Дифференциация магмы

Вариации состава магматических пород во многом зависят от процессов дифференциации магмы, т. е. от разделения ее на расплавы различного состава. Об этом свидетельствуют извержения из одного и того же вулкана лавы различного состава.

1. Один из процессов, происходящих в жидкой магме – ликвация, т. е. разделение расплава на две несмешивающиеся жидкости, одна из которых (более легкая) поднимается вверх по жерлу, другая (более тяжелая) опускается вниз и скапливается в нижней части жерла вулкана.

Другой процесс – кристаллизационно-гравитационная дифференциация. Он состоит в следующем.

При остывании магма постепенно застывает, при этом минералы, которые из нее образуются, кристаллизуются при разных температурах. У минералов, богатых Mg, Fe, Ca, Ti, температура плавления выше, чем у минералов, обогащенных Si, K, Na, Al, поэтому они кристаллизуются раньше.

Минералы, которые кристаллизуются первыми, сначала остаются в остаточном расплаве во взвешенном состоянии, как бы свободно плавая в нем. Затем те из них, плотность которых выше плотности остаточного расплава, постепенно оседают к основанию магматической камеры и образуют зону обогащения этими тяжелыми минералами, а более легкие всплывают вверх.

При этом остаточный магматический расплав может вступить в химическое взаимодействие с кристаллами минералов, которые образовались первыми. И если эта реакция продолжается длительное время, то эти минералы могут быть полностью замещены другими минералами.

По мере дальнейшего охлаждения магматического расплава вокруг минеральных зерен первой группы постепенно образуются кристаллы более низкотемпературных минералов.

На последних стадиях остывания через образовавшуюся породу могут проходить различные жидкости и газы, которые при циркуляции способны взаимодействовать с уже сформировавшимися минералами и отлагать растворенное вещество в виде жил.

Помимо дифференциации, как уже говорилось ранее, имеет место и ассимиляция магм. Это процесс взаимодействия жидкой магмы с вмещающими породами. При таком взаимодействии вмещающие породы частично переплавляются и меняют состав магмы.

Полезные ископаемые, связанные с магматическими породами. Магматические породы широко применяются в различных отраслях строительства. С разными их группами связаны различные комплексы металлических полезных ископаемых. К ультраосновным породам приурочены руды платины, железа, хрома, никеля. Основные породы сопровождаются месторождениями магнетита, титаномагнетита, ильменита, медных и полиметаллических руд; средние – магнетита, халькопирита, золота и др.; кислые породы содержат золото, цветные, редкие, радиоактивные металлы. Нефелиновые сиениты используются как руда на алюминий. Определенные связи устанавливаются также между составом магматических пород и неметаллическими полезными ископаемыми. Например, ультраосновные породы часто сопровождаются скоплениями талька, асбеста, кислые – мусковита, флюорита, щелочные – нефелина, апатита, корунда и др.