Onder magmatisme verstaan die geheel van verskynsels wat verband hou met die vorming, evolusie van die samestelling en beweging van magmas na die oppervlak van die Aarde. Magmatisme is een van die belangrikste diep prosesse in die aarde se binneland. Volgens die vorm van manifestasie word magmatisme in indringende en effusive verdeel. Die verskil tussen hulle bepaal grootliks die meganismes van rotsvorming.
Die konsep van magma
Magma is 'n hoë-temperatuur vloeistof-silikaat smelt wat in diep kamers vorm, hoofsaaklik in die boonste mantel (astenosfeer) en gedeeltelik in die onderste lae van die aardkors. Die vorming van 'n magmakamer vind plaas wanneer sekere waardes van druk en temperatuur gekombineer word. Sulke primêre magma het 'n homogene samestelling, insluitend die volgende komponente: vloeistof (smelt), waarin die gas of vlugtige fase (vloeistof) opgelos is. Daar is ook sommigevaste kristallyne stof. Soos jy na die oppervlak beweeg, ontwikkel die primêre magma na gelang van die spesifieke toestande.
Evolusie van magma sluit verskeie tipes prosesse in. Eerstens ervaar sy verskillende soorte differensiasie:
- segregasie, waarin dit in onmengbare vloeibare komponente skei;
- kristallisasie-differensiasie. Hierdie belangrikste proses word geassosieer met die presipitasie (kristallisasie) van sekere verbindings uit 'n amorfe smelt by verskillende kombinasies van temperatuur en druk.
Tweedens verander magma sy chemiese samestelling as gevolg van interaksie met gasheergesteentes. Hierdie verskynsel word kontaminasie genoem.
Kristallisasieprosesse in magma
Aangesien magma 'n mobiele mengsel van baie stowwe is en in veranderende toestande is, is die kristallisasie van sy komponente 'n baie komplekse proses. Dit word gewoonlik in drie hooffases verdeel:
- Hoë temperatuur vroeë magmatiese fase. Op hierdie stadium val hoëdigtheid yster- en magnesiumbevattende minerale uit die magma. Hulle vestig en versamel in die onderste dele van die magmakamer.
- Mid-temperatuur hoofmagmatiese fase, waarin die hoofkomponente van gesteentes gevorm word, soos veldspate, kwarts, mika, piroksene, amfibole. Kalsium presipiteer, die oorgrote meerderheid van silikon en aluminium. Kristallisasie in hierdie fase gaan reeds gepaard met 'n tekort aan spasie in die magmakamer, dus is die resulterende minerale fynerkorrelig.
- Lae-temperatuur laat magmatiese (pegmatiet)fase. Op hierdie stadium versprei die mobiele sogenaamde pegmatiet-magma-oorblyfsel, verryk in vlugtige komponente, deur die holtes en krake wat in die magmakamer oorbly, wat bydra tot die herkristallisasie van gasheergesteentes. Pegmatietare word gekenmerk deur die vorming van groot kristalle wat in mekaar kan groei. Hierdie stadium grens aan en is nou verwant aan die hidrotermiese fase van mineraalvorming.
Vulkanisme en plutonisme
Daar is sulke vorme van manifestasie van magmatisme soos indringend en uitbundig. Die verskil tussen hulle lê in die toestande van evolusie van magmas en die plek van hul stolling. Die laaste faktor speel 'n besonder belangrike rol.
Effusive magmatism is 'n proses waartydens magma die oppervlak van die aarde deur 'n toevoerkanaal bereik, na bo styg, vulkane vorm en vries. Die uitgebarste magma word lawa genoem. Wanneer dit die oppervlak bereik, verloor dit intensief sy vlugtige komponent. Stolling vind ook vinnig plaas, sommige soorte lawas het nie tyd om in 'n amorfe toestand te kristalliseer en stol nie (vulkaniese glase).
Indringende magmatisme (plutonisme) is anders deurdat die magma nie die oppervlak bereik nie. Magma wat op die een of ander manier in die oorliggende horisonne van gasheergesteentes binnedring, stol op die diepte en vorm indringende (plutoniese) liggame.
Klassifikasie van indringers
Verwantskappe van gasheergesteentes met produkte van indringende magmatisme en tipes indringende liggame word volgens baie kriteria onderskei, veral, soos:
- Formasiediepte. Daar is naby-oppervlak (subvulkaniese), medium-diep (hipabyssale) en diep (abyssale) indringings.
- Ligging relatief tot gasheerrock. Volgens hierdie kriterium word ingebedde skikkings in konsonant (konkordant) en diskordant (diskordant) verdeel.
Die aard van indringende magmatisme en tipes indringings word ook geklassifiseer volgens kenmerke soos die verhouding van die struktuur van die plutoniese liggaam tot die kontakoppervlak (konformeel en diskonformeel), verhouding tot tektoniese bewegings, vorm, grootte van die massief, ensovoorts.
Die kriteria vir die identifisering van verskillende tipes magmatiese indringings is nou verwant. Byvoorbeeld, afhangende van die struktuur van die omsluitende stratum, die diepte en meganisme van vorming van die magmatiese massief en ander manifestasies van indringende magmatisme, kan die vorms van intrusies baie verskil.
Meganismes vir die inbring van magma in die rotsmassa
Magma kan op twee hoofmaniere in die gasheerstratum binnedring: langs die vlakke van stratifikasie van die sedimentêre stratum of langs bestaande krake in die rots.
In die eerste geval, onder die druk van magma, styg die lae van die dak - die oorliggende areas van die dikte - of, omgekeerd, as gevolg van die invloed van die massa van indringende magma, die onderliggende lae sak. Dit is hoe konsonantintrusies gevorm word.
As magma opwaarts indring, krake vul en uitbrei, deur lae breek en dakrotse ineenstort, vorm dit self 'n holte wat deur 'n indringende liggaam beset sal word. Op hierdie manier, onkonforme voorkomplutoniese liggame.
Vorms van ingebedde stollingsmassas
Afhangende van die spesifieke pad waarlangs die proses van indringende magmatisme vorder, kan die vorms van indringende liggame baie uiteenlopend wees. Die mees algemene onaanpasbaar-voorkomende stollingsmassiewe is:
- Dike is 'n plaatagtige, steil dipende liggaam wat die omsluitende lae kruis. Die dyke is baie langer as dik, en die kontakvlakke is amper parallel. Dyke kan van verskillende groottes wees - van tientalle meters tot honderde kilometers lank. Die vorm van dyke kan ook sirkelvormig of radiaal wees, afhangende van die ligging van krake gevul met magma.
- 'n Aar is 'n klein sekantliggaam met 'n onreëlmatige, vertakte vorm.
- Stam is 'n kolomvormige liggaam wat gekenmerk word deur vertikale of steil dalende kontakoppervlaktes.
- Batholith is die grootste verskeidenheid indringers. Batholiths kan honderde of selfs duisende kilometers lank wees.
Oorvleuelende liggame neem ook verskeie vorme aan. Onder hulle word dikwels gevind:
- Sill is 'n bedding-indringing waarvan die kontakoppervlakke parallel met gasheerbeddens is.
- Lopolith is 'n lensvormige skikking, konveks na onder.
- Laccolith is 'n liggaam met 'n soortgelyke vorm, waarvan die konvekse kant aan die bokant geleë is, soos 'n sampioendop. Berg Ayu-Dag in die Krim is 'n voorbeeld van gabbroid laccolith.
- Phacolite is 'n liggaam wat in die vou van die gasheerrotstrog geleë is.
Inbraakkontaksone
Die vorming van plutoniese liggame gaan gepaard met komplekse prosesse van interaksie by die grens met die omsluitende stratum. Sones van endokontak en eksokontak word langs die kontakoppervlak gevorm.
Endokontakveranderinge vind plaas in die indringende as gevolg van die penetrasie van gasheergesteentes in die magma. As gevolg hiervan ondergaan magma naby die kontak chemiese veranderinge (kontaminasie) wat mineraalvorming beïnvloed.
Die eksokontaksone kom in die gasheergesteente voor as gevolg van die termiese en chemiese effekte van magma en word gekenmerk deur aktiewe prosesse van metamorfose en metasomatie. Vlugtige magmakomponente kan dus minerale in die eksokontaksone vervang met ingevoerde verbindings, wat die sogenaamde metasomatiese halo's vorm.
Minerale verbindings wat deur vlugtige komponente uitgevoer word, kan ook direk in die kontaksone kristalliseer. Hierdie proses speel 'n beduidende rol in die vorming van byvoorbeeld mika, en met die deelname van water, kwarts.
Indringende magmatisme en indringende gesteentes
Gesteentes wat gevorm word as gevolg van diep magma-kristallisasie word indringend, of plutonies, genoem. Uitvloeiende (vulkaniese) gesteentes word gevorm wanneer magma op die oppervlak van die Aarde (of op die seebodem) uitbars.
Indringende en uitvloeiende magmatisme gee aanleiding tot reekse gesteentes soortgelyk in mineraalsamestelling. Die klassifikasie van stollingsgesteentes volgens samestelling is gebaseer op die inhoud van silika SiO2. Volgens hierdie rasmaatstafonderverdeel in ultrabasies, basies, medium en suur. Die silika-inhoud in die reeks neem toe van ultramafiese (minder as 45%) gesteentes tot suur (meer as 63%). Binne elke klas verskil gesteentes in alkaliniteit. Die belangrikste indringende gesteentes in ooreenstemming met hierdie klassifikasie vorm die volgende reeks (vulkaniese analoog tussen hakies):
- Ultrabasies: peridotiete, duniete (picriete);
- Belangrikste: gabbroïede, pirokseniete (basale);
- Medium: dioriete (andesiete);
- suur: granodioriete, graniete (dasiete, ryoliete).
Plutoniese gesteentes verskil van uitvloeiende gesteentes deur die toestande van voorkoms en die kristalstruktuur van die minerale wat hulle saamstel: hulle is volkristallyn (bevat nie amorfe strukture nie), helderkorrelrig en het geen porieë nie. Hoe dieper die bron van rotsvorming (afgrondindringings) was, hoe stadiger het die prosesse van magma-afkoeling en kristallisasie verloop, terwyl 'n groot hoeveelheid van die vlugtige fase gehandhaaf is. Sulke diep rotse word gekenmerk deur groter kristallyne korrels.
Interne struktuur van indringende liggame
Die struktuur van plutoniese massiewe word gevorm in die loop van 'n kompleks van verskynsels wat onder die algemene naam van prototektoniek verenig word. Dit onderskei twee stadiums: prototektoniek van die vloeibare en vaste fase.
By die vloeistoffase-stadium word die primêre gestreepte en lineêre teksture van die resulterende liggaam gelê. Hulle weerspieël die vloeirigting van die indringende magma en die dinamiese toestande vir die oriëntasie van kristalliserende minerale (byvoorbeeld die parallelle rangskikkingmika-kristalle, horingblende, ens.). Teksture word ook geassosieer met die ligging van fragmente van uitheemse gesteentes wat in die magmakamer geval het - xenoliete - en geïsoleerde mineraalophopings - schlieren.
Die vastefase-stadium van indringende evolusie word geassosieer met die afkoeling van die nuutgevormde rots. Primêre krake verskyn in die massief, waarvan die ligging en aantal bepaal word deur die verkoelende omgewing en die strukture wat in die vloeistoffase gevorm word. Daarbenewens ontwikkel sekondêre strukture in so 'n magmatiese massa as gevolg van fragmentasie van sy seksies en verplasings langs breuke.
Die studie van prototektoniek is belangrik om die toestande vir die ligging van mineraalafsettings binne indringings en in die omliggende gesteentes te verduidelik.
Magmatiese intrusies en tektoniek
Gesteentes van indringende oorsprong is wydverspreid in verskeie areas van die aardkors. Sommige manifestasies van indringende magmatisme lewer 'n beduidende bydrae tot beide streeks- en globale tektoniese prosesse.
Tydens kontinentale botsings in die loop van die verhoging van die dikte van die kors, as gevolg van aktiewe granitiese magmatisme, word groot batholiete gevorm, byvoorbeeld die Gangdis-batoliet in die Trans-Himalajas. Die vorming van groot batholiete word ook geassosieer met aktiewe kontinentale marges (Andes-batoliet). Oor die algemeen speel silisiummagma-indringings 'n belangrike rol in bergbouprosesse.
Wanneer die kors gerek word, vorm reekse parallelle dyke dikwels. Sulke reekse word in middel-oseaan-rante waargeneem.
Sills is een van die kenmerkende vorme van intrakontinentale magmatiese intrusies. Hulle kan ook 'n groot omvang hê - tot honderde kilometers. Dikwels vorm magma, wat tussen lae sedimentêre gesteentes deurdring, verskeie lae drumpels.
Diep magmatiese aktiwiteit en minerale
As gevolg van die eienaardighede van kristallisasie in die prosesse van indringende magmatisme, word ertsminerale gevorm vir chroom, yster, magnesium, nikkel, sowel as inheemse platinoïede in ultrabasiese gesteentes. In hierdie geval vorm swaar metale (goud, lood, tin, wolfram, sink, ens.) oplosbare verbindings met vlugtige magmakomponente (byvoorbeeld water) en konsentreer in die boonste streke van die magmakamer. Dit vind plaas in die vroeë fase van kristallisasie. Op 'n later stadium vorm 'n mobiele pegmatietresidu wat seldsame aarde en skaars elemente bevat aarafsettings in indringende frakture.
Dus, die Khibiny op die Kola-skiereiland is 'n laccolith, blootgestel as gevolg van erosie van die omsluitende stratum. Hierdie liggaam is saamgestel uit nefeline syeniete, wat 'n erts vir aluminium is. Nog 'n voorbeeld is die Norilsk-drumpelindringers ryk aan koper en nikkel.
Kontaksones is ook van groot praktiese belang. Afsettings van goud, silwer, tin en ander waardevolle metale word geassosieer met metasomatiese en metamorfe stralekranse van indringende liggame soos die Bosveldlopolith in Suid-Afrika, bekend vir sy gouddraende stralekranse.
Dus, gebiede van indringendemagmatisme is die belangrikste bron van baie waardevolle minerale.
