Магматизм кезінде магмалардың пайда болуына, құрамының эволюциясына және Жер бетіне қозғалысына байланысты құбылыстардың жиынтығын түсінеді. Магматизм - жердің ішкі бөлігіндегі маңызды терең процестердің бірі. Көрініс формасы бойынша магматизм интрузивті және эффузивті болып бөлінеді. Олардың арасындағы айырмашылық негізінен тау жыныстарының пайда болу механизмдерін анықтайды.
Магма туралы түсінік
Магма – терең камераларда, негізінен жоғарғы мантияда (астеносферада) және ішінара жер қыртысының төменгі қабаттарында түзілетін жоғары температуралы сұйық-силикат балқымасы. Магма камерасының пайда болуы қысым мен температураның белгілі бір мәндерін біріктіргенде пайда болады. Мұндай бастапқы магма біртекті құрамға ие, оның ішінде келесі компоненттер бар: сұйық (балқыма), онда газ немесе ұшқыш фаза (сұйықтық) еріген. Кейбіреулері де барқатты кристалды зат. Беткейге қарай жылжыған кезде бастапқы магма нақты жағдайларға байланысты дамиды.
Магма эволюциясы процестердің бірнеше түрін қамтиды. Біріншіден, ол әртүрлі дифференциацияны бастан кешіреді:
- сегрегация, онда ол араласпайтын сұйық компоненттерге бөлінеді;
- кристалдану дифференциациясы. Бұл ең маңызды процесс температура мен қысымның әртүрлі комбинацияларында аморфты балқымадан белгілі қосылыстардың тұнбаға түсуімен (кристалдануымен) байланысты.
Екіншіден, магма негізгі тау жыныстарымен әрекеттесу нәтижесінде химиялық құрамын өзгертеді. Бұл құбылыс ластану деп аталады.
Магмадағы кристалдану процестері
Магма көптеген заттардың қозғалмалы қоспасы және өзгермелі жағдайда болғандықтан, оның құрамдас бөліктерінің кристалдануы өте күрделі процесс. Ол әдетте үш негізгі кезеңге бөлінеді:
- Жоғары температура ерте магмалық фаза. Бұл кезеңде магмадан жоғары тығыздықтағы темір және магний бар минералдар түседі. Олар магмалық камераның төменгі бөліктерінде орналасады және жиналады.
- Дала шпаттары, кварцтар, слюдалар, пироксендер, амфиболдар сияқты тау жыныстарының негізгі құрамдас бөліктері түзілетін орта температурадағы негізгі магмалық фаза. Кальций тұнбалары, кремний мен алюминийдің басым көпшілігі. Бұл фазадағы кристалдану қазірдің өзінде магма камерасында орын тапшылығымен бірге жүреді, сондықтан алынған минералдар ұсақ түйіршікті болады.
- Төмен температуралы кеш магматикалық (пегматит)фазасы. Бұл кезеңде ұшқыш компоненттермен байытылған жылжымалы деп аталатын пегматитті магма қалдығы магма камерасында қалған қуыстар мен жарықтар арқылы таралады, негізгі жыныстардың қайта кристалдануына ықпал етеді. Пегматитті веналар бір-біріне өсе алатын ірі кристалдардың түзілуімен сипатталады. Бұл кезең шектеседі және минералды түзілудің гидротермиялық фазасымен тығыз байланысты.
Вулканизм және плутонизм
Магматизмнің интрузивті және эффузивтік сияқты көріну формалары бар. Олардың арасындағы айырмашылық магмалардың эволюциялық жағдайларында және олардың қатаю орнында. Соңғы фактор ерекше маңызды рөл атқарады.
Эффузиялы магматизм – магманың қоректендіру арнасы арқылы жер бетіне жетіп, төбесіне көтеріліп, жанартауларды құрайтын және қатып қалатын процесс. Атқылаған магма лава деп аталады. Ол бетіне жеткенде ұшпа компонентін қарқынды түрде жоғалтады. Қаттыдану да тез жүреді, лавалардың кейбір түрлері аморфты күйде кристалдануға және қатып қалуға уақыттары жоқ (жанартау шынылары).
