Pagal magmatizmą supranta reiškinių, susijusių su magmų susidarymu, sudėties evoliucija ir judėjimu į Žemės paviršių, visumą. Magmatizmas yra vienas iš svarbiausių giluminių procesų žemės viduje. Pagal pasireiškimo formą magmatizmas skirstomas į intruzinį ir efuzinį. Skirtumas tarp jų daugiausia lemia uolienų susidarymo mechanizmus.
Magmos samprata
Magma yra aukštos temperatūros skysto silikato lydalas, susidarantis giliose kamerose, daugiausia viršutinėje mantijoje (astenosferoje) ir iš dalies apatiniuose žemės plutos sluoksniuose. Magmos kamera susidaro, kai sujungiamos tam tikros slėgio ir temperatūros vertės. Tokia pirminė magma turi homogeninę sudėtį, apimančią šiuos komponentus: skystį (lydą), kuriame yra ištirpusios dujos arba lakioji fazė (skystis). Yra ir tokiųkieta kristalinė medžiaga. Kai judate paviršiaus link, pirminė magma vystosi priklausomai nuo konkrečių sąlygų.
Magmos evoliucija apima kelių tipų procesus. Pirma, ji patiria įvairių skirtumų:
- atskyrimas, kurio metu jis išsiskiria į nesimaišančius skystus komponentus;
- kristalizacijos diferenciacija. Šis svarbiausias procesas yra susijęs su tam tikrų junginių nusodinimu (kristalizacija) iš amorfinio lydalo esant įvairiems temperatūros ir slėgio deriniams.
Antra, magma keičia savo cheminę sudėtį dėl sąveikos su pagrindinėmis uolienomis. Šis reiškinys vadinamas užteršimu.
Magmos kristalizacijos procesai
Kadangi magma yra judrus daugelio medžiagų mišinys ir yra besikeičiančiomis sąlygomis, jos komponentų kristalizacija yra labai sudėtingas procesas. Paprastai jis skirstomas į tris pagrindines fazes:
- Aukštos temperatūros ankstyvoji magminė fazė. Šiame etape iš magmos iškrenta didelio tankio geležies ir magnio turintys mineralai. Jie nusėda ir kaupiasi magmos kameros apačioje.
- Vidutinės temperatūros pagrindinė magmatinė fazė, kurioje susidaro pagrindiniai uolienų komponentai, tokie kaip lauko špatai, kvarcas, žėručiai, piroksenai, amfibolai. Kalcis nusėda, didžioji dauguma silicio ir aliuminio. Šioje fazėje kristalizaciją jau lydi erdvės trūkumas magmos kameroje, todėl gaunami mineralai yra smulkesni.
- Žemos temperatūros vėlyvasis magmatinis (pegmatitas)fazė. Šiame etape per magmos kameroje likusias ertmes ir plyšius pasklinda judri vadinamoji pegmatito magmos liekana, praturtinta lakiaisiais komponentais, taip prisidedant prie pagrindinių uolienų perkristalizavimo. Pegmatito venoms būdingas didelių kristalų susidarymas, kurie gali įaugti vienas į kitą. Šis etapas ribojasi ir yra glaudžiai susijęs su hidrotermine mineralų susidarymo faze.
Vulkanizmas ir plutonizmas
Egzistuoja tokios magmatizmo pasireiškimo formos kaip įkyrus ir efuzinis. Skirtumas tarp jų yra magmų evoliucijos sąlygos ir jų kietėjimo vieta. Paskutinis veiksnys vaidina ypač svarbų vaidmenį.
Efuzinis magmatizmas – tai procesas, kurio metu magma tiekimo kanalu pasiekia Žemės paviršių, kyla į viršų, suformuodama ugnikalnius ir užšąla. Išsiveržusi magma vadinama lava. Pasiekęs paviršių, jis intensyviai praranda lakiąjį komponentą. Kietėjimas taip pat vyksta greitai, kai kurios lavos rūšys nespėja kristalizuotis ir sukietėti amorfinėje būsenoje (vulkaniniai stiklai).
