Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




14.09.2019


14.09.2019


08.09.2019


03.09.2019


26.08.2019


13.08.2019


13.08.2019


08.08.2019


06.08.2019


30.07.2019





Яндекс.Метрика
         » » Реакционные принципы и его петрологическое значение

Реакционные принципы и его петрологическое значение

09.12.2017

Как мы видели из ряда примеров кристаллизации силикатных расплавов, которые рассмотрены были выше, эвтектика, которой раньше придавали огромное значение в процессе кристаллизации магмы, на самом деле играет сравнительно малую роль.

При эвтектике с конгруентным плавлением кристаллы, начавшие выделяться из расплава, не реагируют далее с ними сохраняют свой состав до конца кристаллизации расплава. Наоборот, кристаллы, выпадающие в виде твердых растворов, тотчас после своего выделения вступают в реакцию с расплавом и, непрерывно, по мере понижения температуры расплава, реагируя с ним, приобретают новый состав сравнительно о первоначальным. При инконгруентном плавлении кристаллы, выпавшие при высоких температурах, временно продолжают сохранять свой состав. Ho когда происходит остановка понижения температуры, кристаллы начинают реагировать с расплавом и, находясь в новых условиях равновесия, заменяются кристаллами, резко отличными но составу от кристаллов первой фазы кристаллизации. Новые кристаллы выпадают без изменения своего состава до полной кристаллизации.

Для первого случая взаимной реакции жилкой и твердой фаз характерны серии твердых растворов: анортит — альбит, форстерит — файалит, ферросилит — энстатит и т. д. Для второго случая характерным примером являются серии: форстерит — клиноэнстатит — кремнекислота; лейцит — ортоклаз — кремнекислота.

Применяя реакционный принцип к минералам магматических пород, можно видеть, что огромное большинство их, за редкими исключениями (кварц), представляют собой твердые растворы, с непрерывными реакционными сериями. Другие группы минералов, отделенные друг от друга явлениями инконгруентного плавления, образуют прерывные реакционные серии. Кроме того, минералы обеих серий могут попарно образовывать эвтектики друг с другом.

Боуэн выделил, применяя принцип реакционных взаимоотношений минералов с расплавами, из которых они выделяются, две группы минералов: 1) темные и 2) светлые минералы.

Темные минералы образуют прерывную серию, которая начинается оливинами, как наиболее высокотемпературными минералами, продолжается ромбическими и моноклинными пироксенами и амфиболами (в порядке усложнения атомного состава и структуры) и заканчивается слюдами (биотитом). Отдельно стоит непрерывная серия светлых минералов — плагиоклазов.

Чтобы дать ясное представление об относительном времени кристаллизации темных и светлых минералов из известково-натровой магмы, Боуэн построил свою реакционную схему, состоящую из двух ветвей — правой (светлой — плагиоклазовой) и левой (темноцветной — оливиново-биотитовой), расходящихся кверху, сходящихся внизу и заканчивающихся кварцем, ортоклазом, цеолитами и богатыми водой остаточными растворами.
Эта схема последовательности кристаллизации магматических минералов вполне соответствует как данным изучения горных пород в шлифах, так и данным экспериментальных высокотемпературных. исследований и установленному Бреггером параллелизму между процессами кристаллизации и процессами диференциации. Согласно этой схеме, первыми выпадают оливин и анортит (битовнит), которые но мере охлаждения магматического расплава, непрерывно реагируя с расплавом, заменяются: оливин — пироксеном, битовнит — лабрадором. При дальнейшем охлаждении эти минералы, реагируя с расплавом, переходят соответственно в амфибол и в андезин. Насколько далеко идет этот процесс, зависит от интенсивности фракционирования. При интенсивном фракционировании, т. е. достаточно медленной кристаллизации (охлаждении), процесс идет до конца, и остаточная магма получается в виде расплава, богатого в основном кремнекислотой и водой.

Барт дает такую схему развития различных типов горных пород путем фракционной кристаллизации: "Мы начинаем с базальтовой магмы. Из нее выделяются в первую очередь оливин и основной плагиоклаз и некоторые другие минералы в незначительном количестве; тем самым состав жидкой фазы изменяется. Состав базальтовой магмы приближается к составу диоритовой магмы. Если теперь рано образовавшиеся минералы, например в результате относительного перемещения жидкой и твердой фаз, отделяются от магмы, новообразованная диоритовая магма не будет более реагировать с уже образовавшимися кристаллами, но продолжает свою жизнь независимо от ранее образовавшихся кристаллов, как диоритовая магма.

Из этой магмы снова выделяются новые твердые фазы, благодаря чему состав магмы изменяется, и эти смены продолжаются, пока остаточный расплав не приобретает состав, значительно отличающийся от первичной базальтовой магмы.
Из этой схемы видно, как должны вести себя в магме другие включения в зависимости от того, будут ли принадлежать они к более ранней или более поздней стадии кристаллизации. Магма может растворять те минералы, которые принадлежат к позднейшим стадиям кристаллизации и охлаждения. Минералы более высоких ступеней, наоборот, не могут ассимилироваться. Магма, которая находится в равновесии с роговой обманкой и андезином, не может ассимилировать ни оливина, ни битовнита; однако эта магма может с ними реагировать и будет пытаться преобразовать их в ту твердую фазу, с которой она находится в равновесии. Некоторые новые факты не всегда подтверждают эту точку зрения.

Несколько более сложна реакционная схема кристаллизации щелочных магм, которые особенно богаты натрием, где видную роль играют альбит и калиевые полевые шпаты и твердые растворы их друг с другом.

Кристаллизация образующихся из этих магм минералов изображается Бартом в виде следующей реакционной схемы: