25315 (654668)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Реферат

Родоначальные магмы: понятие и характеристика

Содержание

Введение

1 Химический состав и физико-химические особенности магмы

2. Родоначальные магмы

2.1 Базальтовая магма

2.2 Гранитная магма

2.3 Ультраосновная магма

2.4 Андезитовая магма

Список литературы

Введение

Образование магматического расплава очень тесно связано с местной мобилизацией растворов, причиной движения которых, прежде всего, следовало бы считать повышение температуры. В любом горном хребте количество и наблюдавшиеся размеры батолитов имеют стремление быть прямопро-порциональными интенсивности орогенического смятия. Можно думать, что рождению магмы благоприятствуют процессы, развязывающие энергию движения: подвижные пояса, крупные разломы, геосинклинальные зоны. Возникающие магматические тела как бы завершают эти движения и противодействуют им.

Рудное вещество и летучие магма усваивает из окружающих пород и глубин подвижного пояса. Следовательно, главные материалы, обусловившие состав тела, мы должны искать в его окружении. Магма рождается при температурах (для данного расплава), очень пониженных летучими и, вероятно, в той или иной мере ниже температуры ее кристаллизации. В этих случаях кристаллизация магматического расплава в значительной мере должна быть обусловлена уходом летучих.

2. Химический состав и физико-химические особенности магмы

Магма представляет собой преимущественно силикатный расплав, содержащий летучие компоненты и периодически рождающийся в глуоинах земли. Магма может быть гомогенным (однородным) расплавом, но иногда представляет смесь расплава и выделившихся из него кристаллов. В этом случае относительные количества расплава и кристаллов могут изменяться в широких пределах, но во всех случаях магма сохраняет способность к перемещению по магмоподводящим кана-. лам.

О химическом составе магмы мы судим по составу магматических пород, которые являются продуктами ее отвердевания при понижении температуры. В целом, можно говорить о том, что магма — это очень сложный силикатный расплав-раствор, главной составляющей которого является Si0₂. Кроме кремнезема, здесь в переменных количествах присутствуют следующие породообразующие окислы: Ti0₂, А1₂0₃, Fe₂0₃, FeO, MgO, CaO, Na₂0, K₂0, H₂0, к которым присоединяются элементы-примеси Mn, Ва, Be, Рв, Сu, Zn, Со и многие другие (см. табл. 2). Практически всегда в магмах присутствуют летучие компоненты (флюиды), кроме Н₂0 представленные соединениями F, Cl, Р и С0₂.

Таблица№1

Влияние давления Н20 на плавление породообразующих минералов

	Давление H2O,кбар
Минерал	0	1	2	5	10
1	Температура, "С
Диопсид CaMgSi206	1390	1330	1315	1290
Анортит CaAl2Si208	1550	1405	1340	1230	1115
Альбит NaAlSi308	1120	905	845	745
Нефелин NaAlSi04	1525	1135	1025	830	675
Санидин KAlSi308	____	_____	1000	875

Конечно, о составах магмы мы имеем только приближен ное представление, так как природные расплавы зрительно более богаты флюидами, которые теряются в процессе кристаллизации. При этом нужно иметь в виду, что флюиды играют очень большую роль, снижая вязкость магмы и температуру начала ее кристаллизации. Особое значение имеют содержание в расплаве Н₂0 и ее давление (Рн₂о).

Повышение давления Н₂0 снижает температуры плавления (табл. 1), а значит, и температуры кристаллизации главных породообразующих минералов (особенно салических). Так, при Рн₂0 =5 кбар (около 50 МПа) температуры плавления снижаются для диопсида на 100°, для анортита — на 320°, для альбита — на 375°, для нефелина — на 700°.

Форма нахождения химических элементов в магматических расплавах длительное время вызывала оживленные дискуссии. Устарели взгляды о присутствии элементов в магмах в виде атомов или окислов. Этому противоречит однотипность минералогического состава горных пород и, электропроводность силикатных расплавов.

