Магматизм и магматические горные породы Магма греч magma

Магматизм и магматические горные породы Магма (греч. “magma”— вязкая масса, густая мазь) – природный силикатный огненно-жидкий расплав. Образуется в земной коре или в верхней мантии (нижней части литосферы и астеносфере), глубина 15 – 250 км. При остывании магмы образуются магматические горные породы. Состав магмы: нелетучие (петрогенные) оксиды: Si. O 2, Аl 2 O 3, Fе 2 O 3, Fe. O, Ti. O 2, Ca. O, Mg. O, Na 2 O, K 2 O – 90 -97 % объема. Летучие компоненты: СO 2, H 2 O, (легко отделяются); F 2, В и др. (накапливаются)

Типы магматизма Интрузивный магматизм (плутонизм) Вулканизм Массивы горных пород (геологические тела) Интрузивные Вулканические

Свойства магматических расплавов Типы магм (по количеству Si. O 2) : Ультраосновные Si. O 2< 44% Основные (базальтовые) Si. O 2 = 44– 53 % Средние (андезитовые) Si. O 2 = 53– 64 % Кислые (гранитные) Si. O 2 > 64 % Температура плавления: зависит от количества растворенных флюидных компонентов Безводные алюмосиликатные – 1500 – 1800 о. С, Базальтовые – 1200 – 1300 о. С, Гранитные – ниже 1200 о. С Вязкость ультраосновные и основные (базальтовые) – низкая кислые (гранитные) – высокая Плотность 2, 2 – 3 г/см 3

Родоначальные магмы 1. Подъем нагретых масс мантийного вещества 2. Нагревание твердых участков выше температуры плавления (радиоактивный распад U, Th; трение) 3. Гидротация расплава за счет окружающих пород, понижение температуры плавления Базальтовая – при плавлении вещества верхней мантии (астеносферы). Гранитная – при плавлении вещества нижней части земной коры (гранитно-метаморфического слоя)

Вторичные (частные) магмы 1. Дифференциация родоначальных магм 2. - Кристаллизационная 3. - Ликвационная 4. 2. Ассимиляция вещества окружающих пород – образование гибридных магм Кислые и средние магмы сильнее воздействуют на окружающие породы Наличие летучих компонентов приводит к вулканическим процессам

Кристаллизационная дифференциация Схема по Г. Мебусу А – гомогеннвй расплав Б – оседание тяжелых минералов В – образование частных магм Г – инъекция остаточного расплава в породы земной коры

Этапы кристаллизации интрузивных пород 1 этап – ранней кристаллизации Возникает рассеянная вкрапленность тугоплавких минералов 2 этап – основной кристаллизации Затвердевание основного объема расплава. Кристаллизация главных породообразующих минералов 3 этап – позднемагматический Кристаллизация остаточных расплавов, обогащенных летучими компонентами (F, H 2 O, CO 2 и др. ), тяжелыми металлами и редкими элементами (Cr, Ti, Nb и др. )

Глубина формирования интрузива Приповерхностные (субвулканические) – от 100 м до 1, 5 км Среднеглубинные (гипабиссальные) – от 1 до 3 км Порфировая структура Глубинные (абиссальные) – более 3 км Полнокристаллическая структура

Строение интрузивных тел (плутонов) 1 – вмещающие породы, 2 – зона экзоконтакта (изменение вмещающих пород, 3 – зона эндоконтакта (изменение интрузивных пород), 4 – массив интрузивных пород (плутон)

Формы интрузивных тел Согласное залегание (конкордантное) Силлы ( «подкладки» ) Траппы ( «лестницы» ) Лополит ( «чаша» ) Лакколит ( «углубление» )

Силлы – трапповая формация Р. Нижняя Тунгуска, при впадении в Енисей

Лополит Массив Бушвельд, Ю. Африка, площадь 144 000 км

Лакколит Гора Медведь, Крым

Лакколит Гора Бештау, Северный Кавказ

Лакколит Остров Кенгуру, Австралия

Формы интрузивных тел Несогласное залегание (дискордантное) Батолит ( «глубинный» ) Гарполит (серповидный) Магматический диапир

Батолит Гранитный батолит Хаф-Доум, высота 1440 м, Национальный парк Йосемити, Сьерра Невада, Калифорния

Батолит Гранитный батолит, Гималаи

Формы интрузивных тел Несогласное залегание (дискордантное) Дайка ( «преграда» ) Шток (ствол)

Дайка Ультраосновные породы в кислых, Аляска

Великая африканская Дайка Длина 560 км, ширина до 12 км, ультраосновные породы, Зимбабве

Шток хромита в серпентините, Сарановское месторождение, Урал

Стадии формирования интрузивных массивов - Магматическая - Пневматолитовая (выше 400 о, 374, 5 о – критическая точка воды) - Пегматитовая (700 – 200 о) - Гидротермальная (400 – 50 о) Взаимодействие с вмещающими породами - Образование роговиков (обжиг вмещающих пород) - Контактово-метасоматические процессы (образование скарнов)

Полуглубинные породы Дайки, силлы, жилы – малые интрузии По составу – аналоги соответствующих глубинных пород, отличаются структурно-текстурными особенностями Порфировые или микрозернистые (быстрая кристаллизация) Жилы: аплитовые и пегматитовые (лейкократовые – светлоокрашенные)

Диабазовая дайка Габбро-диабазы: основной плагиоклаз + амфиболы Диабазовая структура

Гидротермальные жилы Высокотемпературные кварцевые жилы содержат рудные полезные ископаемые: вольфрамит, касситерит, молибденит (500 – 800 о. С) Низкотемпературные гидротермальные жилы содержат золото, сульфидные руды (200 – 50 о. С)

Вольфрамит

Молибденит

Пегматиты продукты кристаллизации остаточного магматического раствора-расплава, обогащенного летучими компонентами и редкими элементами Признаки пегматитов: • жильные тела • гигантозернистость кристаллов • специфический минеральный состав Размеры тел: мощность до 20 м, длина до 300 м

Зональность пегматитов 1 – кристаллы в занорыше; 2 – кварцевое ядро; 3 – блоковый пегматит; 4 – письменный гранит; 5 – грубозернистый пегматит; 6 – аплит; 7 – вмещающая порода

Зоны пегматитового тела «Письменный гранит» Грубозернистый пегматит

Кварцевое ядро пегматита

«Хрустальный погреб»