Эволюция магматического расплава при понижении температуры.

В ходе глубинных магматических процессов состав магматических расплавов непрерывно изменяется. Это связано с тем, что магмы могут разделяться и смешиваться, взаимодействовать с окружающими их твёрдыми горными породами, терять какие-либо компоненты в результате незавершившейся кристаллизации. Основными процессами, изменяющими состав магм, являются дифференциация, ассимиляция и гибридизация. Дифференциацией магмы называется разделение первичного магматического расплава на различные составляющие. Существует два механизма дифференциации:

1. Ликвация – разделение расплава на две несмесимые жидкости, одна из которых, имеющая меньшую плотность, будет скапливаться в верхней части магматической камеры, а другая – в нижней. Наглядным примером ликвации в быту может служить неизбежное разделение воды и масла после любой попытки их смешения. В магматических процессах благодаря ликвационной дифференциации обособляются расплавы несиликатного состава (сульфидные, карбонатные и др.).

2. Кристаллизационная дифференциация обусловлена неодновременностью перехода различных компонентов магмы в твёрдую фазу при её охлаждении. Если компоненты, закристаллизовавшиеся ранее, оседают на дно магматической камеры и там концентрируются, то в верхней части камеры будет скапливаться расплав, по составу отличающийся от исходного (более близкий к эвтектике). Такая разновидность кристаллизационной дифференциации называется гравитационной (так как разделение компонентов происходит под действием силы тяжести). Тот же результат будет обеспечен и в том случае, если часть магмы, не успевшая закристаллизоваться, отжимается из магматической камеры при тектонических подвижках. В результате действия кристаллизационной дифференциации более поздние порции магмы, поступающие из одного и того же магматического очага, всегда имеют всё более кислый и более щелочной состав.

Ассимиляция – это растворение или расплавление магмой захваченных ею обломков окружающих горных пород. Обломки попадают в магматический расплав из стенок и кровли магматической камеры. Само явление захвата обломков называется контаминацией (загрязнением) магмы. Если тепловой энергии магмы оказывается недостаточно для ассимиляции обломков, они формируют в образующейся магматической породе чужеродные включения угловатой формы – ксенолиты. Если обломки ассимилируются, это изменяет набор компонентов в магматическом расплаве. Проявления процессов контаминации и ассимиляции наиболее характерны для краевых частей магматических камер.

Гибридизацией называется смешение магматических расплавов, проникших в одну магматическую камеру из различных очагов. В результате этого формируется расплав, состав которого будет промежуточным между составами двух исходных. Важнейшая особенность магматического процесса - кристаллизация минералов из магмы - жидкого силикатного расплава - при понижении температуры (температура колеблется от 1200 до 700 0С, давление составляет от 5500 до 500 бар). Здесь образуются все те минералы, которые слагают магматические горные породы.

Магматические горные породы делятся на две большие группы:

• Интрузивные, кристаллизующиеся на глубине;

• Эффузивные, образовавшиеся вблизи поверхности или на поверхности Земли. Разнообразие горных пород объясняется процессами дифференциации магмы. Дифференциация или разделение магмы - это совокупность различных физико-химических процессов, которые происходят на значительных глубинах и ведут к тому, что разные части единого магматического резервуара обогащаются различными компонентами. Различают магматическую и кристаллизационную дифференциацию. К магматической дифференциации следует отнести ликвацию.

Ликвация - разделение силикатного расплава на две несмешивающиеся жидкости: тяжелую (обогащенную оксидами или сульфидами железа) и легкую (обогащенную летучими и солями). При охлаждении обоих расплавов они дают различные по составу породы. Это приводит к образованию ликвационных месторождений никеля и меди, важных в промышленном отношении. Кристаллизационная дифференциация происходит благодаря процессам кристаллизации минералов и обусловлена перераспределением различных компонентов в магме. Кристаллизация магмы сопровождается накоплением в расплаве кремнезема, щелочей и воды. Большую роль при образовании пород играют процессы ассимиляции.

Ассимиляция - это захват и переплавление пород, в которые внедряется магма и которые приводят к изменению ее состава. Особенно сильные изменения наблюдаются в приконтактовых частях крупных магматических тел, где процессы ассимиляции идут наиболее интенсивно