Раздел 7. Магматогенные процессы и горные породы.

7.1. Магматический процесс

Важнейшая особенность магматического процесса - кристаллизация минералов из магмы -

жидкого силикатного расплава - при понижении температуры (температура колеблется от 1200 до 7000С, давление составляет от 5500 до 500 бар). Здесь образуются все те минералы, которые слагают магматические горные породы.

Магматические горные породы делятся на две большие группы:

• интрузивные, кристаллизующиеся на глубине;

• эффузивные, образовавшиеся вблизи поверхности или на поверхности Земли.

Классификация магматических пород основана на их химическом составе (по содержанию SiO₂ с учетом содержания щелочей), а особенности химического состава различных магматических пород тесно связаны с определенным минеральным составом (табл. 3)

Таблица 3

Классификация магматических пород

Разнообразие горных пород объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация или разделение магмы - это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами. Различают магматическую и кристаллизационную дифференциацию. К магматической дифференциации следует отнести ликвацию. Ликвация - разделение силикатного расплава на две несмешивающиеся жидкости: тяжелую (обогащенную оксидами или сульфидами железа) и легкую (обогащенную летучими и солями). При охлаждении обоих расплавов они дают различные по составу породы. Это приводит к образованию ликвационных месторождений никеля и меди, важных в промышленном отношении. Кристаллизационная дифференциация происходит благодаря процессам кристаллизации минералов и обусловлена перераспределением различных компонентов в магме. Кристаллизация магмы сопровождается накоплением в расплаве кремнезема, щелочей и воды. Большую роль при образовании пород играют процессы ассимиляции. Ассимиляция - это захват и переплавление пород, в которые внедряется магма и которые приводят к изменению ее состава. Особенно сильные изменения наблюдаются в приконтактовых частях крупных магматических тел, где процессы ассимиляции идут наиболее интенсивно.

7.2. Пегматитовый процесс

Пегматиты - крупно- и гигантозернистые жильные тела, близкие по составу интрузиям, с которыми они пространственно связаны. Пегматиты отличаются формой, строением и, иногда, наличием редкометальных и редкоземельных минералов. Форма пегматитов преимущественно жильная. Тесная пространственная связь пегматитов с интрузиями доказывает их генетическое родство. Пегматиты обычно удалены от интрузивных пород не более, чем на 1-2 км. Подавляющее число пегматитов связано с гранитными интрузиями (гранитные пегматиты), реже встречаются пегматиты, связанные со щелочными магматическими породами (щелочные пегматиты), и редко отмечаются габбро-пегматиты. Минеральный состав пегматитов тот же, что и в материнской интрузии. Согласно представлениям А.Е.Ферсмана, при кристаллизации гранитной магмы образуется остаточный силикатный расплав, богатый соединениями редких и редкоземельных элементов и летучими веществами-минерализаторами (соединения хлора,

фтора, бора). Этот расплав, кристаллизуясь, образует пегматиты. При совместной кристаллизации кварца и полевого шпата возникают характерные образования, которые носят название письменного гранита, или еврейского камня ,так как закономерные вростки кварца в полевом шпате напоминают восточные письмена, иероглифы. В результате реакций пегматитового расплава с вмещающими породами возможны случаи, когда одни компоненты выносятся из расплава, а другие поглощаются им. Так возникают пегматиты "линии скрещения" в отличие от пегматитов "чистой линии", когда ассимиляция вещества из вмещающих пород не происходит. К пегматитам "линии скрещения" относятся пегматиты Урала, когда происходит взаимодействие гранитного пегматитового расплава с основными и ультраосновными вмещающими породами. Среди гранитных пегматитов выделяют:

• керамические (крупные блоки микроклина и кварца),

• слюдоносные (мусковит),

• редкометальные (литий, бериллий, тантал-ниобий, цезий),

• хрусталеносные (горный хрусталь, топаз, берилл). Последние обычно залегают среди гранитов и гранито-гнейсов и образуют полости - камеры, поэтому их также называют камерными пегматитами. В этих полостях (занорышах) вырастают крупные кристаллы горного хрусталя, дымчатого кварца, мориона, топаза, берилла и других минералов.

Пегматиты часто имеют зональное строение. Пегматиты - источник редкоземельных: Sc, Y, Ce, La; редких: Ве, Li, Ta, Nb, Sr и других элементов. Это источник пьезокварца, слюды, а также полевых шпатов, крупные скопления которых являются керамическим сырьем.