Еще Ф. Ю. Левинсон-Лессинг предполагал, что'в магмах присутствуют и перемещаются не отдельные окислы, а комплексы, соответствующие по составу будущим минералам. Эти предположения подтверждены теперь экспериментально.

По современным данным, магма представляет собой очень сложный расплав-раствор, в котором присутствуют катионы металлов (K^l+, Na¹⁺, Са²+, Mg²+, Fe²⁺), комплексные анионы типа [Si0₄]⁴-, [Si0₃]²-, [Si₂0₅]⁴-, [Al₂Si0₇]⁴- и некоторые другие. Внутреннее строение магмы можно представить с точки зрения теории роев сиботаксисов при условии стремления расплава к упорядочению своей структуры. Такое стремление выражается в непрерывном возникновении и распаде соединений, отвечающих по составу породообразующим минералам. Эта закономерность свойственна магмам, находящимся в предкристаллизационном состоянии. Именно в этот период в магме непрерывно «роятся» (возникают и распадаются) сиботаксисы — соединения, составляющие основу главных силикатных минералов магматических пород.

Главным процессом, определяющим превращение магмы в твердую горную породу, является ее кристаллизация, связанная с падением температуры.

2. Родоначальные магмы

Разнообразные по составу типы магматических пород часто встречаются вместе в общих магматических формациях, что позволяет обоснованно предполагать возможность их возникновения из первоначально однородной исходной магмы.

Анализ распространенности магматических пород позволяет сделать вывод об ограниченном числе таких родоначальных магм, рождающихся в глубинах земли.

Главными признаками родоначальных магм являются следующие: многократное появление такой магмы на протяжении геологической истории и в больших объемах; преобладание пород, близких по составу к родоначальной магме, во многих магматических формациях.

В разные периоды развития петрографической науки было предложено несколько гипотез о числе родоначальных магм, при расщеплении (дифференциации) которых возникает все разнообразие магматических горных пород. Еще в конце прошлого и начале текущего столетия крупнейшим отечественным петрографом была обоснована гипотеза о существовании двух родоначальных магм: кислой (гранитной) и основной (базальтовой).

Таблица №2

Средний химический состав толеитовых базальтов (ТБ)

Порода	Si02	Ti02	А120з |	Fe203	FeO
ТБ	49,22	1,48	15,18	3,18	9,32
ОБК	47,78	2,22	15,33	4,09	7,51

Примечание. Данные В.А. Кутолина

В 30—40 гг. XX в. наибольшее признание получила гипотеза единой базальтовой родоначальной магмы, выдвинутая и обоснованная американским ученым Н. Боуэном. С позиций этой гипотезы все разнообразие магматических пород возникло при расщеплении базальтовой магмы.

В настоящее время большинство исследователей исходит из представлений о возможности образования в глубинах земли магм различного состава: базальтовой (основной), гранитной (кислой), ультраосновной и, возможно, андезитовой.

Эти родоначальные магмы отличаются друг от друга не только по составу, но и по месту своего зарождения. По последнему признаку, все магмы можно подразделить на мантийные и коровые. Мантийные возникают при выборочном (базальтовая, андезитовая) или полном (ультраосновная) плавлении вещества верхней мантии, а коровые —при выборочном плавлении вещества земной коры и своем большинстве имеют кислый состав.

1. Базальтовая магма

Базальтовая магма как родоначальная признается всеми исследователями. Об ее реальном существовании свидетельствуют многие факты (широчайшее распространение базальтов в земной коре, многократное их появление на протяжении геологической истории, преобладание этих пород во многих магматических формациях и т.д.).

По своему составу базальтовая магма не остается постоянной, и в настоящее время выделяется несколько ее типов. Наибольшее признание получила гипотеза о существовании толеит-базальтовой и оливин-базальтовой магм. Некоторые исследователи выделяют также магму высокоглиноземистых базальтов, занимающую промежуточное по составу положение между двумя упомянутыми типами-

Таблица№3

Средний химический состав оливиновых базальтов континентов (ОКБ)

Порода	Мп	MgO	СаО	Na20	K2O	Н20
ТБ	0,20	6,22	10,47	2,22	0,75	6,15
ОБК	0,15	6,99	9,00	2,85	1,31	0,44

Толеит-базальтовая (ТБ) и оливин-базальтовая (ОБК) магмы часто значительно отличаются по составу продуктов непосредственной кристаллизации (табл. 2,3).

