Кристаллизационная дифференциация

Гравитационная дифференциация (гипотеза о трех магмах).

Смешение. В некоторых случаях образование промежуточных типов пород (между основными и кислыми) лучше всего объясняется теорией Бунзена о смешении магм.

Минерал, который кристаллизуется первым, оседает на дно магматического очага (магнетит, пироксены и др.). В верхней части очага – магма облегченная, но гравитационное разделение возможно и до начала кристаллизации и выражается в такой закономерности – чем глубже, тем тяжелее магма.

Все эти теории делают упор лишь на какую-либо сторону сложного процесса дифференциации. Наиболее универсальной и важной является теория кристаллизационной дифференциации, которая лучше других обоснована и экспериментально подтверждена.

По закону действия масс и правилу фаз Гиббса понижение температуры неизбежно сопровождается переходом части вещества из жидкого состояния в твердое.

При кристаллизации магмы наблюдается тенденция к выпадению минералов в определенном порядке.

Последовательность кристаллизации магмы, в основном, определяется правилом Розенбуша – первыми выделяются рудные и темные минералы, затем светлоокрашенные,и весь процесс заканчивается выделением кварца. Это правило было дополнено Боуэном так называемой реакционной схемой:

Оливин кальциевые плагиоклазы (анортит)

Магнезиальный пироксен (ромб.) кальций-натриевые плагиоклазы

Магний-кальциевый пироксен (монокл.) натрий-кальциевые плагиоклазы

Амфиболы натриевые плагиоклазы (альбит)

Биотит

КПШ

Мусковит

Кварц

На основании экспериментальных исследований и наблюдений в природе Боуэн установил, что каждый вышестоящий минерал выделяется из расплава раньше нижестоящего, а нижестоящий получается при взаимодействии первого с оставшимся расплавом. Правая ветвь представляет непрерывный реакционный ряд плагиоклазов; левая – прерывистый реакционный ряд оливинов, пироксенов, амфиболов и биотитов. Из этого вытекает, что, во-первых, при кристаллизации магм наблюдается тенденция к выпадению минералов в определенном порядке, согласно реакционному ряду, и во-вторых, минералы исчезают в том же порядке, в каком и появляются.

В реакционном принципе Боуэна находит отражение закон Освальда: вначале выпадают минералы, которые при понижении температуры и давления становятся неустойчивыми; путем последовательных реакций с расплавом они постепенно переходят в стабильные при данных физико-химических условиях минералы.

Т.о., принимая базальтовую магму за первоначальную, исходную для всех горных пород и считая кристаллизационную дифференциацию основной, а также согласно идеям Боуэна, Гольдшмидта, Ферсмана и других ученых получаем такую общую схему дифференциации:

Габбро (У/о и о магма)– Диоритовая (средняя) магма – Гранитная (кислая) магма– водные растворы

Дата добавления: 2014-12-16