Интрузивный магматизм, вулканизм, магматические горные породы их классификации, вещественный состав, строение и формы залегания

Магматические горные породы, образовавшиеся из расплава - магмы, играют огромную роль в строении земной коры. Эти породы сформировались разными путями. Крупные их объемы застывали на разной глубине, не доходя до поверхности, и оказывали сильное воздействие на вмещающие породы высокой температурой, горячими растворами и газами. Так образовались интрузивные (лат. «интрузио»- проникать, внедрять) тела. Если магматические расплавы вырывались на поверхность, то происходили извержения вулканов, носившие, в зависимости от состава магмы, спокойный либо катастрофический характер, Такой тип магматизма называют эффузивным (лат. «эффузио» - излияние), что не совсем точно. Нередко извержения вулканов носят взрывной характер, при котором магма не изливается, а взрывается и на земную поверхность выпадают тонкораздробленные кристаллы и застывшие капельки и осколки стекла – быстро охлажденного расплава. Подобные извержения называются эксплозивными (лат. «эксплозио» - взрывать). Поэтому, говоря о магматизме (от греч. «Магма» - пластичная, тестообразная, вязкая масса), следует различать интрузивные процессы, связанные с образованием и движением магмы ниже поверхности Земли, и вулканические процессы, обусловленные выходом магмы на земную поверхность. Оба эти процесса неразрывно связаны между собой, а проявление того или другого из них зависит от глубины и способа образования магмы, ее температуры, количества растворенных газов, геологического строения района, характера и скорости движения земной коры и т.д. Как интрузивные, так и вулканические горные породы содержат крупные залежи полезных ископаемых и, кроме того, они являются надежными индикаторами тектонических и геодинамических условий геологического прошлого, что позволяет проводить их реконструкцию.

Понятие о магме.

Магма - это расплавленное вещество, которое образуется при определенныхзначениях давления и температуры и представляет собой флюидно-силикатный расплав,т.е. содержит в своем составе соединения с кремнеземом (SiО2) и летучие вещества,присутствующие в виде газа (пузырьков), либо растворенные в расплаве (рис. 15.1.1). Призатвердевании магматического расплава он теряет летучие компоненты, поэтому горныепороды гораздо беднее последними, нежели магма. Силикатные магматические расплавысостоят из кремнекислородных тетраэдров, которые полимеризованы в разной степени.Если степень полимеризации низка, то тетраэдры, как правило, изолированы; если высока,то они сливаются в цепочки, кольца и т.д. Любой магматический расплав - это трехкомпонентная система, состоящая из жидкости, газа и твердых кристаллов, которая стремится к равновесному состоянию. В зависимости от изменения температуры, давления, состава газов и т.д. меняются расплав и образовавшиеся в нем ранее кристаллы минералов - одни растворяются, другие возникают вновь, и весь объем магмы непрерывно эволюционирует. Подобный процесс называется магматической дифференциацией. На нее оказывает влияние также и взаимодействие с вмещающими породами и потоками глубинных флюидов. Процесс кристаллизационной дифференциации хорошо изучен, причем не только теоретически, но и экспериментально. Кристаллы, образующиеся в магме, обычно отличаются от нее по составу, а также по плотности, что вызывает осаждение или всплывание кристаллов. При этом состав оставшегося расплава будет изменяться. В основных силикатных базальтовых магмах сформировавшиеся раньше всего кристаллы оливина и пироксена, как обладающие большей плотностью, могут скапливаться в нижних горизонтах магматической камеры, состав которой из однородного базальтового становится расслоенным. Нижняя часть приобретает ультраосновной состав, более высокая - базальтовый, а самые верхние части, обогащаясь кремнеземом и щелочными металлами, приобретают кремнекислый состав, вплоть до гранитного Так образуются расслоенные интрузивные тела. Кристаллизационная и гравитационная дифференциация является одним из важнейших процессов эволюции магматических расплавов.

Вулканизм — совокупность явлений, связанных с образованием и перемещением магмы в глубинах Земли и её извержением на поверхность суши, дна морей и океанов в виде лав, пирокластического материала и газов. Вулканическая деятельность в глубинах Земли обусловливает образование магмы, магматических очагов и каналов, а на поверхности — вулканических конусов, куполов, плато, лавовых потоков, кальдер, гейзеров, горячих источников. Основным типом вулканической деятельности является вулканическое извержение. Породы из магмы в недрах называются магматическими, а попавшие на поверхность — вулканическими. Вулканы выделяют в атмосферу огромное количество газов и пыли, играющих значительную роль в формировании атмосферы Земли и оказывающих влияние на гидросферу. Наиболее интенсивно вулканизм проявляется на границах литосферных плит. За счёт всех форм вулканической деятельности объём земной коры ежегодно увеличивается на несколько кубических километров. Вулканическая активность неравномерна во времени, имеют место вспышки активности в различных масштабах, носящие название вулканического катастрофизма, оказывают резкое прямое и косвенное воздействие на биосферу Земли.

Магматические горные породы — это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся) горные породы.