). Гіпотеза існування двох первинних магми була висунута радянським вченим Ф. Ю. Левинсоном-Лессінг в 20-і роки нашого століття. Дещо пізніше, в 30-і роки, широке поширення набула гіпотеза існування тільки однієї первинної магми - базальтової, розроблена Н.Боуеном і користувалася визнанням аж до недавнього часу.
Існування первинної базальтової магми підтверджується як надзвичайно широким розповсюдженням базальтів, розвинених на ділянках кори з абсолютно різною будовою та історією розвитку, так і повторенням у всіх геологічних періодах виливу базальтових магм, практично не мінливих за складом. Звідси випливає, що базальтова магма розвинена повсе-місцево. Вона утворюється у верхній мантії, головним чином в астеносфері, де співвідношення між температурою і тиском такі, що речовина в ній знаходиться в стані, близькому до стану, відповідному точці плавлення. Невелике підвищення температури на окремих ділянках в результаті виділення радіогенного тепла призводить до відновлення осередків плав-лення, або вогнищ первинної магми. При русі цієї магми вгору її складу поступово змінюється в результаті збагачення найбільш легкими і легкоплавкими компонентами. Таким чином, базальтова магма являє собою найбільш легку виплавку, або фракцію, речовини астеносфери.
Існування первинної гранітної магми підтверджується дуже широким розповсюдженням гранітів, їх самостійним, незалежним від базальтів заляганням і, головне, неможливістю утворення великих мас гранітів за рахунок диференціації базальтової магми. Вогнища гранітної магми виникають в межах кори на глибинах 10-30 км. За сучасними уявленнями, гранітна магма утворюється в результаті переплавлення осадових і метаморфічних порід.
Гранітна та базальтова магма розрізняються не тільки за хімічним складом, але і за фізичними властивостями. Кислі магми легші, в'язкі, насичені газами. Основні магми важчі (в порівнянні з кислими), рухливі і містять меншу кількість газів.
Причини різноманіття магматичних порід
Визнання існування обмеженого числа первинних магми дещо суперечить величезній різноманітності магматичних порід, зустрічається в природі. Причина цього уявного протиріччя криється в тих фізико-хімічних процесах, які порушують однорідність первинного магматичного розплаву і зумовлюють утворення різних за складом порід. До таких процесів відносяться диференціація, асиміляція і гібридизація.
Диференціація магми - це процес поділу однорідного первинного розплаву на різні за хімічним складом фракції, з яких утворюються гірські породи різного мінерального складу. Диференціація може відбуватися в рідкій фазі до появи перших кристалів - ізоляція, або в процесі виділення кристалів з розплаву - кристаллизационная диференціація. В процесі ликвации магма розшаровується на дві різні за щільністю і не змішуються рідкі фази. Існуючі на сьогодні петрографические і експериментальні дані свідчать про те, що процеси ліквації не грають суттєвої ролі в формуванні основної маси магматичних порід.
Головною причиною різноманітності магматичних порід є кристаллизационная диференціація. Відділення кристалів від розплаву обумовлюється дією головним чином тектонічних сил і сили тяжіння (гравітаційне фракціонування). Процес гравітаційного фракціонування є основним. Він полягає в послідовній кристалізації силікатів, починаючи від найбільш тугоплавких і важких залізо-магнезіальні силікати і основні плагіоклази) і кінчаючи легкоплавкими і легкими (калієві польові шпати і кварц). У процесі кристалізації важкі мінерали занурюються в нижні шари розплаву, а залишковий розплав верхніх частин послідовно збіднюється залізо-магнезіальних сполуками і збагачується кремнеземом. В результаті гравітаційного фракціонування в процесі кристалізації основної магми в нижніх шарах розплаву можуть утворюватися ультраосновних породи; при цьому в верхніх шарах розплав може при-знайти такий склад, що з нього почнуть формуватися діорити, сиеніти і навіть граніти.
Процес диференціації може відбуватися як на великих, глибинах, в магматичної осередку так і в верхніх частинах земної кори, в магматичної камері. В результаті диференціації в магматичної осередку в верхні горизонти кори впроваджуються вже готові діфференціатамі первинної магми, при застиганні яких утворюються породи різного складу, що залягають у вигляді самостійних масивів. Процес диференціації в магматичної камері призводить до формування розшарованих масивів гірських порід, основність яких зменшується від низу до верху. При злитті магми на поверхню кристаллизационная диференціація практично не має місця, так як зазвичай магма, твердне досить швидко, не встигнувши раскрісталлізованних.
Асиміляція - процес повної переробки порід, що вміщають, що контактують з магмою або потрапляють в неї у вигляді уламків - ксенолитов. Розплавляючи і розчиняючи вміщують породи, магма тим самим змінює свій склад. Особливо різко змінюється склад первинної магми, якщо вона асимілює осадові або метаморфічні породи, істотно відрізняються від неї за хімічним складом. У таких випадках утворюються нові різновиди магматичних порід, мало схожі за складом з первинними магмами.
Гібридизація - процес неповної переробки магмою порід, що вміщають. В ході цього процесу всередині магматичних-ської камери зберігаються непереплавленого ксеноліти, а на навколишніх їх ділянках магма «забруднюється» чужорідними компонентами. При застиганні таких ділянці утворюються гібридні породи з порушеним, нетиповим для магматичних порід співвідношенням головних оксидів, що містять нехарактерні для магматичних порід мінерали. За своїм складом ділянки гібридних порід різко відрізняються від порід головній частині масиву.