Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Геохимия магматического процесса. Схема Боуэна. Закономерности формирования магматических горных пород

Интрузивный магматизм

Геохимия гипергенных процессов. Процессы, протекающие в зоне гипергенеза. Факторы гипергенеза

Список литературы

Введение

магматический горный порода геохимия

Магматические породы, по данным Ф. Кларка и Х. Вашингтона, составляют большую часть земной коры (около 95 %) до глубины 16 км. В зависимости от глубины (фациальности) формирования, магматические породы подразделяются на 3 класса: плутонические, гипабиссальные и вулканические. Породы плутонического класса возникают в ходе кристаллизации магмы на значительных глубинах под мощной покрышкой вмещающих пород. В этих условиях охлаждение расплава происходит медленно и постепенно, присутствующие в нем флюиды способствуют полной раскристаллизации. Образуются минеральные агрегаты со значительными размерами индивидов. Таким образом, плутонические породы являются пародами полнокристаллическими. Породы вулканического класса образуются при излиянии магмы на поверхность земли или на дно водных бассейнов. Попадая в условия низкого давления, магма быстро теряет флюиды и превращается в лаву, которая, соприкасаясь с холодной воздушной или водной средой, быстро охлаждается. В таких условиях кристаллизация происходит очень быстро и нередко не до конца: часто наряду с минеральными зернами возникает нераскристаллизованный остаток - вулканическое стекло. Кроме плутонических и вулканических пород выделяется также и класс гипабиссальных пород, занимающий промежуточное положение по условиям своего образования. Они возникают в том случае, если магма останавливается на небольших глубинах от поверхности, где невысокие температуры и относительно низкие давления. В такой обстановке падение температуры магмы происходит довольно быстро и приводит к потере значительной части флюидных компонентов. В результате образуются мелкозернистые минеральные агрегаты, которые иногда приобретают вулканический облик. К этому же классу относятся породы, образовавшиеся на том же уровне глубины в результате дезинтеграции расплава (или продуктов его кристаллизации и застывания) при магматических или флюидо - магматических эксплозиях. Дальнейшее деление магматических пород основывается на комплексе признаков их вещественного состава. Необходимо отметить, что классификация изверженных пород - задача достаточно сложная и разные схемы классификаций подчеркивают различные стороны вопроса. Существуют схемы, основанные преимущественно на минералогическом составе пород, другие - подчеркивают генетическое значение химического состава, третьи - главное внимание уделяют условиям залегания. Большинство принципов, использованных при составлении классификаций, имеет определенную ценность. Одним из главных вопросов в создании схем классификации является разработка однородной номенклатуры. Весьма важно, чтобы все петрографы и петрологи называли одну и ту же породу одинаково. Согласно Петрографическому кодексу, для отображения природного разнообразия все магматические породы группируются в классы, отряды, подотряды, семейства, виды, а также разновидности. Химические критерии как наиболее универсальные, применимые и для полнокристаллических, и для стекловатых горных пород, лежат в основе выделения отрядов, подотрядов и семейств. При выделении видов и разновидностей, используются преимущественно количественно-минералогические признаки пород, а также структурно-текстурные признаки. По давно установившейся традиции результаты химических анализов горных пород обычно выражаются в весовых процентах девяти главных окислов: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O_3, FeO, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, H₂O. Кроме того, в большинстве случаев также приводятся некоторые, обычно встречающиеся малые компоненты - TiO₂, MnO, P₂O_5. Сведения о валовом химическом составе, а также те или иные обобщения химических анализов горных пород играют важную роль при рассмотрении петрогенетических проблем магматизма. Однако для определения магматических пород и их классификации необходимо знать реальный минеральный состав или условный его эквивалент, вычисленный по пересчетам химического анализа. Реальный минеральный состав называется модальным, а вычисленный состав - нормативным или нормой. Для геологов же более удобна классификация горных пород, основанная на признаке их минерального состава. Тип магматических горных пород подразделен по фациальным признакам (по глубинности образования) на классы плутонических, гипабиссальных и вулканических пород. Для выделения отрядов магматических пород использован химический признак - содержание кремнезема, положенный в основу самых ранних классификаций изверженных пород и широко применяемый до сих пор в различных схемах классификаций.

Геохимия магматического процесса. Схема Боуэна. Закономерности формирования магматических горных пород

Магматические породы, наряду с разделением их на группы по кремнекислотности, могут быть подразделены по степени мафичности - по величине цветового индекса М. В свою очередь, отряды магматических горных пород по степени щелочности, то есть по относительному содержанию суммы щелочей, различных отрядах и подотрядах варьируется.

Минеральный состав магматических пород разнообразен, но в основном состоит из силикатов. Среди породообразующих минералов, на долю которых приходится около 99 % общего состава магматических пород, выделяются светло - окрашенные (салические) и темноцветные (фемические).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Среди минералов различают главные, слагающие основную массу породы; второстепенные, присутствующие в меньшем количестве; акцессорные, присутствующие в небольшом количестве (до 5 %) и являющиеся постоянной примесью. Большое классификационное значение имеет состав темноцветных минералов. Для кислых пород характерен биотит, средних пород - роговая обманка, основных пород - пироксены, ультраосновных - пироксены и оливины. Щелочные породы характеризуются присутствием щелочных пироксенов и амфиболов.

Не менее важную роль при классификации магматических пород играют содержание и состав салических минералов, особенно полевых шпатов. Отмечено, что состав плагиоклазов отвечает определенной по кислотности группе пород. В кислых породах присутствуют преимущественно кислые (кальциевые) плагиоклазы, средние породы содержат средние (натриево-кальциевые) плагиоклазы, основные породы содержат основные (богатые кальцием) плагиоклазы, ультраосновные породы не содержат плагиоклазов в числе главных минералов. Рис. 1 иллюстрирует компонентный состав магматических пород.

Рис. 1 Среднее содержание породообразующих минералов (%) в магматических породах

Присутствие оливина в породе служит признаком недонасыщенности кремнеземом породы. Минералы группы оливина выделяются только из магм, в которых содержание этого оксида недостаточно для образования пироксена. В противном случае, при достаточном количестве в расплаве кремнезёма оливин превращается в энстатит согласно реакции:

Mg₂SiO₄ + SiO₂ = Mg₂Si₂O₆

форстерит энстатит

Аналогично образование и нефелина, типичного минерала щелочных пород, недосыщенных кремнезёмом. В случае, если магма насыщена в достаточной степени кремнезёмом, вместо нефелина образуется альбит по реакции:

NaAlSiO₄ + 2SiO₂ = NaAlSi₃O₈

нефелин альбит

Следует отметить, что общие особенности вещественного состава можно выделить уже при макроскопическом изучении породы. Вместе с тем иногда недостаточность макроскопического метода очевидна, так как, пользуясь им, исследователь не может дать точного определения названия горной породы, поскольку неизвестен состав слагающих ее плагиоклазов и особенностей состава темноцветных минералов.

Интрузивный магматизм

Интрузивный магматизм - это процесс внедрения и кристаллизации магмы в земной коре с образованием на разных глубинах своеобразных интрузивных форм. Для этого процесса характерно медленное снижение температуры и давления, что приводит к раскристаллизации расплава в замкнутом пространстве.

Образующиеся при остывании магмы интрузивные тела разделяются по глубинам образования и по форме. Формы залегания определяются многими тесно взаимосвязанными факторами: глубиной становления и механизмом внедрения магмы, тектонической структурой (вмещающих пород) и характером их движений во время формирования магматических тел. В зависимости от перечисленных факторов выделяются формы залегания плутонических (интрузивных) и вулканических (эффузивных) пород.

По глубине формирования интрузивные массивы делятся:

на приповерхностные (субвулканические) - первые сотни метров - 1,0…1,5 км;

среднеглубинные (гипабиссальные) - 1,0…3,0 км;

глубинные (абиссальные) - более 3,0 км.

Подобное разделение не является очень строгим, но в целом - достаточно отчетливое.

По отношениям к вмещающим породам среди интрузивов выделяют согласные и несогласные интрузивные тела. На рис. 2.1 показаны формы залегания магматических тел.

Рис. 2.1 Формы залегания магматических тел

К согласным относятся: силлы, лополиты, лакколиты, факолиты, акмолиты, мигматит - плутоны. Среди несогласных выделяют: дайки, этмолиты, батолиты, штоки, хонолиты.

Магматические горные породы образуются в результате кристаллизации магмы, обогащенной летучими компонентами. По мере снижения температуры расплава из него начинают кристаллизоваться наиболее высокотемпературные по плавкости минералы, которые обедняют расплав соответствующими химическими элементами. В результате чего химические составы минералов и расплава становятся различными и образование новых минералов идет за счет реакционного взаимодействия ранее выделившихся минералов с оставшимся расплавом.

Порядок образования из магмы главных породообразующих минералов описывается реакционными рядами Н. Боуэна, включающими прерывистый и непрерывные ряды. При понижении температуры магмы в каждом из рядов вышестоящий минерал, реагируя с расплавом, приводит к образованию нижестоящего минерала. Отметим, что «смежные» минералы прерывистого и непрерывного рядов кристаллизуются одновременно или почти одновременно (рис. 2.2).

Рис. 2.2 Упрощенная схема реакционных рядов Боуэна

По мере снижения температуры из расплава извлекаются железо, магний и кальций, входящие в состав более тугоплавких минералов. В то же время расплав обогащается кремнеземом, калием, натрием и летучими компонентами, которые составляют основу минералов кислых пород.

Основная часть кремнезема, содержащегося в магматическом расплаве, расходуется на создание силикатных минералов, а его избыток на завершающем этапе магматического процесса образует устойчивое соединение SiO₂ - кварц.

Рассмотренный реакционный ряд Боуэна представляет обобщенную модель развития процессов образования минералов, слагающих магматические горные породы. В природе встречаются породы на 90 % и более сложенные оливином или состоящие из ассоциаций:

основные плагиоклазы + пироксены,

средние плагиоклазы + роговая обманка + биотит и т. д.,

то есть далеко не во всех случаях конечным продуктом кристаллизации магмы будут являться нижние члены реакционного ряда. Это связано с несколькими причинами и, прежде всего, с исходным составом магмы. Магматические расплавы поступают из верхних зон мантии или образуются в результате расплавления пород литосферы при погружении их на глубину с оптимальным соотношением температуры и давления. Как известно, химический состав верхней мантии и литосферы различны, что обуславливает и различие состава магм.

Геохимия гипергенных процессов. Процессы, протекающие в зоне гипергенеза. Факторы гипергенеза

Горные породы, слагающие земную кору, подвергаются денудации в результате их предварительного выветривания. Этот процесс приводит к появлению рыхлых (дисперсных) новообразований зоны гипергенеза, существенно отличающихся по своим физическим свойствам от исходных коренных пород.

Выветривание - это разрушение пород на земной поверхности и их превращение в продукты, которые являются более устойчивыми в новых физико-химических условиях. Многие породы первоначально образовывались при высоких давлениях и температурах и при отсутствии воды и воздуха. Продукты выветривания могут сильно различаться по составу, и даже те из них, которые при одних условиях являются устойчивыми, при изменении условий могут стать неустойчивыми.

Б. Б. Полынов выделил четыре стадии выветривания, характеризующие единый протекающий во времени непрерывный процесс гипергенеза. Первая стадия характеризуется преобладающей ролью физических факторов выветривания с образованием крупнообломочных и мелкозернистых продуктов механического распада массивных горных пород. В условиях сурового климата и активной денудации современное выветривание нередко ограничивается этой первой стадией. Вторая стадия характеризуется щелочной реакцией среды за счет извлечения в раствор оснований при гидролизе минералов. На этой стадии образуются вторичные минералы в результате окисления, гидратации, гидролиза и карбонатизации первичных минералов. Среди вторичных алюмосиликатов на этой стадии преобладают минералы группы монтмориллонита и нонтронит. При относительном избытке в породах кальция в продуктах выветривания происходит накопление карбоната кальция, нередко образующего корку на обломках массивных пород, Б. Б. Полынов именует эту стадию «обызвесткованной» или насыщенной сиаллитной корой выветривания; наибольшее распространение она имеет в условиях умеренного климата при выветривании изверженных и метаморфических пород. В горных районах современные рыхлые образования на склонах часто относятся именно к этому типу.

Третья стадия - остаточной ненасыщенной сиаллитной коры выветривания - характеризуется дальнейшим выносом из продуктов выветривания щелочных и щелочноземельных элементов, вследствие чего реакция среды становится кислой. В этой обстановке среди вторичных алюмосиликатов преобладают галлуазит и каолинит. Развитие этой стадии выветривания имеет место в условиях замедленной денудации и относительно более обильного увлажнения.

В четвертой стадии образуется остаточная аллитная кора выветривания, характеризуемая накоплением окислов кремния, железа и алюминия. Развитие ее определяется сочетанием активного химического выветривания с замедленной денудацией в условиях жаркого и влажного климата.

Образование слоя выветренных пород облегчает денудацию и одновременно затрудняет дальнейший доступ агентов выветривания к свежим, неизмененным коренным породам. Удаление процессами денудации выветренного слоя активизирует выветривание, что в свою очередь создает условия для усиления денудации. В итоге между выветриванием и денудацией устанавливается подвижное равновесие, определяющее мощность продуктов выветривания в области положительных форм рельефа. Подвижное (динамическое) равновесие не исключает поступательного развития, в силу которого равновесие сдвигается в ту или иную сторону. Если преобладающую роль приобретает денудация, мощность современных продуктов выветривания для новых условий равновесия уменьшается. При замедленной денудации и, следовательно, более длительного выветривания равновесие будет достигнуто при больших значениях мощности продуктов выветривания.

Термин «выветривание» не отражает всей сложности процесса, но широко распространен в геологической, географической, почвенной литературе. В качестве синонима употребляется термин «гипергенез», введенный А. Е. Ферсманом. В едином и сложном процессе выветривания условно выделяются две основные взаимосвязанные формы:

1) физическое выветривание;

2) химическое выветривание.

Иногда выделяют еще биологическое выветривание. Однако роль организмов и их воздействие на горные породы сводятся или к механическому разрушению, или химическому разложению. Следовательно, органическое выветривание включается в условно выделенные две формы единого процесса.

1. Физическое выветривание

Физическое выветривание вызывается разнообразными факторами. В зависимости от природы воздействующего фактора характер разрушения горных пород при физическом выветривании различен. В одних случаях процесс разрушения происходит внутри самой горной породы без участия внешнего механически действующего агента. Сюда относится изменение объема составных частей породы, вызываемое колебанием температуры. Такое явление может быть названо температурным выветриванием. В других случаях горные породы разрушаются под механическим воздействием посторонних агентов. Такой процесс может быть условно назван механическим выветриванием.

Температурное выветривание происходит под воздействием суточных и сезонных колебаний температуры, вызывающих неравномерное нагревание и охлаждение горных пород. При этом минеральные зерна, слагающие горные породы, испытывают то расширение, при повышении температуры, то сжатие, при ее понижении. Таким образом, в горных породах попеременно возникают сжимающие и растягивающие усилия. Расширение и сжатие пород более интенсивно сказываются в самой приповерхностной части пород. Наибольшему разрушению в результате температурного выветривания подвержены полиминеральные горные породы, такие, как граниты, габбро, гнейсы и другие. Различные минералы, из которых состоят такие породы, обладают неодинаковым коэффициентом объемного расширения, поэтому при изменении температуры они испытывают деформации в различной степени. К тому же коэффициент линейного расширения даже у одного и того же минерала меняется в зависимости от направления в кристалле (проявление анизотропии).

В результате длительного воздействия колебаний температуры и различных коэффициентов расширения минералов взаимное сцепление отдельных минеральных зерен в горной породе нарушается, она растрескивается и распадается на отдельные обломки. На интенсивность температурного выветривания влияют также окраска горной породы и размеры слагающих ее минеральных зерен. Известно, что под влиянием солнечных лучей (инсоляции) значительно сильней нагреваются темноцветные минералы. Вследствие этого быстрее разрушаются темноокрашенные, а также; крупнозернистые горные породы.

Температурное выветривание наиболее интенсивно протекает в областях, характеризующихся резкими контрастами температур, особенно суточных, сухостью воздуха и отсутствием или слабым развитием растительного покрова, смягчающего температурное воздействие на почвы и горные породы. Особенно интенсивно температурное выветривание в пустынях, где количество выпадающих атмосферных осадков не превышает 200 - 250 мм/год, малая облачность, суточные колебания температуры нередко достигают 40 - 50^оС, громадный дефицит влажности. Относительная влажность летом может снижаться до 10%, а иногда и ниже. В этих условиях горные породы под действием солнечных лучей сильно нагреваются до температур, значительно превышающих температуру воздуха (особенно темноцветные минералы), ночью же сильно охлаждаются. Именно в пустынях особенно ярко выражен процесс шелушения, или десквамации, при котором от поверхности горных пород отслаиваются чешуи или толстые пластины, параллельные поверхности породы.

Механическое выветривание происходит под механическим воздействием посторонних агентов. Особенно большое разрушительное действие оказывает замерзание воды. Когда вода попадает в трещины и поры горных пород, а потом замерзает, она увеличивается в объеме на 9 - 10%, производя при этом огромное давление. Такая сила преодолевает сопротивление горных пород на разрыв, и они раскалываются на отдельные обломки. Наиболее интенсивное расклинивающее действие производит замерзающая вода в трещинах горных пород. Но под влиянием замерзающей воды легко дробятся и породы с высокой пористостью, в которых поровое пространство занимает около 10 - 30% объема (песчаники и другие осадочные породы). Процессы, связанные с воздействием периодически замерзающей воды, часто называют морозным выветриванием. Оно наблюдается в высоких полярных и субполярных широтах, а также в горных районах выше снеговой линии, где в ряде случаев проявляется и температурное выветривание.

Такое же механическое воздействие на горные породы оказывают корневая система деревьев и роющие животные. По мере разрастания деревьев увеличиваются в размерах их корни. Они давят с большой силой на стенки трещин и раздвигают их как клинья и тем самым вызывают раскалывание породы на отдельные глыбы и обломки. Часть таких глыб выталкивается вверх. Механическое воздействие оказывают и различные роющие животные, такие, как земляные черви, муравьи, грызуны и другие.

Дезинтеграцию пород вызывает также рост кристаллов в капиллярных трещинах и порах. Это хорошо проявляется в условиях сухого климата, где днем при сильном нагревании капиллярная вода подтягивается к поверхности и испаряется, а соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под давлением растущих кристаллов капиллярные трещины расширяются, что и приводит к нарушению монолитности горной породы и ее разрушению.

2. Химическое выветривание

Разрушению горных пород под влиянием физического выветривания всегда в той или иной степени сопутствует химическое выветривание, а в ряде случаев последнее играет решающую роль. Это отражает тесную взаимосвязь различных форм единого процесса выветривания. Физическая дезинтеграция резко увеличивает реакционную поверхность выветривающихся пород. Главными факторами химического выветривания являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты, под влиянием которых существенно изменяются структура и состав минералов и образуются новые минералы, соответствующие определенным физико-химическим условиям. Важнейший фактор химического выветривания - вода, которая в той или иной степени диссоциирована на положительно заряженные водородные ионы (Н⁺) и отрицательно заряженные гидроксильные ионы (ОН^-). Это определяет ее возможность вступать в реакцию с кристаллическим веществом. Высокая концентрация водородных ионов в растворах способствует ускорению процессов выветривания.

Особенно возрастает интенсивность химического выветривания, когда в водном растворе присутствуют кислород, углекислота и органические кислоты, которые обладают большой активностью и во много раз повышают диссоциацию воды. В зависимости от реакции среды в процессе выветривания возникают те или иные характерные ассоциации минералов. Наиболее благоприятные условия для химического выветривания существуют в гумидных областях и особенно в тропических и субтропических зонах, где имеет место сочетание большой влажности, высокой температуры, пышной растительности и огромного ежегодного отпада органической массы (в тропических лесах), в результате чего значительно возрастает концентрация углекислоты и органических кислот, а следовательно, возрастает и концентрация водородных ионов. Химическое воздействие на горные породы оказывают находящиеся в воде растворенные ионы, такие как: НСО₃SO^-4, Mg⁺, Na⁺, К⁺. Эти ионы также могут замещать заряженные атомы в кристаллах или взаимодействовать с ними, что может приводить к нарушению первичной кристаллической структуре минералов. Процессы, протекающие при химическом выветривании, заключаются в следующих основных химических реакциях: окислении, гидратации, растворении, гидролизе.

Процессы окисления наиболее интенсивно протекают в минералах, содержащих закисные соединения железа, марганца и других элементов. Так, сульфиды в кислой среде становятся неустойчивыми и постепенно замещаются сульфатами, окислами и гидроокислами. Направленность этого процесса можно схематически изобразить следующим образом: FeS₂+nO₂+mH₂О FeSO₄ Fe₂(SO₄)₃ Fe₂O₃ ZnH₂O. пирит сульфат сульфат бурый железняк закиси окиси (лимонит) железа. На первой стадии получаются сульфат закиси железа и серная кислота (1^2804). Наличие серной кислоты значительно усиливает интенсивность выветривания, способствует дальнейшему разложению минералов. На второй стадии сульфат закиси железа переходит в сульфат окиси железа. Последний в свою очередь оказывается неустойчивым и под действием кислорода и воды переходит в водную окись железа - бурый железняк. Бурый железняк фактически представляет собой сложный минеральный агрегат близких по составу минералов гётита (FeO·OH) и гидрогётита (FeO·OH·nH₂O). На поверхности ряда месторождений сульфидных руд и других железосодержащих минералов наблюдается «бурожелезняковая шляпа», возникшая в результате одновременных окисления и гидратации. Местами при недостаточном количестве влаги образуются бедная водой окись железа, гидрогематит (Fe₂O₃·H₂O). В результате процессов окисления магнетит переходит в гематит. Гематит образуется и при окислении таких минералов, как оливин, пироксены, амфиболы, под действием воды, кислорода и углекислоты. Направленность реакции следующая: (Mg, Fe)₂ [SiO₄] Fe₂O₃+nMg(HCO₃)₂+mH₄SiO₄ оливин гематит растворимый, растворимая бикарбонат кремнекислота магния. Дальнейший процесс окисления и гидратации может привести к образованию гидроокислов железа (Fе₂O₃·nН₂O).

Гидратация - это процесс, заключающийся в присоединении воды к первичным минералам горных пород и образовании новых минералов. Можно привести следующие примеры гидратации:

1. Переход ангидрита в гипс по реакции СаSO₄+2H₂OCaSO₄-2H₂O (реакция обратима при изменении условий).

2. Переход гематита в гидроокислы железа: Fе₂О₃+nН₂ОFе₂О₃·nН₂О. При гидратации объем породы увеличивается, покрывающие отложения деформируются.

Под влиянием воды, содержащей углекислоту, происходит растворение горных пород. Растворение особенно интенсивно проявляется в осадочных горных породах - хлоридных, сульфатных и карбонатных. Наибольшей растворимостью отличаются хлориды: соли натрия, калия и другие. За хлоридами по степени растворимости стоят сульфаты, в частности гипс, за которыми следуют карбонатные породы: известняки, доломиты, мергели. В результате растворяющей деятельности поверхностных и подземных вод на поверхности растворимых пород образуются карстовые формы рельефа.

Сложный процесс гидролиза особенно большое значение имеет при выветривании силикатов и алюмосиликатов. Он заключается в разложении минералов, выносе отдельных элементов, а также в присоединении гидроксильных ионов и гидратации. В ходе гидролиза первичная кристаллическая структура минерала нарушается и перестраивается и может оказаться полностью разрушена и заменена новой и существенно отличаться от первоначальной и соответствующей вновь образованным гипергенным минералам. В ряде случаев гипергенное преобразование силикатов и алюмосиликатов под влиянием воды, углекислоты и органических кислот протекает стадийно, с образованием различных глинистых минералов. При выветривании полиминеральных горных пород наряду с гидроокислами алюминия на конечных стадиях образуются гидроокислы железа, иногда марганца, титана. Наибольшая интенсивность химического выветривания проявляется в железисто-магнезиальных минералах (оливин, пироксены, амфиболы) и основных плагиоклазах.