Анализ данных этой таблицы показывает, что выделенные типы магм существенно отличаются по содержанию Si0₂, Ti0₂, K₂O и Na₂O. Так, оливин-базальтовая магма отличается от толеитовой повышенным содержанием щелочей и титана и пониженным содержанием кремнезема.

Местом зарождения всех типов базальтовых магм по всеобщему признанию является верхняя мантия (астеносфера). Опираясь на состав глубинных ксенолитов, скорость распространения сейсмических волн и некоторые экспериментальные данные, можно говорить об ультраосновном ее составе. Наиболее признана пиролитовая модель А. Е. Рингвуда, согласно которой верхняя мантия сложена пиролитом — гипотетическим веществом ультраосновного состава, состоящим из трех частей перидотита и одной части базальта. По представлениям А. Е. Рингвуда и многих других исследователей, при выборочном плавлении пиролита могут возникать базальтовые расплавы.

Пиролитовая модель верхней мантии в последние годы подвергается серьезной критике, и многие ученые склоняются к выводу о значительной неоднородности состава верхней мантии. Так, В. А. Кутолин высказал предположение о том, что верхняя мантия, кроме перидотитов, содержит также вещество пироксенитового (вебстеритового) состава, которое можно представить как три части перидотита и две части базальта. Н. Л. Добрецов на основании изучения глубинных ксенолитов, анализа геофизических данных предложил еще более сложную по составу модель, которая имеет в своем составе разнообразные пироксениты, перидодиты, амфиболиты и эклогиты.

Несмотря на острую дискуссионность вопроса о составе верхней мантии, большинство исследователей считают местом рождения базальтовых магм ту ее часть, которая называется астеносферой (зоной пониженных скоростей сейсмических волн). Астеносфера располагается на глубинах от 80—95 до 200—400 км и предположительно содержит около 5% базальтового расплава, который при благоприятных термодинамических условиях может дать начало крупным магматическим очагам базальтовой магмы.

Различия в составе толеит-базальтовой и оливин-базальтовой магм объясняются, по-видимому, различными глубинами их зарождения. По данным В. П. Петрова (1972), оливин-базальтовая магма образуется на глубинах порядка 200 км при давлении около 50 кбар (400—500 МПа). Толеит-базальтовые расплавы возникают на меньших глубинах (около 150 км) при давлении 40—50 кбар. При этом следует иметь в виду, что приведенные данные о глубинах зарождения базальтовых магм являются только гипотетическими. Некоторые исследователи допускают возможность их генерации на значительно меньших глубинах и соответственно при меньших давлениях.

1. Гранитная магма

Представления о существовании самостоятельной гранитной магмы в настоящее время широко распространены. Ее самостоятельность доказывается исключительно большими объемами гранитоидных тел, возникавших во все периоды геологической истории, и значительным распространением кислых вулканических пород. Сказанное не исключает возможности образования некоторых количеств кислых магматических расплавов в результате далеко зашедшей дифференциации базальтовой магмы. В пользу последнего предположения свидетельствует нередко наблюдающаяся тесная связь кислых вулканических пород с андезитами и базальтами, а также сочетание в единых формациях гранитоидов и габброидов.

Все же главную роль в формировании кислых пород (глубинных и вулканических) играет, по-видимому, самостоятельная (родоначальная) кислая магма гранитоидного состава. При этом следует учитывать, что гранитная магма связана, вероятно, только с материковыми участками земной коры и отсутствует в океанических впадинах.

По своему химическому составу кислая магма не остается постоянной. Анализ распространенности различных типов гранитоидов позволяет предполагать самостоятельное существование по меньшей мере двух типов кислой магмы — гранитной и гранодиоритовой. Во всяком случае, в природе почти одинаково широко распространены собственно гранитные и гра-'нодиоритовые батолиты.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата