Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




09.07.2019


09.07.2019


08.07.2019


08.07.2019


04.07.2019


02.07.2019


29.05.2019


29.04.2019


25.04.2019


22.04.2019





Яндекс.Метрика
         » » Химический состав магматических пород

Химический состав магматических пород

08.12.2017

В состав магматических пород входят преимущественно следующие десять окислов SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O; кроме того, в небольших количествах могут присутствовать BaO, SrO, MnO, ZrO2, Li2O, CO2, P2O5, Cl и ряд других. B2O в свежих породах присутствует обыкновенно лишь в небольших количествах; в исключительных случаях, именно в некоторых вулканических стеклах, вода присутствует в свежих породах в количестве до 10 %; присутствие как воды, так и углекислоты (CO2) обычно указывает на большую или меньшую степень разрушения магматической породы.
В табл. 1 приведены данные, показывающие содержание в наиболее характерных магматических породах породообразующих окислов, с разделением пород на 1) кислые — граниты и риолиты и 2) основные — габбро и базальты.

Характерно то, что наиболее распространены среди кислых пород, т. е. богатых кремнекислотой, глубинные породы — граниты, наименее — излившиеся (риолиты); наоборот, среди основных наиболее распространены излившиеся породы — базальты, наименее — глубинные породы (габбро).

Кроме тех элементов, которые указываются в химических анализах постоянно, в составе магм и их производных (магматических пород) присутствуют также второстепенные и третьестепенные но количеству элементы (в виде так называемых "следов"), которые в то же время нередко являются особенно характерными для этих магм и пород, несмотря на их ничтожное содержание. К числу их относятся барий, бериллий, ванадий, редкие земли и др.
Трегер (1935 г.) показал, что содержание в магматических породах некоторых из редких элементов, в частности бериллия, лития и бора, меньше, чем предполагали Кларк и Вашингтон.

Из табл. 2 видно, что элементы, имеющие особенно крупное значение в современной промышленности, — кремний, алюминий, железо — присутствуют в магматических породах в наибольшем количестве, образуя соединения с кислородом, самым распространенным элементом. Несмотря на значительное содержание магния, он пока играет второстепенную роль; значение его быстро увеличивается, в особенности в связи с нахождением его в осадочных породах. Элементы, которые приобретают с каждым годом все большее и большее значение в современной промышленности, — редкие элементы — присутствуют в магматических породах в сильно рассеянном виде; лишь местами, в результате миграции и концентрации, они скопляются иногда в крупных количествах и приобретают огромное значение; в особенности крупное значение имеют радиоактивные элементы, в их числе уран. Значение последнего исключительно велико, но количество настолько незначительно, что его с трудом находят в земной коре. Однако новые методы научного исследования редких элементов вообще, урана в частности, в корне меняют наши представления об относительном распространении их в земной коре.

Химический состав магматических пород характеризуется значительным разнообразием (от целых чисел до долей процента), как это видно из следующих данных (в весовых процентах):
В среднем до глубины 15 км содержится по Кларку и Вашингтону, 1924 г., в весовых процентах:
Наиболее важной составной частью значительного большинства магматических пород является SiO4 (кремнекислота), которая присутствует в количестве от 21% внаиболее бедных и до 85% в наиболее богатых ею породах. На основании содержания SiO2 можно различать следующие пять групп магматических пород:
В составе магмы, почтя всегда содержащей кремнезем, большую роль играют силикаты.

Относительные количества остальных окислов не являются произвольными, но подчиняются некоторым правилам. Так, нам неизвестны магматические породы, которые содержат много кремнекислоты и в то же время много окисей магния и кальция; неизвестны породы, содержащие много окиси магния и закиси железа; известен ряд пород, состоящих почти исключительно из силикатов магния с небольшим количеством железа; соответствующие породы, богатые окисью кальция и щелочами, — неизвестны; породы, богатые щелочами и в то же время богатые кремнекислотой, всегда бедны окисью магния. Все эти, как и другие аналогичные факты, можно объяснить лишь предположив, что те магмы, из которых путем кристаллизации (или застывания) получались различные магматические породы, представляют собой сложные расплавы, процесс затвердевания которых совершается согласно законам физической п атомной химии.

Состав магм во всяком случае значительно более сложен, чем определяемый нами путем химического анализа состав полученных из них магматических пород. Наблюдения над извержениями вулканов показывают, что одновременно с поднятием магм из них выделяются в огромном количестве пары воды и различные газообразные продукты, среди которых особенно важную роль играют: углекислота, различные сернистые, хлористые, фтористые и другие соединения, а также фтор, водород и другие газы.

Эти летучие вещества, входящие вместе с другими упомянутыми выше окислами в состав жидкой массы, которая при своем затвердевании дает магматические породы и называется магмой, носят название минерализаторов. Присутствуя в магме, они придают ей подвижность, способствуют более полной кристаллизации минералов при ее остывании и сближают ее с водными растворами. Летучие составные части магмы растворены среди нелетучих лишь при большом давления; при понижении давления, когда магма приближается к поверхности, они удаляются из нее. Во время процессов диференциации магмы, при образовании тех или иных минералов и структур в кристаллизующихся породах, минерализаторы играют существа иную роль.

При охлаждении и затвердевании магмы минерализаторы удаляются из нее либо непосредственно в воздух, либо же, если охлаждение происходит в недрах земли, в окружающие магму горные породы. Анализируя магматическую породу, мы определяем состав магмы почти без минерализаторов.

Можно сказать, что магма состоит прежде всего из так называемых породообразующих окислов и других соединений, которые при кристаллизации магмы дают начало различного рода породообразующим минералам, из которых и состоят магматические горные породы. Эту, так сказать, неподвижную часть магмы можно назвать литое (камень). Кроме того, в состав магмы входят подвижные соединения и элементы (минерализаторы) в различных количествах, в зависимости от типа магмы. При кристаллизации минерализаторы удаляются из магмы, сохраняясь в ней сравнительно в небольшом количестве, и вызывают различного рода новообразования в частях земной коры, прилегающих к кристаллизующейся магме, и в самой магме. Эта часть магмы называется ихор (сироп).