Интрузивті магматизм (плутонизм) магманың жер бетіне шықпауымен ерекшеленеді. Негізгі тау жыныстарының үстінгі горизонттарына қандай да бір жолмен еніп, магма тереңдікте қатып, интрузивті (плутоникалық) денелер түзеді.
Енгізулердің классификациясы
Негізгі тау жыныстарының интрузивті магматизм өнімдерімен байланысы және интрузивті денелердің түрлері көптеген критерийлер бойынша ажыратылады, атап айтқанда:
- Қалыптасу тереңдігі. Жер бетіне жақын (субвоулкандық), орташа тереңдік (гипабыссальдық) және терең (абиссальды) интрузиялар бар.
- Орын негізгі рокқа қатысты. Осы критерий бойынша ендірілген массивтер дауыссыз (конкордантты) және дискордантты (дискордантты) болып бөлінеді.
Сонымен қатар интрузивті магматизмнің табиғаты мен интрузия түрлері плутоникалық дене құрылымының жанасу бетіне қатынасы (конформды және конформды емес), тектоникалық қозғалыстарға қатынасы, пішіні, өлшемі сияқты белгілері бойынша жіктеледі. массив және т.б.
Магмалық интрузиялардың әртүрлі түрлерін анықтау критерийлері бір-бірімен тығыз байланысты. Мысалы, қоршау қабатының құрылымына, магмалық массивтің қалыптасу тереңдігі мен механизміне және интрузивті магматизмнің басқа да көріністеріне байланысты интрузиялардың пішіндері әр түрлі болуы мүмкін.
Тау массасына магманың ену механизмдері
Магма негізгі екі жолмен негізгі қабатқа ене алады: шөгінді қабаттың стратификация жазықтықтары бойымен немесе тау жынысындағы бар жарықтар бойымен.
Бірінші жағдайда магманың қысымымен шатырдың қабаттары - қалыңдықтың үстіңгі қабаттары - немесе керісінше, интрузиялық магма массасының, астындағы қабаттардың әсерінен көтеріледі. шөгу. Дауыссыз интрузиялар осылай жасалады.
Егер магма жоғары қарай еніп, жарықтарды толтырып, кеңейтсе, қабаттарды жарып өтіп, төбедегі тау жыныстарын құлатса, оның өзі интрузивті дене алатын қуысты құрайды. Осылайша, сәйкессіз пайда боладыплутоникалық денелер.
Енгізілген магмалық массалардың пішіндері
Интрузивті магматизм процесі жүретін нақты жолға байланысты интрузивті денелердің формалары әр түрлі болуы мүмкін. Ең көп тараған сәйкес келмейтін магмалық массивтер:
- Дайк - қоршау қабаттарын кесіп өтетін пластина тәрізді тік құлаған дене. Дамбалар қалыңнан әлдеқайда ұзын, ал жанасу беттері дерлік параллель. Бөртпелер әртүрлі мөлшерде болуы мүмкін - ұзындығы ондаған метрден жүздеген километрге дейін. Магмамен толтырылған жарықшақтардың орналасуына байланысты бөгеттердің пішіні дөңгелек немесе радиалды болуы мүмкін.
- Тамыр - біркелкі емес, тармақталған пішінді кіші бөлгіш дене.
- Сабақ – тік немесе тік құлаған жанасу беттерімен сипатталатын баған тәрізді дене.
- Батолит - интрузиялардың ең үлкен түрі. Батолиттердің ұзындығы жүздеген, тіпті мыңдаған километрге жетуі мүмкін.
Қабаттасатын денелер де әртүрлі пішіндерге ие болады. Олардың арасында жиі кездеседі:
- Төбешік - жанасу беттері негізгі төсектерге параллель болатын төсеніш интрузия.
- Лополит - дөңес төмен қараған линза тәрізді жиым.