Заключение

По своей природе магматические породы являются первичными, поскольку образуются из высокотемпературных природных расплавов - магм. Последнии возникают в верхней мантии или в нижних горизонтах земной коры. Основным процессом, определяющим превращение высокотемпературной жидкой магмы в твердые магматические породы, является ее кристаллизация в связи с понижением температуры. Главной причиной понижения температуры магмы является ее перемещение от мест зарождения в верхние горизонты земной коры или на ее поверхность. В целом, можно говорить, что термодинамические условия кристаллизации магмы в значительной степени обусловлены глубиной, на которой происходит ее кристаллизация.

Магмы, возникающие за счет плавления мантийных пород, как и сами эти породы, обогащены основными оксидами - FeO, MgO, CaO, поэтому такие магмы называют, в зависимости от состава, ультраосновными и основными. При их кристаллизации образуются, соответственно, ультраосновные и основные магматические породы. Если плавлению подвергаются наиболее верхние участки мантии, то для полного плавления пород температура оказывается недостаточной и происходит частичное плавление мантийных пород с образованием магм среднего состава, содержащих повышенное количество кремнезема. Магмы, возникающие при расплавлении пород земной коры, обедненной основными окислами, но резко обогащенной кремнеземом, называют кислыми; при их кристаллизации образуются кислые породы. Таким образом, выделяют следующие семейства первичных магм: ультраосновные, основные, средние и кислые. Магма может эволюционировать, меняя свой состав, при попадании в иные условия, чем те, в которых она образовалась. В результате происходит дифференциация (разделение) магмы на несколько частных магматических расплавов. Выделяют магматическую дифференциацию (до её кристаллизации) или кристаллизационную дифференциацию (в процессе кристаллизации).

Изучение гипергенеза имеет большой теоретический и практический интерес. Изучая её, можно установить особенности климата данной местности в период её формирования. К ней приурочены месторождения многих полезных ископаемых: руды, железа, марганца, алюминия, никеля, огнеупорных глин, а также россыпные месторождения золота, драгоценных камней и платины. Из россыпей полезные ископаемые извлекаются значительно легче, чем из материнских невыветренных магматических пород, содержащих их в рассеянном виде. Кора выветривания представляет интерес не только для геолога-поисковика, геоморфолога, климатолога, но и для специалистов ещё ряда геологических, а также биологических, географических и других профилей.

Список литературы

1. Барт Т. Теоретическая петрология: пер. с англ. М.: Изд-во иностранной лит-ры, 1956. 416 с.

2. Бейли Б. Введение в петрологию: пер. с англ. М.: Мир, 1972. 281 с.

3. Гиллен К. Метаморфическая геология: пер с англ. М.: Мир, 1984. 176 с.

4. Ежов А.И. Кристаллооптика: учебное пособие. М.: Ун-т Дружбы народов им. П. Лумумбы, 1969. 156 с.

5. Керн Р., Вайсброд А. Основы термодинамики для минералогов, петрографов и геологов: пер. с франц. М.: Мир, 1966. 280 с.

6. Кокс К.Г., Белл Дж.Д., Панкхерст Р.Дж. Интерпретация изверженных горных пород: пер. с англ. М.: Недра, 1982. 416 с.

7. Кортусов М.П. Метаморфические горные породы: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1984. 122 с.

8. Кортусов М.П. Магматические горные породы: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1986. 204 с.

9. Кочурова Р.Н. Основы практической петрографии. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. 176 с.

10. Лепезин Г.Г. Петрологические основы изучения и картирования метаморфических комплексов складчатых областей. Новосибирск, 1999. 130 с.

11. Маракушев А.А., Бобров А.В. Метаморфическая петрология. М.: Изд-во Моск. ун-та: Наука, 2005. 256 с.

Размещено на Allbest.ru