Магматические (изверженные) горные породы

Магма – глубинный силикатный расплав сложного состава, содержащий растворенные летучие компоненты. Летучие компоненты в составе магма-газы-минерализаторы (до 12 % - пары воды, CO₂, HCL,HF,SO₂,H₂ и др.). Лава – силикатный расплав, излившийся на поверхность Земли, практически не содержащий летучие компоненты. В земной коре магма возникает периодически за счет расплавления твердого вещества (гранитная, базальтовая и перидотитовая).

При излиянии и остывании лавы на поверхности Земли образуются излившиеся или эффузивные (поверхностные) горные породы, при остывании на глубине – глубинные или интрузивные. Отличаются по размеру зерен (чем крупнее, тем более стабильные условия существовали при остывании магмы – лавы).

По содержанию SiO₂ магматические породы классифицируются: кислые > 65 %; средние 52-65 %; основные 45-52 % и ультраосновные – менее 45,0 %. Кислые и средние породы имеют светлый цвет, основные и ультраосновные – темный.

Формы залегания магматических горных пород.(рис 8)

Несогласные – батолиты, штоки, дайки, жилы (Рис. ).

Батолиты – тела с ровными, крутонаклонёнными стенками, коржеобразной формы и куполообразной кровлей. Площадь батолитов составляет до n10 тыс. км², мощность – первые километры. Форма залегания глубинных горных пород.

Штоки – тела трубообразной формы, расположенные в апикальной части батолитов, являющиеся их апофизами. Площадь штоков менее 100 км². Форма залегания глубинных горных пород.

Дайки – тела плитообразной формы, ориентированы судвертикально и образованы в результате внедрения расплава по тектоническим трещинам в условиях растяжения, их протяжённость достигает сотен километров. Форма залегания интрузий малых глубин.

Жилы – незначительной мощности плитообразные тела, образованные в результате выполнения трещин в земной коре магматическими горными породами или минералами. Форма залегания интрузий малых глубин.

Согласные – лакколиты, лополиты, силлы, покровы, потоки купола (Рис.).

Лакколиты – каравае- или грибообразные тела, имеющие плоское основание и куполообразный верх, формируются в условиях высокого гидростатического давления магмы. Образование лакколитов связано с выгибанием вышележащих слоёв вмещающих пород, с глубинными очагами они связаны подводящими каналами. Форма залегания малоглубинных интрузивов.

Лополиты – тела формы чаши или плоского блюдца. Их формирование связано с опусканием перекрывающих и подстилающих горных пород, формируюбтся в условиях тектонического растяжения. Их диаметр достигает несколих десятков километров, а мощность – нескольких сотен метров. Площадь Бушвельдского лополита (ЮАР) – 144 тыс. км²как и у лакколита. Форма залегания глубинных горных пород.

Пластовые жилы (силлы) – тела пластообразной формы, образованные при внедрении магматического расплава согласно слоистости вмещающих пород, их мощность достигаем сотен метров. Расплавы внедряются согласно слоистости вмещающих пород в условиях тектонического растяжения. Форма залегания интрузий малых глубин.

Некк – образуется при застывании магмы в жерле вулкана.

Наиболее типичные формы залегания излившихся горных пород – потоки, покровы и конусы (купола).

Потоки – лавовые реки до 30 км (длина значительно превышает ширину) - плоские тела, вытянутые в направлении течения лавы (базальт). Их мощность обычно несколько метров, а протяженность – до десятков и сотен километров. На поверхности могут образоваться «пальцы», холмы, гряды, купола выдавливания.

Покровы – результат трещинных излияний на большой площади (в Сибири – 1,5 млн. км²) - плоские тела с соразмерной длиной и шириной. Характерны для излияний трещинного типа (исландский тип, Гаваи).

Конусы (купола) – типичны для вязких, кислых лав, образующих колоколообразные и конические тела изверженных пород.

Разнообразие магматичесих пород (известно >600 видов и разновидностей) объясняется дифференциацией магмы – совокупность процессов, приводящих к разделению магмы, образованию вторичных магм разного состава, но родственных друг другу, из которых образуются различные горные породы. Дифференциация происходит обычно на больших глубинах, в образовании магматических пород и концентрации полезных элементов большую роль играют летучие компоненты. При нарушении физико-химического равновесия вызывает дифференциацию магматических растворов, а падение давления приводит к отделению летучих компонентов, сопровождающееся изменением подвижности и распадом растворов.

Магматическая дифференциация заключается в том, что магма по мере остывания разделяется на две или несколько магм различного состава. Ликвация - отделение сульфидов и частично окислов в жидком состоянии.

Кристаллизационная (гравитационная) дифференциация заключается в том, что выделяющиеся из магмы кристаллы распределяются согласно их плотности, вследствие чего из одного магматического расплава образуются две или несколько пород.

Ассимиляция заключается в том, что происходит процесс усвоения магмой вмещающих горных пород. Растворяя и расплавляя в себе встреченный на пути материал магма изменяет свой состав. В результате при остывании такой смешанной магмы возникают горные породы иного химического и минерального состава (гибридные). Так, материнские магматические расплавы, давшие развитие в Донбассе комплекса даек среднего состава (трахиандезиты, спессартиты и др.) первоначально на больших глубинах имели основно-ультраосновный состав, увеличение кислотности многие исследователи связывают с ассимиляцией материала многокилометровой толщи вмещающих пород.

Структура определяет степень кристалличности, абсолютные и относительные размеры зерен, форму и взаимоотношения составных частей горной породы. По степени кристалличности структуры подразделяются на полнокристаллические (нет вулканического стекла, а только минералы) и стекловатые (вулканическое стекло); по относительным размерам – равномернозернистые, неравномернозернистые, порфировидные; по форме минеральных зерен – идиоморфные (собственная) и аллотриоморфные (чуждая, случайная).

Таблица 2 – Классификация магматических горных пород

Текстура характеризует расположение составных частей друг относительно друга и способ заполнения ими пространства. Существуют такие текстуры: однородная (массивная) – зерна расположены равномерно без какой-либо ориентировки; полосчатая – чередующиеся слои разного состава; плотная – зерна тесно примыкают друг к другу, без свободных промежутков между ними; пористая – порода с пустотами, не заполненные минералами.