2014-02-02
2535
Q55) Понятие о магме и лаве
Магма (греч. — месиво, густая мазь) представляет собой природный, чаще всего силикатный, огненно-жидкий расплав, возникающий в земной коре или в верхней мантии, на больших глубинах, и при остывании формирующий магматические горные породы. Излившаяся магма — это лава.
Ла́ва — раскаленная жидкая (эффузия) или очень вязкая (экструзия), преимущественно силикатного состава масса (SiO2 примерно от 40 до 95%), изливающаяся на поверхность Земли при извержениях вулканов. При застывании лавы образуются эффузивные (излившиеся) горные породы.
В некоторых районах земного шара магма во время вулканических извержений изливается на земную поверхность в виде лавы. Многие вулканические островные дуги связаны с системой глубинных разломов. Центры землетрясений располагаются примерно на глубине до 700 км от уровня земной поверхности, то есть вулканический материал поступает из верхней мантии. На островных дугах он часто имеет андезитовый состав, а поскольку андезиты по своему составу сходны с континентальной земной корой, многие геологи считают, что континентальная кора в этих районах наращивается за счет поступления мантийного вещества.
Вулканы, действующие вдоль океанических хребтов (например, Гавайского), извергают материал преимущественно базальтового состава. Эти вулканы, вероятно, сопряжены с мелкофокусными землетрясениями, глубина которых не превышает 70 км. Поскольку базальтовые лавы встречаются как на материках, так и вдоль океанических хребтов, геологи предполагают, что непосредственно под земной корой существует слой, из которого поступают базальтовые лавы.
Однако неясно, почему в одних районах из мантийного вещества образуются и андезиты, и базальты, а в других – только базальты. Если, как теперь полагают, мантия действительно является ультраосновной породой (обогащена железом и магнием), то лавы, произошедшие из мантии, должны иметь базальтовый, а не андезитовый состав, поскольку минералы андезитов отсутствуют в ультраосновных породах. Это противоречие разрешает теория тектоники плит, согласно которой океаническая кора подвигается под островные дуги и на определенной глубине плавится. Эти расплавленные породы и изливаются в виде андезитовых лав.
Интрузивные (глубинные) горные породы образуются при медленном постепенном остывании магмы, внедренной в нижние слои земной коры, в условиях повышенного давления и высоких температур. Под покровом вышележащих слоев грунтов мощностью от нескольких до десятков километров в масштабах геологического времени происходит медленное остывание магмы, что способствует образованию из ее вещества минералов в виде кристаллов, хорошо различимых невооруженным глазом. Выделение минералов из вещества магмы при ее остывании происходит строго в определенной последовательности, каждый минерал имеет свою температуру образования.
Сначала образуются тугоплавкие темноцветные минералы (пироксены, роговая обманка, биотит), далее рудные минералы, затем полевые шпаты и последним выделяется в виде кристаллов кварц. Минералы, образовавшиеся первыми, располагают свободным пространством для образования собственных кристаллических форм, тогда как последующие минералы при своем образовании заполняют оставшиеся им промежутки пространства и поэтому смотрятся в образцах горных пород в виде зерен неправильной формы (кварц). Образовавшиеся из вещества магмы кристаллы минералов располагаются в горной породе, как правило, без какой-либо ориентировки в пространстве – хаотически, примерно одинаковым образом.
Главные представители интрузивных магматических горных пород - граниты, диориты, сиениты, габбро, перидотиты. Основные отличительные признаки интрузивных (глубинных)
магматических горных пород (грунтов), которые определяются их происхождением и условиями образования, следующие:
• для всех образцов грунтов характерна полнокристаллическая структура;
• на вид в образцах грунтов отсутствует какая-либо закономерность в пространственной ориентировке кристаллов, зерен;
• образцы грунтов смотрятся как массивные, плотные, без пустот и пор.
Отличия интрузивных горных пород друг от друга определяются условиями их образования и вещественным составом магмы, что проявляется в преобладании той или иной группы минералов различной окраски (светлых и темных).
Эффузивные (излившиеся) горные породы образуются при остывании магмы в виде лавы (от итальянского “лава” – затопляю) на поверхности земной коры или вблизи нее. По вещественному составу эффузивные горные породы сходны с глубинными, они образуются из одной и той же магмы, но в разных термодинамических условиях (давлении, температуре и др.). На поверхности земной коры магма в виде лавы остывает значительно быстрее, чем на
некоторой глубине от нее. Поэтому образцы эффузивных горных пород в изломе смотрятся как аморфные, некристаллические, с редкими различимыми невооруженным глазом кристаллами (порфировыми вкрапленниками). Эффузивные горные породы, которые образовались из магм, насыщенных растворенными в них газами, имеют поры, пустоты,
которые, в свою очередь, впоследствии могут заполняться низкотемпературными минералами или вулканическим стеклом.
Очень часто в образцах эффузивных горных пород видна ориентировка слагающих ее некоторых компонентов – полосчатое распределение окраски; вытянутые в каком-либо направлении пустоты, поры, образовавшиеся при течении магмы на поверхности земной коры.
Главные представители эффузивных магматических горных пород – обсидианы, туфы, пемзы, базальты, андезиты, трахиты, липариты, дациты, риолиты.
Основные отличительные признаки эффузивных (излившихся) магматических горных пород, которые определяются их происхождением и условиями образования, следующие:
• для большинства образцов грунтов характерна некристаллическая, тонко-, мелкозернистая структура с отдельными видимыми глазом кристаллами;
• для некоторых образцов грунтов характерно наличие пустот, пор, пятен;
• в некоторых образцах грунтов присутствует какая-либо закономерность пространственной ориентировки компонентов (окраски, овальных пустот и др.).
Отличия эффузивных горных пород друг от друга, как и интрузивных горных пород друг от друга, определяются условиями их образования и вещественным составом магмы, что проявляется в различной их окраске (светлые – темные) и составе компонентов.