Įkyrus magmatizmas (plutonizmas) skiriasi tuo, kad magma nepasiekia paviršiaus. Vienaip ar kitaip įsiskverbusi į viršutinius uolienų horizontus, magma giliai sukietėja, sudarydama įkyrius (plutoninius) kūnus.
Įsilaužimų klasifikacija
Pagrindinių uolienų ryšiai su intruzinio magmatizmo produktais ir intruzinių kūnų tipais išskiriami pagal daugelį kriterijų, visų pirma, pavyzdžiui:
- Susiformavimo gylis. Yra paviršinių (subvulkaninių), vidutinio gilumo (hipabisalinių) ir gilių (bugnių) intruzijų.
- Vieta, palyginti su pagrindine roka. Pagal šį kriterijų įterptieji masyvai skirstomi į priebalsius (suderinamus) ir nesuderinamus (discordantinius).
Be to, intruzinio magmatizmo pobūdis ir įsibrovimų tipai klasifikuojami pagal tokius požymius kaip plutoninio kūno struktūros ir kontaktinio paviršiaus santykis (konforminis ir nekonformalus), santykis su tektoniniais judesiais, forma, dydis. masyvo ir pan.
Įvairių tipų magminių įsiskverbimų nustatymo kriterijai yra glaudžiai susiję. Pavyzdžiui, priklausomai nuo gaubiančiojo sluoksnio sandaros, magminio masyvo gylio ir formavimosi mechanizmo bei kitų intruzinio magmatizmo apraiškų, įsibrovimų formos gali labai skirtis.
Magmos patekimo į uolienų masę mechanizmai
Magma gali prasiskverbti į pagrindinį sluoksnį dviem pagrindiniais būdais: išilgai nuosėdinio sluoksnio stratifikacijos plokštumų arba išilgai esamų uolienų plyšių.
Pirmuoju atveju, veikiant magmai, pakyla stogo sluoksniai – viršutinės storio sritys – arba, atvirkščiai, dėl įsiskverbiančios magmos masės įtakos apatiniai sluoksniai. nusmukti. Taip susidaro priebalsių intruzijos.
Jei magma prasiskverbia į viršų, užpildydama ir išplėsdama plyšius, prasiskverbdama pro sluoksnius ir griūdama stogo uolienas, ji pati suformuoja ertmę, kurią užims įkyrus kūnas. Tokiu būdu atsiranda netinkamaiplutoniniai kūnai.
Įterptųjų magminių masių formos
Priklausomai nuo konkretaus kelio, kuriuo vyksta įkyraus magmatizmo procesas, įkyrių kūnų formos gali būti labai įvairios. Dažniausiai pasitaikantys netinkamai susidarantys magminiai masyvai yra:
- Dike yra lėkštę primenantis staigiai nugrimzdęs kūnas, kertantis atitveriančius sluoksnius. Užtvankos yra daug ilgesnės nei storos, o kontaktiniai paviršiai yra beveik lygiagretūs. Pylimai gali būti įvairaus dydžio – nuo dešimčių metrų iki šimtų kilometrų ilgio. Užtvankų forma taip pat gali būti apvali arba spindulinė, atsižvelgiant į įtrūkimų, užpildytų magma, vietą.
- Vena yra mažas netaisyklingos šakotos formos atsiskyręs kūnas.
- Stiebas yra stulpelio formos korpusas, kuriam būdingi vertikalūs arba smarkiai įdubę kontaktiniai paviršiai.
- Batholith yra didžiausia įsibrovimų įvairovė. Batolitai gali būti šimtų ar net tūkstančių kilometrų ilgio.
Perdengiantys kūnai taip pat įgauna įvairių formų. Tarp jų dažnai randama:
- Slenkstis yra įdubimas, kurio kontaktiniai paviršiai yra lygiagretūs pagrindinei lovai.
