Изверженные породы » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Изверженные породы

13.07.2021

Изверженные породы составляют приблизительно 95 % верхних 16 километров земной коры, но их большая распространенность на поверхности земли скрыта относительно тонким, но широко простирающимся слоем осадочных и метаморфических пород. Изверженные породы кристаллизовались из силикатного расплава, называемого магмой. Высокие температуры (около 900— 1600 °C.), необходимые для образования магм, как видно из полученных в лабораторных условиях экспериментальных диаграмм, а также судя по столь же высоким температурам, измеренным в кипящих магмах действующих вулканов, указывают, что их источник расположен глубоко в земной коре. Магма в основном состоит из О, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na и К, но содержит также значительные количества Н2O и CO2 и в меньшем количестве такие газообразные компоненты, как H2S, HCl, CH4 и CO. При остывании магмы обычно существует определенный порядок кристаллизации различных минеральных составляющих. Например, в магме, состоящей в основном из О, Si, Mg и Fe, первым кристаллизуется минерал с наивысшей точкой плавления, богатый Mg, — оливин Mg2SiO4, вслед за ним — богатые Fe оливины вплоть до фаялита Fe2SiO4. В магме с составом, подходящим для кристаллизации пироксена, богатые Mg орто- и клинопироксены, такие как энстатит и диопсидовый авгит, кристаллизуются раньше, чем геденбергит и богатые Fe ортопироксены, имеющие более низкие относительные точки плавления. В богатых плагиоклазовым компонентом магмах богатые An плагиоклазы кристаллизуются раньше богатых Ab членов. Все вышеперечисленные последовательности кристаллизации являются результатом непрерывных реакций, протекающих в условиях равновесия между расплавом и оседающими кристаллами, как следствие понижения температуры. Если между расплавом и кристаллами во время остывания не сохраняется химическое равновесие, то в кристаллах может наблюдаться зональность состава. Эго явление особенно обычно у плагиоклазовых полевых шпатов и членов ряда пироксена. Однако у изверженных пород бывают также прерывистые реакции, протекающие при четко определенных температурах, а не в некоторой области температур, как у непрерывных реакций. На рис. 11.6, б приведена перитектическая реакция ранее образованного форстерита, превращающегося в энстатит расплав при более низкой температуре. В изверженных породах с соответствующим валовым составом нередко встречаются ранее образованные кристаллы оливина с каемками более поздних ортопироксенов. Такие реакции (см. рис. 11.6, б) направляют состав расплава к точке эвтектики, в которой происходит кристаллизация фазы SiO2 (например, кристобалит или тридимит в высокотемпературных вулканических породах).

Ранее образованные кристаллы, возникшие в остывающем расплаве, могут выпадать из жидкости в осадок под действием гравитации или удаляться из расплава тектонической деформацией. Поэтому эти кристаллы могут не быть в равновесии с расплавом, из которого они кристаллизовались, и в валовом составе остающейся магмы произойдут систематические изменения.
Изверженные породы

Вышеупомянутые непрерывные и прерывистые реакции, а также разделение магмы и кристаллов приводят к так называемой магматической дифференциации. Эта концепция была впервые разработана американским петрологом Н.Л. Боуэном на основе изучения текстур и минералогического состава многих типов пород и соответственного экспериментального их изучения. Богатые Mg-Fe изверженные силикаты составляют ряды минеральных групп, которые связаны друг с другом прерывистыми реакциями. Например, ранее образованный оливин может иметь пироксеиовые каемки, амфиболы могут образовываться за счет пироксеновых каемок, а биотит может образовываться как продукт реакции ранее кристаллизовавшихся амфиболов. С другой стороны, члены ряда плагиоклазовых полевых шпатов представляют непрерывные реакционные ряды, в которых богатый An плагиоклаз рано кристаллизуется из раствора, обогащая остаточный расплав щелочами (Na и К). Нa рис. 11.9 схематически показана так называемая вилка Боуэна. Во время остывания магмы базальтового состава оливин и богатый An плагиоклаз могут кристаллизоваться первыми. Если эти минералы остаются в контакте с магмой, они будут стремиться к образованию пироксенов и более богатого Ab плагиоклаза, и в результате порода будет габбро или базальтом. Однако если удалить ранее образованный оливин и богатый An плагиоклаз, как при выпадении кристаллов, то состав оставшегося расплава будет обогащаться Si, Al, Fe2+, щелочами, H2O, CO2. Такой расплав может создать минеральную ассоциацию, состоящую в основном из амфиболов, некоторого количества слюды, щелочных полевых шпатов и SiO2. На рис. 11.9 следует отметить, что амфиболы, слюды, щелочные полевые шпаты и кварц — это относительно низкотемпературные продукты, кристаллизовавшиеся на поздней стадии. Различные процессы, вызывающие магматическую дифференциацию, могут привести к большому разнообразию изверженных пород из обычной материнской магмы.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: