Петрологические модели формирования изверженных пород среднего состава, не связанные со смешением магм

Существуют петрологические модели, связывающие формиро­вание андезитов и других магматических пород среднего состава не только со смешением, но и с иными процессами: 1) частичным плавлением перидотитов верхней мантии при насыщении распла­ва водой; 2) частичным плавлением метаморфизованных базитов, которые залегают в нижней части континентальной коры или по­гружены в верхнюю мантию; 3) кристаллизационной дифференци­ацией базальтовой магмы.

Все эти модели имеют определенное экспериментальное и тео­ретическое обоснование. Однако возможность их реализации в при­родных условиях проблематична. Первая модель предполагает, что магмы среднего состава насыщены водой и содержат более 10 мас.% Н₂0. В то же время среди базальтов и андезитов преобладают пирок-сен-плагиоклазовые породы, которые кристаллизовались из мало­водных магм. Кроме того, следует учитывать, что насыщенные во­дой расплавы, возникшие на глубине, не обладают способностью к дальней миграции и затвердевают в параавтохтонных условиях.

Экспериментальные данные показывают, что при достаточно высоких степенях частичного плавления метабазитов действитель­но можно получить расплавы, близкие по составу к андезиту. Одна­ко следует иметь в виду, что при давлениях, соответствующих зем­ной коре, андезиты не являются котектическими составами. При меньших (и более реальных) степенях частичного плавления наименее кремнекислые выплавки из амфиболитов и кварцевых эклогитов отвечают по составу не андезитам, а дацитам.

В экспериментальных условиях андезитовые расплавы получены как продукт кристаллизационной дифференциации базальтов. Одна­ко, если бы этот процесс был главной причиной появления андези­тов, то они должны быть распространены столь же широко, как и ба­зальты. В то же время андезиты сосредоточены лишь в определенных тектонических зонах и появляются на определенных стадиях текто-номагматического развития. Огромные пространства, залитые ба­зальтами на суше и на океаническом дне, лишены андезитов, что заставляет искать иную причину возникновения этих пород. В то же время реальность существования средних магматических пород — дифференциатов базальтовой магмы — бесспорна; однако эти поро­ды по ряду признаков отличаются от типичных андезитов.

Часть III.Магматические горные породы (петрология)

Сопоставляя перечисленные способы формирования магмати­ческих горных пород среднего состава с моделью смешения, мож­но сделать вывод, что последняя гораздо лучше согласуется с наблю­даемыми фактами, а с точки зрения физико-химической теории и эксперимента эта модель является наиболее простой и универсаль­ной.

Дополнительная литература

БабанскийА.Д., Рябчиков И.Д., Богатиков О.А. Эволюция щелочнозе­мельных магм. М.: Наука, 1983.

КадикАА., Максимов А.П., Иванов Б.В. Физико-химические условия кристаллизации и генезис андезитов. М.: Наука, 1986.

Попов В. С. Петролого-геохимическая модель формирования орогенных известково-щелочных серий// Геохимия магматизма. М.: Наука, 1982.

Попов В. С. Смешение магм — важный петрогенетический процесс // Зап. Всесоюз. минерал, об-ва, 1984. Вып. 2.