- Лакколит – пішіні ұқсас дене, оның дөңес жағы саңырауқұлақ қалпақшасы сияқты жоғарғы жағында орналасқан. Қырымдағы Аю-Даг тауы габроидты лакколиттің мысалы болып табылады.
- Факолит - негізгі тау жынысы ойпасының қатпарында орналасқан дене.
Интрузия байланыс аймағы
Плутондық денелердің түзілуі қоршаушы қабатпен шекарада күрделі әсерлесу процестерімен бірге жүреді. Байланыс бетінің бойында эндоконтакт пен экзоконтакт аймақтары түзіледі.
Эндоконтакттік өзгерістер интрузивте негізгі жыныстардың магмаға енуіне байланысты болады. Нәтижесінде жанасу маңындағы магма минерал түзілуіне әсер ететін химиялық өзгерістерге (ластану) ұшырайды.
Эзоконтакт аймағы магманың термиялық және химиялық әсерлері нәтижесінде негізгі жыныста пайда болады және метаморфизм мен метасоматизмнің белсенді процестерімен сипатталады. Осылайша, ұшпа магма компоненттері экзоконтакт аймағындағы минералдарды енгізілген қосылыстармен алмастырып, метасоматикалық ореолдар деп аталатындарды құра алады.
Ұшқыш компоненттер арқылы жүзеге асырылатын минералды қосылыстар да жанасу аймағында тікелей кристалдануы мүмкін. Бұл процесс, мысалы, слюдалардың және судың қатысуымен кварцтың пайда болуында маңызды рөл атқарады.
Интрузивті магматизм және интрузивті жыныстар
Магманың терең кристалдануы нәтижесінде пайда болған тау жыныстары интрузивті немесе плутоникалық деп аталады. Эффузиялық (жанартаулық) тау жыныстары магма жер бетінде (немесе мұхит түбінде) атқылау кезінде пайда болады.
Интрузивті және эффузиялық магматизм минералдық құрамы жағынан ұқсас тау жыныстарының қатарын тудырады. Магмалық жыныстардың құрамы бойынша жіктелуі кремний диоксиді SiO2 мөлшеріне негізделген. Осы тұқым критерийіне сәйкесультранегіздік, негіздік, орташа және қышқылдық болып бөлінеді. Қатардағы кремний диоксиді мөлшері ультрамафикалық (45%-дан аз) жыныстардан қышқылға (63%-дан астам) дейін артады. Әрбір класс ішінде тау жыныстары сілтілігімен ерекшеленеді. Осы классификацияға сәйкес негізгі интрузивті жыныстар келесі қатарды құрайды (жақшадағы жанартаулық аналогы):
- Ультрабазалық: перидотиттер, дуниттер (пикриттер);
- Негізгі: габроидтер, пироксениттер (базальттар);
- Орта: диориттер (андезиттер);
- Қышқыл: гранодиориттер, граниттер (дациттер, риолиттер).
Плутонды жыныстардың эффузивтік жыныстардан олардың пайда болу жағдайлары және оларды құрайтын минералдардың кристалдық құрылымы бойынша ерекшеленеді: олар толық кристалды (аморфты құрылымдар жоқ), мөлдір түйіршікті және кеуектері жоқ. Тау жыныстарының түзілу көзі (абиссальды интрузиялар) неғұрлым терең болса, ұшқыш фазаның көп мөлшерін сақтай отырып, магманың салқындауы мен кристалдану процестері баяу жүрді. Мұндай терең жыныстар үлкенірек кристалды түйіршіктермен сипатталады.
Интрузивті денелердің ішкі құрылымы
Плутондық массивтердің құрылымы прототектоника деген жалпы атаумен біріккен құбылыстар кешені барысында қалыптасады. Ол екі кезеңді ажыратады: сұйық және қатты фазалардың прототектоникасы.