- Lopolitas yra lęšio formos masyvas, išgaubtas žemyn.
- Lakolitas yra panašios formos korpusas, kurio išgaubta pusė yra viršuje, kaip grybo kepurė. Kryme esantis Ayu-Dag kalnas yra lakolito pavyzdys.
- Fakolitas yra kūnas, esantis pagrindinio uolienų lovio raukšlėje.
Įsibrovimo kontaktų zona
Plutoninių kūnų susidarymą lydi sudėtingi sąveikos procesai ties riba su juosiančiu sluoksniu. Išilgai kontaktinio paviršiaus susidaro endokontaktinės ir egzokontaktinės zonos.
Endokontaktiniai pokyčiai atsiranda intruzyvoje dėl šeimininkų uolienų įsiskverbimo į magmą. Dėl to šalia kontakto esančioje magmoje vyksta cheminių pokyčių (užteršimo), kurie turi įtakos mineralų susidarymui.
Egzokontaktinė zona atsiranda pagrindinėje uolienoje dėl magmos terminio ir cheminio poveikio ir jai būdingi aktyvūs metamorfizmo ir metasomatizmo procesai. Taigi lakieji magmos komponentai gali pakeisti mineralus egzokontaktinėje zonoje įvestais junginiais, sudarydami vadinamuosius metasomatinius aureoles.
Mineraliniai junginiai, sudaryti iš lakiųjų komponentų, taip pat gali kristalizuotis tiesiogiai kontaktinėje zonoje. Šis procesas vaidina svarbų vaidmenį formuojant, pavyzdžiui, žėručiui, o dalyvaujant vandeniui – kvarcui.
Įkyrus magmatizmas ir įkyrios uolienos
Uolienos, susidariusios dėl gilios magmos kristalizacijos, vadinamos intruzinėmis arba plutoninėmis. Efuzinės (vulkaninės) uolienos susidaro, kai magma išsiveržia Žemės paviršiuje (arba vandenyno dugne).
Įkyrus ir veržlus magmatizmas sukelia daugybę panašių mineralinės sudėties uolienų. Magminių uolienų klasifikavimas pagal sudėtį pagrįstas silicio dioksido kiekiu SiO2. Pagal šį veislės kriterijųskirstomi į ultrabazines, bazines, vidutines ir rūgštines. Silicio dioksido kiekis serijoje didėja nuo ultramafinių (mažiau nei 45%) uolienų iki rūgščių (daugiau nei 63%). Kiekvienoje klasėje uolienos skiriasi šarmingumu. Pagal šią klasifikaciją pagrindinės įkyrios uolienos sudaro šią seriją (vulkaninis analogas skliausteliuose):
- Ultrabazinis: peridotitai, dunitai (pikritai);
- Pagrindinis: gabroidai, piroksenitai (baz altai);
- Vidutinė: dioritai (andezitai);
- Rūgšti: granodioritai, granitai (dacitai, riolitai).
Plutoninės uolienos nuo efuzinių skiriasi atsiradimo sąlygomis ir jas sudarančių mineralų kristaline struktūra: yra visiškai kristalinės (nėra amorfinių struktūrų), skaidriagrūdės ir neturi porų. Kuo gilesnis uolienų susidarymo š altinis (bugnės įsiskverbimai), tuo lėčiau vyko magmos aušinimo ir kristalizacijos procesai, išlaikant didelį lakiosios fazės kiekį. Tokioms gilioms uolienoms būdingi didesni kristaliniai grūdeliai.
Intruzuojančių kūnų vidinė struktūra
Plutoninių masyvų struktūra susidaro vykstant reiškinių kompleksui, sujungtam bendru prototektonikos pavadinimu. Jame išskiriami du etapai: skystosios ir kietosios fazės prototektonika.
