Физико-химические особенности магм

Магма представляет собой силикатный расплав, насыщенный летучими компонентами. Магма периодически возникает в литосфере. Вопрос образования магмы является спорным. Предполагается, что магма образуется в отдельных очагах в нижней части литосферы и возникает в результате нарушения физико-химических условий, то есть твердое вещество вследствие изменения физико-химических условий переходит в жидкое состояние. Дальнейшая эволюция магмы связана с передвижением в земной коре. В одних случаях кристаллизация магмы осуществляется на значительной глубине в земной коре, в других изливается на поверхность.

По составу магма может быть гомогенным расплавом, однако, чаще всего она представляет собой смесь кристаллов и расплава. Соотношение расплава и кристаллов может значительно изменяться, однако, во всех случаях магма сохраняет способность к перемещению.

О химическом составе магмы мы судим по химическому составу магматических пород, которые являются продуктами ее отвердевания при понижении температуры. Магмы представляют собой сложные силикатные расплавы, главной составной частью которых является SiO₂.

Совместно с кремнеземом в переменных количествах присутствуют породообразующие окислы: TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, MgO, MnO, CaO, Na₂O, K₂O, P₂O₅, H₂O, CO₂, SO₄ и другие, наряду с которыми в магмах присутствуют элементы примеси Ва, Be, Рb,Cu, Zn, Co и другие. Магмы всегда обогащены летучими компонентами (флюидами), кроме воды, присутствуют соединения F, Cl, P, CO₂.

Однако по составу горных пород мы можем только приближенно судить о составе магмы, так как природные расплавы значительно обогащены флюидами, которые обычно теряются d процессе кристаллизации. Наличие флюидов в магме значительно снижает ее вязкость и температуру начала кристаллизации. Особое значение имеет содержание в расплаве H₂O и ее давление.

Форма нахождения химических элементов в расплаве окончательно не выяснена, ранее существовало представление, что химические элементы находятся в магме в виде атомов и окислов.

В настоящее время экспериментально доказано, что магма представляет собой сложный раствор-расплав, в котором присутствуют катионы металлов, (K⁺¹, Na⁺¹, Ca⁺², Fe⁺²) комплексных анионов [SiO₄] ^-4, [SiO₃] ^-2 и другие. Расплав стремится к упорядочению своей структуры, что выражается в непрерывном возникновении и распаде соединений, соответствующих по составу породообразующим минералам. Такая закономерность характерна для магм, находящихся в предкристаллизационном состоянии. В этот момент в магме непрерывно возникают и распадаются соединения, составляющие основу главных силикатных минералов, магматических пород. Главным процессом, определяющим переход магмы в твердом состоянии, является ее кристаллизация, связанная с падением температуры.

Дата добавления: 2015-10-16