Кристаллизации расплавов

Магма на поверхности не появляется, а застывает внутри. Магма - это сложный
ионно-молекулярный преимущественно силикатный расплав, обогащенный элементами.
Выделяют 2 типа магм:

1.Базальтовая (распространена как в области материков, так и под океанами).

2.Гранитная (только под материками).

Глубина формирования гранитного расплава 20-30 км, 1700-750° С и давление 20-
30 кбар. Состав гранитного магматического расплава в главных своих составных частях
определяется только давлением и температурой и на первом этапе не зависит от состава
вмещающих пород, из которых идет выплавка гранитной магмы. Но если температура
района выплавки станет выше температур эвтектики, расплав начнет дополнительно
растворять рестит, и состав материнской породы начнет влиять на состав расплава. На

температуру выплавки влияют примеси летучих - фтора и хлора, очень сильно снижающих
температуру появления жидкой фазы. Увеличение давления ведет к изменению положения
тройной эвтектики в сторону увеличения в ее составе альбитового (плагиоклазового)
компонента.

Появление гранитной магмы связано с существованием гранитной эвтектики,
температура которой снижена под влиянием вошедшей в ее состав воды. Дальнейшее
увеличение давления ведет к повышению температуры плавления. Причиной повышения
температур плавления водно-силикатной смеси может быть и изменение роли воды с
повышением давления (примерно на границе Мохо и более глубоких частях Земли
температура плавления силикатного вещества в присутствии воды возрастает).

Следовательно, кислая магма относительно богата водой и локализуется на малых
глубинах в толще земной коры, тогда как основная магма - почти сухая, располагается на
значительно больших глубинах.

Для основной магмы характерны следующие факты:

1)по всей земной поверхности преимущественным распространением пользуются
одни и те же типы основных эффузивных пород: андезитовые, андезито-базальтовые,
базальтовые;

2)массовые излияния, дающие огромные количества лавы, сложены однородной,
обычно базальтовой лавой;

3)существует четкая приуроченность основных пород к районам определенного
тектонического строения.

Считается, что температура частичного плавления вещества мантии с
образованием основной магмы равна 900-1300°С, глубина формирования 95-400 км, а
давление достигает 30-32 кбар.

В зависимости от давлений и температур, господствующих на разных уровнях в
глубинах земли, можно наметить следующую зональность верхних частей земного шара, по
характеру жидкой фазы, сосуществующей с твердой фазой:

1)пресная вода на дневной поверхности;

2)глубинные рассолы и минерализованные воды;

3)силикатные растворы с постоянно повышающейся с глубиной концентрацией;

4)гранитные расплавы;

5)область, бедная жидкой составляющей;

6)основные магмы (наверху андезитовые, а в самом низу - базальтовые).
Остывание интрузивных магм и формирование магматических образований в верхних частях Земли и все сопровождающие это застывание процессы - дифференциация
магмы, ассимиляция вмещающих пород, создание гидротермальных растворов, их
кристаллизация, метасоматические процессы и контактные изменения вмещающих пород - являются отдельными формами сложного процесса выравнивания местных неравновесных
условий, являющихся следствием внедрения магмы. В настоящее время признано, что возможна выплавка базальтовой, гранитной, у/о и андезитовой магм. Они различаются по химическому составу и глубине. В мантии - базальтовая, у/о и андезитовая, в земной коре - гранитная. Базальтовые приурочены к любым структурам.

Типы структур:

1.Толеитовый (насыщен БЮг, низкое количество щелочей), глубина 150 км, Р 40-50
кбар.

2.Оливин-базальтовый (щелочно-оливиновый) (недонасыщенный БЮг, высокое
количество щелочей), глубина 200 км, Р 50 кбар.

3.Высокоглиноземистый базальтовый (SiO2 до 18 %, высокое содержание АЬОз, PI,
анортозит).

Существует эклогитовая модель мантии - гранат+жодеит.

Происхождение у/о магмы: на больших глубинах, температура 1300-1400°С, может
предполагать у/о остаток, который внедряется по глубинным разломам (хромитоносные
дунит-гарцбургитовые ассоциации).

Происхождение андезитовой магмы: могут возникать при плавлении базальтового
слоя земной коры (в складчатых областях) или же это продукт плавления верхней мантии.
Температура на 100°С выше, чем у базальтов - 95-115°С.

Происхождение гранитов: формируются в нижних частях земной коры в глинистых
и песчаных отложениях. Температура гранитного расплава 750°С, глубина 20-30 км, Р 20-30
кбар. Существуют граниты ультраметаморфического происхождения - в глубинных зонах
земли (образуются гранито-гнейсы, ультраметаморфические или полигенные граниты - при
наличии летучих компонентов).

Происхождение щелочных пород:

1.В результате взаимодействия магмы с карбонатными породами, это приводит к
десилификации пород.

2.Образуются при взаимодействии кислой гранитной магмы с карбонатными
породами. Щелочные породы могут возникать при дифференциации оливиновых базальтов.

 

82. Классификация месторождений полезных ископаемых: серии, группы, классы, формации

Месторождение – участок земной коры, в котором в результате геологических процессов произошло накопление минерального вещества по количеству, качеству и условиям залегания пригодного для промышленного использования.

Месторождения полезных ископаемых формируются в процессе дифференциации при круговороте минеральных масс в эволюционном развитии земли. В соответствии с этим все месторождения полезных ископаемых разделяются на три серии: магм итоге иную, экзогенную и метаморфогенную. Каждая серия в свою очередь подразделяется на группы, а последние на классы.

Магматогенные (глубинные, гипогенные, эндогенные) месторождения полезных ископаемых связаны с внутренней энергией земли. Местом их локализации служат глубинные геологические структуры, определяющие условия накопления минеральных веществ, морфологию, состав и строение тел полезных ископаемых.

Магматическая группа объединяет месторождения, образовавшиеся при застывании фракций магматических расплавов, в которых сконцентрировались ценные минеральные соединения.
Карбонатитовая группа формировалась из расплавов, связанных с ультраосновными щелочными интрузиями центрального типа.

Пегматитовая группа включает месторождения, представляющие собой порции застывших расплавов кислой и щелочной магм, подвергшиеся метасоматическому воздействию горячих минерализованных газововодных растворов.

Альбитит-грейзеновая группа создана постмагматическими щелочными растворами в апикальных частях массивов кислых и щелочных пород.

Скарновая или контактово-метасоматическая группа охватывает месторождения, возникшие в результате метасоматоза в области разогретых контактов остывающих массивов магматических пород и примыкающих к ним карбонатсодержащих осадочных и эффузивно-осадочных толщ.

Гидротермальная группа образуется в глубинах земной коры вследствие отложения минеральных веществ из горячих минерализованных газововодных растворов.

Колчеданная группа заключает месторождения, возникшие в связи с поствулканической газогидротермальной деятельностью базальтовой магмы.

Экзогенные (поверхностные, гипергенные, седиментогенные) месторождения связаны с геохимическими процессами, протекавшими в прошлом и развивающимися в настоящее время на поверхности и в приповерхностном слое Земли. Местом накопления минеральных веществ служат:

I) поверхность планеты; 2) приповерхностная зона до уровня грунтовых вод; 3) дно болот, рек, озер, морей и океанов. Формирование экзогенных месторождений связано с механической, химической и биохимической дифференциацией вещества земной коры под влиянием солнечной энергии. В этой серии выделяются три группы месторождений: группа выветривания, россыпные и осадочные.

Месторождения выветривания связаны с корой выветривания, в которой полезные ископаемые накапливаются ввиду выноса поверхностными водами бесполезных соединений и в результате переотложения части ценных веществ в нижней зоне коры выветривания и ниже ее.

Россыпная группа формируется при физическом выветривании и связанным с ним механическим разрушением тел полезных ископаемых, в состав которых входят механически прочные и химически устойчивые минералы, создающие россыпи.

Осадочная группа объединяет месторождения, возникающие при механической, химической, биохимической и вулканической дифференциации минеральных веществ в процессе накопления толщ осадочных пород.

Метаморфогенные месторождения формировались при интенсивном преобразовании горных пород на значительной глубине от поверхности земли в обстановке высоких температур и давлений. Эта серия объединяет две группы месторождений. Метаморфизованные месторождения включают преобразованные в новой термодинамической обстановке ранее возникшие месторождения любого генезиса. Метаморфические образовались впервые в результате метаморфического преобразования минерального вещества. Группы, классы и подклассы генетической группировки по мере необходимости подразделяются на формации полезных ископаемых. Рудной формацией называют месторождения одинакового минерального состава, сформированные в сходных физико-химических и геологических условиях. Металлогенической формацией называют комплекс парагенетически связанных горных пород магматического, осадочного или метаморфического происхождения и ассоциированных с ним месторождений полезных ископаемых, обусловленный единством происхождения в определенных структурно-формационных условиях.