Процессы дифференциации магмы

Дифференциация магмы происходит разными путями, из которых можно выделить следующие.

1. Кристаллизационно-гравитационная дифференциация заключается в том, что кристаллизация минералов при остывании расплава идет в строгой последовательности, соответствующейреакционному ряду Боуэна: первыми кристаллизуются самые тугоплавкие и тяжелые минералы, затем все менее тугоплавкие и легкие (оливин – пироксен – плагиоклаз – роговая обманка – биотит – ортоклаз – мусковит – кварц). Образующиеся кристаллы минералов могут вступать в реакцию с оставшимся магматическим расплавом и последовательно замещаться все менее тугоплавкими минералами. Если реакция окончательно не завершается, то внутри позднее возникших кристаллов сохраняются остатки предшествующих. Оставшиеся после образования кварца магматические пары и растворы также могут реагировать с минералами, в результате образуются хлорит, серпентин или другие минералы. Магматические расплавы, проникая в трещины, формируют рудоносные пегматитовые тела (дайки и жилы). Во время кристаллизации первыми образуются тяжелые минералы – они оседают на дно магматической камеры, формируя породы ультраосновного и основного состава (дуниты и габбро). Оставшаяся магма оказывается гидростатически легкой не только за счет пониженного участия тяжелых элементов, но и потому, что объем расплава примерно на 10 % больше, чем объем образующихся из него магматических пород. Легкий и богатый подвижными компонентами расплав станет отжиматься вверх – над породами основного состава начнут кристаллизоваться средние (диориты, сиениты, гранодиориты), а затем и кислые магматические породы (граниты).

2. Ликвация (от латин. liquatio – плавление, разжижение) – разделение магмы при понижении температуры на два несмешивающихся расплава разного состава. При этом насыщенная кремнеземом легкая жидкость скапливается в верхней части магматической камеры, а более тяжелая – в нижней. Возможно, ликвация принимает участие в образовании пегматитов.

3. Ассимиляция (от латин. assimilatio – слияние, усвоение) – магма расплавляет окружающие горные породы, обогащается продуктами расплава и, следовательно, изменяет свой химический состав. О процессе ассимиляции свидетельствуют ксенолиты (от греч. xenos – чужой и lithos – камень) – «впаянные» в интрузив обломки вмещающих пород. Процесс ассимиляции связан с формированием крупнейших по объему интрузивных тел. Иногда ассимиляция ведет к гибридизму (от лат. hibrida – помесь) – образованию магматических пород неупорядоченного химического и минералогического состава.

По мере остывания интрузивных тел от них отделяются и поднимаются по трещинам перегретые водные растворы и летучие компоненты, создавая пневматолитовые месторождения минералов, содержащих олово, вольфрам и другие металлы. На значительном расстоянии от интрузива летучие компоненты исчезают, температура растворов падает, идет формирование гидротермальных месторождений галенита, сфалерита, халькопирита, кварца, кальцита и других минералов.