Петрология / Кумулаты мантийных магм

Кумулаты мантийных магм

В процессе кристалли тциопной дифференциации первичные магмы разделяются на дифференциаты — остаточные расплавы и кумулаты — скопления кристаллических фаз. Самым распрост­раненным механизмом формирования кумулатов является гравита­ционное осаждение ранних кристаллических фаз (оливин, пирок­сен, хромовая шпинель) вблизи подошвы магматических камер, заполненных основными и улыраосновными расплавами. Отличительной особенностью кумулятивных пород являются характер­ные структуры, возникающие при затвердевании магматического осадка. Минералы ортокумулуса, которые соприкасаются друг с дру­гом в точках (рис. 6.7, а), образуются на начальной стадии осажде­ния. Если рост минералов продолжается и после того, как они вы­пали в осадок, возникают адкумулятивные структуры с большей площадью соприкосновения зерен (рис. 6.7, в). Сходные построе­нию кристаллические афеглты образуются и в тех случаях, когда ос­таточный расплав выжимается из порового пространства кумулата.

Соотношения концентраций химических элементов в твердых фазах и валовом составе кумулатов отличаются от тех, которые оп­ределяются равновесными коэффициентами распределения. Так, оливиновые кумулаты в целом более магнезиальны, чем магма­тические расплавы, и выделяются повышенными содержаниями никеля, заключенного в оливине. На геохимических диаграммах точки, отвечающие составам кумулатов, первичных магм и диффе- ренциатов, лежат на одной прямой (см. рис. 6.5).

Примерами кумулятивных образований могут служить при­донные части базитовых силлов, обогащенные оливином, некото­рые массивы дунитов и оливинитов, залежи хромититов в ультра- мафитах, пикриты с избыточными вкрапленниками оливина. Известны кумулятивные породы, возникшие вследствие всплыва- ния относительно легких кристаллов плагиоклаза в кровле магма­тических камер.

Другой механизм (формирования кумулатов связан с диффе­ренциацией течения, которая проявляется при движении суспензий по узким каналам. При определенных геометрических характери­стиках канала, соотношениях скорости потока и его вязкости твердые частицы скапливаются в осевой части канала, а вблизи стенок количество этих частиц резко уменьшается. Дифференциация тече­ния приводит, например, к обогащению оливином центр.