Skystoje fazėje nustatomos pirminės dryžuotos ir linijinės gauto kūno tekstūros. Jie atspindi įsiskverbiančios magmos tekėjimo kryptį ir dinamines kristalizuojančių mineralų orientacijos sąlygas (pavyzdžiui, lygiagretus išsidėstymasžėručio kristalai, ragų mišinys ir kt.). Tekstūros taip pat siejamos su svetimų uolienų fragmentų, patekusių į magmos kamerą – ksenolitų – vieta ir izoliuotomis mineralų sankaupomis – šlierenu.
Intruzinės evoliucijos kietosios fazės stadija yra susijusi su naujai susidariusios uolienos aušinimu. Masyve atsiranda pirminiai plyšiai, kurių vietą ir skaičių lemia vėsstanti aplinka bei skystoje fazėje susidariusios struktūros. Be to, tokioje magminėje masėje susidaro antrinės struktūros dėl jos dalių suskaidymo ir poslinkių išilgai plyšimų.
Prototektonikos tyrimas yra svarbus siekiant išsiaiškinti mineralų telkinių įsiskverbimo vietose ir aplinkinėse uolienose sąlygas.
Magmatiniai įsiveržimai ir tektonika
Įkyrios kilmės uolienos yra plačiai paplitusios įvairiose žemės plutos vietose. Kai kurios įkyraus magmatizmo apraiškos labai prisideda prie regioninių ir pasaulinių tektoninių procesų.
Žemynų susidūrimų metu, didėjant plutos storiui, dėl aktyvaus granito magmatizmo susidaro dideli batolitai, pavyzdžiui, Gangdis batolitas Trans-Himalajuose. Taip pat didelių batolitų susidarymas siejamas su aktyviomis žemyno pakraščiais (Andų batolitas). Apskritai silicio magmos įsiskverbimas atlieka svarbų vaidmenį kalnų statybos procesuose.
Kai pluta ištempiama, dažnai susidaro lygiagrečių pylimų serijos. Tokios serijos stebimos vidurio vandenyno kalnagūbriuose.
Slenksčiai yra viena iš būdingų intrakontinentinių magminių intruzijų formų. Jie taip pat gali turėti didelį mastą - iki šimtų kilometrų. Dažnai magma, prasiskverbdama tarp nuosėdinių uolienų sluoksnių, sudaro kelis slenksčių sluoksnius.
Gili magmatinė veikla ir mineralai
Dėl kristalizacijos ypatumų intruzinio magmatizmo procesuose ultrabazinėse uolienose susidaro rūdos mineralai chromui, geležiui, magniui, nikeliui, taip pat vietiniams platinoidai. Šiuo atveju sunkieji metalai (auksas, švinas, alavas, volframas, cinkas ir kt.) sudaro tirpius junginius su lakiaisiais magmos komponentais (pavyzdžiui, vandeniu) ir koncentruojasi viršutinėse magmos kameros srityse. Tai įvyksta ankstyvoje kristalizacijos fazėje. Vėlesniame etape judrios pegmatito liekanos, kuriose yra retųjų žemių ir retų elementų, formuoja venų nuosėdas intruzinių lūžių metu.
Taigi, Hibinai Kolos pusiasalyje yra lakolitas, atidengtas dėl juosiamojo sluoksnio erozijos. Šis kūnas sudarytas iš nefelino sienitų, kurie yra aliuminio rūda. Kitas pavyzdys – Norilsko slenksčio intruzijos, kuriose gausu vario ir nikelio.
Kontaktinės zonos taip pat kelia didelį praktinį susidomėjimą. Aukso, sidabro, alavo ir kitų vertingų metalų nuosėdos yra susijusios su metasomatinėmis ir metamorfinėmis įkyrių kūnų aureolėmis, pvz., Bushveldo lopolitas Pietų Afrikoje, žinomas dėl aukso turinčių aureolių.
Taigi, įkyrios sritysmagmatizmas yra svarbiausias daugelio vertingų mineralų š altinis.
