Причины разнообразия магматических пород

Магма, являющаяся продуктом плавления мантийного материала, имеет основной (базальтовый) или (реже) ультраосновной состав, а породы, слагающие мантийную часть литосферы, рассматриваются как остаток выплавления этих магм.

Базальты – самые распространенные породы не только на Земле, но и на всех планетах земной группы и на Луне. Базальты образуются за счет частичного плавления ультраосновных пород иантии. Они изливаются в рифтовых зонах СОХ, а также по разломам внутри литосферных плит. Базальты выстилают (под слоем осадков) все ложе современных океанов и окраинных морей, а также слагают обширные плато на континентах.

Средние и даже кислые по составу породы образуются путем дифференциации базальтовой магмы (то есть путем разделения ее на расплавы разного состава). Этих пород в процентном отношении значительно меньше, чем базальтов.

На догеологическом этапе развития Земли (4,6-3,8 млд. л. назад), когда тепловой поток из недр был в 3-6 раз больше современного, астеносфера залегала на меньшей глубине и содержала значительно больше расплава, чем в настоящее время. Поэтому базальты выплавлялись в огромном количестве, особенно в местах падения крупных метеоритов, которые разрушали литосферу и дополнительно разогревали астеносферу. Такие базальты образовывали первичную кору Земли. Эти наиболее распространенные базальты называются толеитовыми. Они характеризуются нормальной или низкой щелочностью.

Существует также семейство щелочных базальтов, обогащенных щелочными элементами (K, Na), но также бедных кремнеземом. Они распространены на океанских островах и часто встречаются на материках в пределах жестких платформенных блоков в рифтах. Выплавление их происходит на большей (60 км) глубине в мантии, при больших температурах и давлениях по сравнению с толеитовыми. Источник их – менее истощенная магма с большим содержанием щелочей. Щелочно-базальтовая магма, дифференцируясь в своих очагах, дает целую гамму основных, средних и кислых пород. (О том, как это происходит, несколько позже.)

Следующую крупную группу образуют известково-щелочные породы. В нее входят некоторые базальты, андезито-базальты, андезиты, дациты, K-Na граниты, диориты, сиениты. Это породы, которые слагают вулканические островные дуги и краевые вулкано-плутонические пояса по периферии океанов на их активных окраинах. Такие породы встречаются на континентах в складчатых сооружениях, образованных при столкновении континентальных плит (коллизии).

Океаническая кора является источником флюидов и воды, которые, поднимаясь, вызывают плавление мантийного вещества, образуется андезитовая (средняя по составу) магма.

Происхождение гранитов (гранитоидов) различно. Они образуются либо как конечный продукт выплавления из базальтовой магмы, либо при плавлении корового материала под влиянием высокого теплового потока при обязательном участии флюидов (так происходит переплавление более древних гранитоидов, гнейсов, осадочных, вулканических пород на стадии ультраметаморфизма).

Таким образом, происхождение основных групп магматических пород определяется положением очага плавления в мантии или земной коре, глубиной очага и зависит от состава и степени плавления исходных пород, а также участия тех или иных флюидов.