Вопрос № 4. Схема Боуэна и кристаллизационная дифференциация

Вопрос №1. Понятие о магматических породах, их классификация.

Магматические породы возникают путем кристаллизации магмы или лавы. Магма и лава представляют собой природные силикатные расплавы сложного состава, обогащенные летучими компонентами – HCl, HF, CO₂, H₂S, SO₂. Магма формируется на глубине и содержит большую минерализацию, чем лава, излившаяся на поверхность. Магматические горные породы связаны с эндогенными процессами (процессы внутренних сил Земли).

Классификация.

1.Магматические породы по условиям образования:

↓ ↓

интрузивные(глубинные) эффузивные(излившиеся)

↓ ↓ ↓ ↓

собственно глубинные полуглубинные собственно твердые

(абиссальные) (гипабиссальные) излившиеся выбросы

↓ ↓ вулканов

неизмененные измененные

2.Магматические породы по степени кислотности (по насыщенности пород SiO₂):

1) Ультраосновные SiO₂<45%

2) Основные SiO₂=45-52%

3) Средние SiO₂=52-65%

4) Кислые SiO₂>65%

В каждой группе выделяются нормальные и щелочные.

Нормальные: CaO+Na₂O+K₂O>Al₂O₃> Na₂O+K₂O

Щелочные: Na₂O+ K₂O> Al₂O₃

Плюмазитовый ряд: Al₂O₃> Na₂O+ K₂O+CaO

Вопрос №2. Химический состав магматического расплава.

Химический состав определяется главными петрогенными компонентами

Si, O₂, Mg, Ca, Fe, Na, Al, K, H₂

Оксиды: SiO₂, MgO, CaO, FeO, Fe₂O₃, Na₂O, Al₂O₃, K₂O, H₂O≈97%

TiO₂+MnO+P₂O₅+CO₂≈1,5%

H₂S+HCl≈0,3%

Содержание SiO₂ в магматических породах≈24-80%

По содержанию SiO₂:

1) Ультраосновные SiO₂<45%

2) Основные SiO₂=45-52%

3) Средние SiO₂=52-65%

4) Кислые SiO₂>65%

В каждой группе выделяются нормальные и щелочные.

Нормальные: CaO+Na₂O+K₂O>Al₂O₃> Na₂O+K₂O

Щелочные: Na₂O+ K₂O> Al₂O₃

Плюмазитовый ряд: Al₂O₃> Na₂O+ K₂O+CaO

Вопрос №3. Минеральный состав магматических пород.

Фемические минералы (Fe-Mg) Салические минералы(Si-Al)

t°>1200° оливин

1100° ортоPx (ромбический пироксен) осн. Pl: анортит 100%

битовнит

1000° клиноPx (монокл. пироксен) лабрадор 50%

900° амфиболы андезин 30%

800° биотит олигоклаз <30%

альбит

<750° кварц, КПШ

Биотит

↓ ↓

лепидомелан флогопит

(Fe) (Mg)

В магматических породах:

~60% - ПШ (Pl+КПШ)

Кварц~12%

Px+Am~17%

Ol+Nl~4%

слюды~6%

рудные~1%

Все минералы подразделяются на:1) главные породообразующие минералы, по содержанию которых определяется название породы (может быть от 5 до 100%); 2) второстепенные (от 1 до 5%), встречаются обычно в виде примесей; 3) акцессорные (<1%), по их содержанию можно определить первоначальный магматический расплав; 4) вторичные – образуются по главным породообразующим минералам в процессе выветривания или под влиянием низкотемпературных гидротерм.

Вопрос № 4. Схема Боуэна и кристаллизационная дифференциация.

Минеральный состав.

Температура(oC)	Fe-Mg (фемический ряд)	Плагиоклазы   Плагиоклазы     Плагиоклазы	Si-Al (салический ряд)
>1200	Оливин
	Ортопироксен(ромбический пироксен)	Основные Pl(анортит(100-50%),битовник, лабрадор)
	Клинопироксен(моноклинный пироксен)	Андезин(до 30% анортита)   Олигоклаз <30%
	Амфиболы
	Биотит	Альбит
Лепидомелан(Fe) Флогопит(Mg)
< 750	Кварц, КПШ	Кварц, КПШ

Теория кристаллизационной дифференциации была разработана Боуэном, который обосновал её как экспериментальными данными, так и петрографическими исследованиями, которые подтвердили, что минералы выделяются из магмы в определённой последовательности в соответствии с реакционными рядами.

Кристаллизационная дифференциация может протекать по 3-ём законам:

1.Кристаллизация с образованием твёрдых растворов.

2. Кристаллизация с эвтектикой.

3.Кристаллизация с образованием плавящихся инконгруэнтно.