Сұйық фазалық кезеңде алынған дененің бастапқы жолақты және сызықтық құрылымдары салынады. Олар интрузиялық магма ағынының бағытын және кристалданатын минералдардың бағдарлануының динамикалық шарттарын көрсетеді (мысалы, параллель орналасу).слюда кристалдары, мүйіздендіргіштер және т.б.). Текстуралар магмалық камераға түскен бөтен тау жыныстарының фрагменттерінің орналасуымен де байланысты - ксенолиттер - және оқшауланған минералды жинақтар - шлиерен.
Интрузивті эволюцияның қатты фазалық кезеңі жаңадан пайда болған тау жынысының суытылуымен байланысты. Массивте бастапқы жарықтар пайда болады, олардың орналасуы мен саны салқындату ортасымен және сұйық фазада түзілген құрылымдармен анықталады. Сонымен қатар, екінші реттік құрылымдар мұндай магмалық массада оның қималарының бөлшектенуінен және жарылулар бойымен орын ауыстыруларынан дамиды.
Прототектониканы зерттеу пайдалы қазбалар кен орындарының интрузияларда және оны қоршаған тау жыныстарында орналасу шарттарын нақтылау үшін маңызды.
Магматикалық интрузиялар және тектоника
Интрузивті текті тау жыныстары жер қыртысының әртүрлі аймақтарында кең таралған. Интрузивті магматизмнің кейбір көріністері аймақтық және жаһандық тектоникалық процестерге елеулі үлес қосады.
Жер қыртысының қалыңдығының ұлғаюы барысында континенттік соқтығыстар кезінде белсенді гранитті магматизмнің әсерінен ірі батолиттер түзіледі, мысалы, Транс Гималайдағы Гангдис батолиттері. Сондай-ақ ірі батолиттердің түзілуі белсенді континенттік шеттермен (анд батолиті) байланысты. Жалпы, кремнийлі магма интрузиялары тау құрылыс процестерінде маңызды рөл атқарады.
Жер қыртысы созылғанда жиі қатарлас дамбалар пайда болады. Мұндай қатарлар мұхиттың орта жоталарында байқалады.
Табалар құрлықішілік магмалық интрузияларға тән формалардың бірі болып табылады. Олар сондай-ақ үлкен көлемде болуы мүмкін - жүздеген километрге дейін. Көбінесе магма шөгінді жыныстардың қабаттарының арасына еніп, бірнеше табалдырық қабаттарын құрайды.
Терең магмалық белсенділік және минералдар
Интрузивті магматизм процестеріндегі кристалдану ерекшеліктеріне байланысты хром, темір, магний, никель үшін рудалық минералдар, сондай-ақ ультранегізді жыныстардағы табиғи платиноидтар түзіледі. Бұл жағдайда ауыр металдар (алтын, қорғасын, қалайы, вольфрам, мырыш және т.б.) ұшқыш магма компоненттерімен (мысалы, су) еритін қосылыстар түзеді және магма камерасының жоғарғы аймақтарында шоғырланады. Бұл кристалданудың бастапқы кезеңінде болады. Кейінгі кезеңде құрамында сирек жер және сирек элементтер бар жылжымалы пегматит қалдығы интрузивті сынықтарда тамыр шөгінділерін түзеді.
Осылайша, Кола түбегіндегі Хибинилер қоршау қабатының эрозиясының нәтижесінде ашылған лаколит болып табылады. Бұл дене алюминийге арналған кен болып табылатын нефелиндік сиениттерден тұрады. Тағы бір мысал - мыс пен никельге бай Норильск табалдырығы.
Байланыс аймақтары да үлкен практикалық қызығушылық тудырады. Алтын, күміс, қалайы және басқа да бағалы металдардың кен орындары интрузивті денелердің метасоматикалық және метаморфтық ореолдарымен байланысты, мысалы, Оңтүстік Африкадағы алтыны бар ореолдарымен танымал Бушвелд лополиті.
Осылайша, интрузивті аймақтармагматизм көптеген құнды минералдардың ең маңызды көзі болып табылады.
