Общепринято, что периодически в разных участках земной коры и верхней мантии отдельные объемы вещества переходят в расплавленное состояние, образуя магматические очаги. Находящаяся в них под большим давлением магма способна внедряться в земную кору, образуя различные изверженные (интрузивные) породы, или даже изливаться на поверхность при вулканических извержениях (эффузивные породы). Эндогенные процессы, осуществляя миграцию вещества из недр Земли к ее поверхности, вводят в состав земной коры химические элементы глубинных участков Земли.
Исходные магмы в процессе охлаждения и кристаллизации могут претерпевать изменения, приводящие к расщеплению (дифференциации) их на обособленные пространственно магмы, различающиеся по своему составу. Считают, что этот процесс распадается на две стадии: первая докристаллизационная, когда магма находится в жидком состоянии, и вторая – кристаллизационной дифференциации.
Предполагают, что магматическая дифференциация может произойти в результате ликвации (расслоения) магмы при понижении ее температуры на две несмешивающиеся жидкости, отличающиеся по составу и удельному весу: более тяжелую – железисто-магнезиальную, сосредотачивающуюся внизу, и более легкую, кислую, обособляющуюся вверху очага.
Равновесие в составе исходных магм может нарушаться также при внедрении их в земную кору, в результате захвата и переплавления (ассимиляции) находящихся на их пути ранее сформированных (в том числе осадочного происхождения) горных пород.
Кристаллизационная дифференциация охлаждающейся магмы начинается тогда, когда из нее начинают выпадать наиболее тугоплавкие минералы. Первыми выделяются железисто-магнезиальные минералы – оливин, затем пироксены, амфиболы и другие (в основном темноокрашенные минералы), которые в силу своего большого удельного веса опускаются на дно очага. В состав этих минералов из расплава уходит относительно небольшое количество кремнезема (36-43%), по сравнению с тем количеством его, которое уходит на образование позднее кристаллизующихся (светлоокрашенных) плагиоклазов и полевых шпатов (43-68,8%). Это приводит к накоплению в верхних частях магматического очага кремнезема и увеличению кислотности остающегося здесь расплава.
При окончательном застывании всего магматического очага внизу его возникнут основные и ультраосновные породы, бедные кремнеземом (до 52%) дуниты, перидотиты, пироксениты и др., а верху – кислые, гранитного состава с содержанием кремнезема больше 65%.
Считают, сто кристаллизационная дифференциация является наиболее достоверным фактором, обуславливающим разнообразие существующих магматических пород . в процессе кристаллизации магмы образуется большое количество разных минералов как в составе самих формирующихся интрузивных массивов, так и за их пределами из выделяемых магмами пневматолитово-гидротермальных эманаций.
Непосредственно в зоне расплава минералообразование идет в условиях высоких температур и давлений и остывания образовавшегося интрузивного массива, которое происходит вообще очень медленно (миллионы лет). В минералообразовании, связанном с внедрением в земную кору силикатных расплавов (магмы), можно выделить следующие процессы:
- Собственно магматический – образование минералов происходит непосредственно из остывающей магмы;
- Пневматолито-гидротермальный, когда образование минералов происходит из порождаемых магмой парогазовых смесей (газообразных выделений – пневматолиз и горячих водных растворов – гидротермальный процесс). Следует указать, что преимущественная роль в рассматриваемых процессах минералообразования принадлежит гидротермальным растворам;
- Пегматитовый процесс (по А. Е. Ферсману) идет за пределами интрузива в остаточных, вырвавшихся из расплава, легкоподвижных парогазовых смесях, содержащих как элементы магматического расплава, так и щелочные металлы и особенно редкие и редкоземельные элементы. Пегматиты залегают в виде жил, связанных с интрузивом. В образовании пегматитов и слагающих их минералов участвуют как магматогенный, так и пневматолито-гидротермальный процессы. Согласно А. Н. Заварицкому, пегматиты образуются из вмещающих пород (окружающих магматический расплав) путем перекристаллизации и изменения их состава под действием обогащенных летучими компонентами остаточных растворов;
Чрезвычайно большое значение имеет эндогенное минералообразование при метаморфизме (преобразовании) горных пород, осуществляемом в условиях высоких температур и больших давлений. Минералообразование при это происходит в результате контакта магмы с вмещающими интрузию породами, а также воздействия на последние летучих соединений и гидротермальных растворов. Эти растворы могут выделяться магмой и возникать из подземных вод поверхностного происхождения, нагревающихся при опускании их на большие глубины. Метаморфические преобразования происходят и с только что сформировавшимися в интрузии минералами за счет собственного тепла и давлений.
