Общие закономерности кристализации магмы

Этот процесс сопровождается
изменением состава магмы с момента ее зарождения

до полной и
окончательной кристаллизации. При этом образуются разнообразные
магматические породы, в то время как первичных магм всего четыре
(гранитная, базальтовая, гиперстеновая, перидотитовая).
Большинстве горных пород состоят из нескольких минеральных видов
– полиминеральные, реже из двух - биминеральные, или одного –
мономинеральные.

Совокупность процессов, обуславливающих образование из магмы
разных по минеральному составу горных пород или пород с различным
количественным соотношением одних и тех же минералов, называется
дифференциацией магмы.

Различают дифференциацию:
Докристаллизационную (магматическую);
Кристаллизационную.

на два и более расплава, при кристаллизации которых образуются различные

по составу породы.
Причинами ликвации могут быть: диффузия разных по составу компонентов в результате неравномерного охлаждения; неодинаковая гравитация легких и тяжелых молекул и др. в результате насыщения силикатной магмы тяжелыми сернистыми соединениями.
Протекает при высоких температурах и на большой глубине
Имеет локальное значение (образование сульфидолитов).

процессе охлаждения магмы.
Причины отделения минералов от расплава: гравитационное осаждение выделившихся

кристаллов; перенос конвекционными потоками и др.
Кристаллизационная дифференциация протекает по трем физико-химическим законам:
Закон образования изоморфных минералов (твердых растворов);
Закон образования инконгруэнтных соединений (со скрытой точкой плавления);
Закон эвтектики.

ранее выделившихся минералов с расплавом, в результате которого изменяется состав

расплава и твердой фазы.
Чем больше в расплаве тугоплавкого компонента, тем выше температура кристаллизации расплава. Прибавление легкоплавкого компонента снижает температуру кристаллизации расплава.
Температура начала и конца кристаллизации, а также состав первых и последних кристаллов зависит от состава расплава.
Если температура снижается плавно, то состав образующихся кристаллов в конечном итоге будет соответствовать исходному составу расплава.
По этому закону образуются изоморфные ряды плагиоклазов, пироксенов, оливинов и др.

будут иметь более основной (Са)
состав, а внешние зоны –

более кислый (Na) состав.

данное соединение при нагревании не сразу переходит в расплавленное состояние,

а образует сначала расплав иного состава и другую твердую фазу.
Ранее выделившийся минерал при определенных температурах вступает в реакцию с расплавом и образуется новый минерал. Так как такое взаимодействие возможно только в определенные периоды кристаллизации, процесс является прерывистым.
Объясняет кристаллизацию фемических минералов и их последовательность: Ol→RPx→MPx→Amf→Bt. Каждый последующий минерал образуется как продукт взаимодействия расплава с ранее выделившимся минералом.
По этому закону кристаллизуются также щелочные лейкократовые минералы

80%, SiO2 - 20%).
При охлаждении расплава до t=1550°С будет образовываться

оливин. За это время в расплаве содержание Ol уменьшится до 68%, а SiO2 увеличится до 32%. Такой расплав начнет реагировать с кристаллами Ol с образованием ромбического пироксена до тех пор пока весь расплав не израсходуется. В итоге – агрегат Ol+RPx.
II. Если исходный расплав имеет состав пироксена, то при охлаждении, так же как и выше, сначала образуется Ol. При t=1550°С расплав начнет расплавлять Ol с преобразованием его в пироксен. В итоге – мономинеральный агрегат RPx.
III. Если исходный расплав богаче SiO2, чем RPx, то после преобразования всего Ol в RPx, остается расплав, обогащенный SiO2, из которого при t=1540°С будут образовываться одновременно RPx и кварц – кварцевое габбро.

магм образуются сначала фельдшпатоиды, далее в результате взаимодействия с расплавом

– КПШ (SiO2 уходит на образование не кварца, а КПШ).

расплава; широкое распространение гипидиоморфнозернистых структур.
Небольшая прибавка одного компонента к другому

снижает температуру кристаллизации расплава (температуры кристаллизации силикатных расплавов гораздо ниже температуры кристаллизации отдельных минералов).
Кристаллизация начинается с образования минерала, находящегося в расплаве в избытке.
Расплав постепенно меняет свой состав (содержание в расплаве ранее выделившегося минерала уменьшается). Причем раз выпав в твердую фазу, минерал уже не реагирует с расплавом (либо всплывет, либо опустится). Одновременно в расплаве увеличивается содержание других компонентов и по достижении определенной их концентрации из расплава будут кристаллизоваться сразу несколько компонентов. Причем температура, при которой это будет происходить, будет ниже, чем температура кристаллизации каждого минерала в отдельности – эвтектическая температура.

– число фаз (тв.+жид.).

В сухих условиях:
F=(K+1)-P.

В «а»: F=(1+1)-2,
F=0;
В «б»: F=(2+1)-2,
F=1;
В

«е»: F=(2+1)-3,
F=0 – эвтектический расплав (An - 40%, Di – 60%).

может происходить на контакте интрузии с вмещающими породами или на

глубине вследствие обрушения кровли и падения ксенолитов. Обладая некоторым запасом тепловой энергии, магма способна:
расплавлять и растворять минералы вмещающих пород;
вступать с ними в химические взаимодействия;
поглощать в себя вещества вмещающих пород.
Результат – изменение химического состава магмы.
Реакционная растворимость – способность магмы растворять минералы, кристаллизующиеся из самой магмы. Минералы, стоящие в реакционном ряду выше кристаллизующихся минералов, не будут растворяться магмой.
Процесс неполного растворения магмой вмещающих пород – гибридизация.