Магматические процессы. Прежде, чем рассматривать собственно магматические процессы минералообразования, дадим определения что такое магма и лава.
Магмой называется сложный по составу расплав, содержащий многие химические элементы и их соединения, образующийся в глубинных частях Земли или других планет. Особую роль в магме играют кремнекислородные соединения и поэтому магму часто называют силикатным расплавом, главными составляющими которого являются оксиды кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия и калия. Остальные элементы присутствуют в магме в существенно меньших количествах. Кроме того в магме растворены газообразные и летучие вещества,принимающие активное участие в процессах образования минералов. Минералы, образующиеся при застывании магмы представляют собой соединения, состоящие из тех химических элементов, которые в ней содержались. При застывании магмы в глубинных частях планет возникают интрузивные или плутонические породы. При движении отдельных блоков земной коры или кор других планет магма выжимается по трещинам или ослабленным зонам на поверхность. При этом магма оказывается в областях меньшего давления, где происходит потеря магмой большей части летучих соединений, растворенных в ней. Магма превращается в лаву. При застывании последней возникают эффузивные или вулканические породы. Обе группы магматических пород получили название изверженных, т.е. образовавшихся из расплавов. Огромные массы изверженных горных пород формировались практически на всех этапах геологического развития планет земной группы и некоторых спутников планет-гигантов. Эффузивные породы при быстром остывании на поверхности планеты раскристаллизовывались не полностью и поэтому в своем составе содержат вулканическое стекло и округлые пустоты, свидетельствующие об обильном выделении растворенных в магме (лаве) газообразных продуктов. Главным признаком всех интрузивных пород является их относительно крупная зернистость и отсутствие аморфного стекла, что
свидетельствует о медленной кристаллизации магмы на больших глубинах.
Возникновение магм обычно связывается с внутренней тепловой энергией планеты - радиоактивным распадом некоторых химических элементов и движением отдельных блоков коры планет относительно друг друга. Эти явления приводят к локальному нагреву и плавлению окружающих пород. При движении к поверхности планет магмы различного состава могут смешиваться между собой и растворять захваченные по пути следования обломки других горных пород. Таким образом возникают магмы различного типа, кристаллизация которых объясняет наблюдаемое разнообразие изверженных горных пород.
В зависимости от содержания SiO2 магмы и, соответственно, магматические или изверженные горные породы подразделяются на ультраосновные, основные, средние и кислые. Первые содержат менее 45% кремнезема, последние - более 65%. Подобные вариации наблюдаются и для других химических элементов. Наиболее распространенным типами пород на Земле являются граниты и базальты.
Последовательность кристаллизации минералов из магмы при охлаждении последней зависит как от ее исходного состава, так и от условий кристаллизации. При движении магмы от области ее генерации к поверхности сульфидные комплексы могут отщепляться от нее и кристаллизоваться независимо от других составляющих силикатных расплавов. Таким путем формировались руды медно-никелевых ликвационных месторождений. От магмы могут отщепляться также некоторые минералы, принадлежащие классу оксидов, образуя, например, хромитовые залежи, часто содержащие элементы платиновой группы. Помимо образования сульфидных и окисных минералов на ранних стадиях кристаллизации магмы выделяется также островной силикат оливин - (Mg,Fe)2SiO4, являющийся одним из главных породообразующих минералов в ультраосновных и основных изверженных породах.
Общая схема процесса кристаллизации магмы может быть описана, так называемым, реакционным рядом Боуэна, суть которого сводится к последовательному образованию при падении температуры все более кислых (т.е., обогащенных кремнеземом) темноцветных и светлоокрашенных минералов:
Темноцветные:
Оливин (Mg,Fe)2SiO4
Пироксен Ca(Mg,Fe)Si2O6
Амфибол Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22](OH)2
Биотит K(Mg,Fe)2[AlSi3O10](OH)2
Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH)2
Светлоокрашенные:
Анортит CaAl2Si2O8
Ортоклаз KAlSi3O8 Альбит NaAlSi3O8
Кварц SiO2.
Таким образом, в процессе кристаллизации магмы увеличение ее кремнекислотности при одновременном возрастании роли летучих, приводит к образованию на поздних стадиях все более кислых пород.
Некоторые типы магматических пород залегают в форме жил или прожиклов. Они образуются в результате заполнения трещин различными минеральными веществами. В трещины из глубинных частей земной коры могли проникать остаточные расплавы, разнообразные пары и газы (флюиды) или горячие водные растворы.
В соответствии с этим жилы по типу источника вещества их слагающих подразделяются на пегматитовые, образовавшиеся в результате собственно магматического процесса на одной из заключительных стадий его протекания, пневматолитовые, в образовании которых приняли участие флюиды, входившие в состав магмы, и гидротермальные, сформированные из горячих водных растворов, поступавших из глубинных частей земной коры.
