МАГМА
(от греч. magma - густая мазь),
расплавленная масса преим. силикатного состава, образующаяся в глубинных
зонах Земли. Обычно М. представляет собой сложный взаимный раствор соединений
большого числа химич. элементов, среди которых преобладают кислород, Si,Al,
Fe, Mg, Ca, Na и К. Иногда в М. растворено до нескольких процентов летучих
компонентов, в основном воды, меньше - окислов углерода, сероводорода,
водорода, фтора, хлора и пр. Летучие компоненты при кристаллизации М. на
глубине частично входят в состав различных минералов (амфиболов, слюд и
пр.). В редких случаях отмечаются магматич. расплавы несиликатного состава,
напр, щёлочно-карбонатного (вулканы Восточной Африки) или сульфидного.
В вулканич. областях М., достигая земной
поверхности, изливается в виде лавы, образует в жерлах вулканов
экструзивные тела или выбрасывается с газами в виде раздробленного материала.
Последний в смеси с обломками боковых пород и осадочным материалом отлагается
в виде разнообразных туфов.
Магматич. массы, застывающие на глубине,
образуют разнообразные по форме и размерам интрузивные тела - от мелких,
представляющих собой выполненные магмой трещины, до огромных массивов,
с
площадями
в горизонтальном сечении до мн. тыс. км2. При внедрении М. в
земную кору или при излиянии её на поверхность Земли образуются
магматические
горные породы, к-рые и дают представление о её составе.
Типы магмы. Изучив распространение различных
Первоначально считалось, что М. образует
В начале 70-х гг. на основания результатов
В СССР, США, Японии, Австралии ведутся
Магматич. породы близкого возраста и химич.
М. разного состава имеют различные физич.
Эволюция магмы. Попадая в иные условия,
Кристаллизационная дифференциация связана
Первоначально предполагалось, что магматич.
Для определения хода эволюции М. важное
Устанавливается связь главных концентраций
Лит.: Заварицкий А. Н., Извер-женные
магматич. пород на поверхности Земли и показав преим. распространение базальтов
и гранитов, сов. геолог Ф. Ю. Левинсон-Лессинг предположил, что
все известные магматич. породы образовались за счёт двух родоначальных
М.: основной (базальтовой), богатой Mg, Fe и Са с содержанием SiO
содержащей от 65 до 78% SiO
гипотезу о наличии наряду с основной и кислой М. также ультраосновной (перидотитовой)
М., исторгаемой непосредственно из подкоровых очагов, содержащей менее
40% SiO
а кислые породы встречаются только в виде интрузивных образований, амер.
петролог Н. Боуэн высказал гипотезу о существовании лишь одной родоначальной
М. -базальтовой, а образование гранитов объяснял как результат кристаллизационной
дифференциации базальтовой М. в процессе её застывания. В конце 50-х гг.
Н. Боуэн доказал возможность существования гранитной М. в условиях высоких
давлений, присутствия воды (2-4% ), при темп-ре ок. 600 °С.
сплошные оболочки в недрах Земли. С помощью геофизич. исследований было
доказано, что постоянных оболочек жидкой М. нет, что М. периодически образует
отд. очаги в пределах разных по составу и глубинности оболочек Земли.
большого кол-ва экспериментальных работ было сделано предположение, что
гранитная М. образуется в земной коре и верхней мантии, а основная М.,
вероятно, в области астеносферы вследствие выделения относительно
легкоплавкого материала. Кроме гранитной и базальтовой М., допускается
существование и др., более редких, местных М., но природа их пока не ясна.
Предполагают, что возникновению М. благоприятствует местный подъём температуры
(разогрев недр); допускается привнес плавней (воды, щелочей и т. д.) и
падение давления.
интенсивные экспериментальные исследования по изучению условий образования
расплавов, близких к М. Большое значение для выяснения природы М. имеют
данные геофизич. исследований о состоянии земной коры и верхней мантии
(в частности, о темп-pax глубин Земли).
состава, образованные из одного исходного магматич. расплава
(комагма-тические
породы), часто распространяются в зонах протяжением в тыс. км. Причём
магматич. породы каждой такой зоны (или провинции) отличаются повышенным
или пониженным содержанием к.-л. окисла (напр., Na или К) и характерной
металлогенией. На основании этого предполагалось существование магматич.
бассейнов огромных размеров на протяжении целых геологич. эпох в течение
десятков миллионов лет. По др. представлениям, причина такой однородности
заключается в близости составов исходных пород, а также темп-р и давлений,
при к-рых происходит выплавка М.
свойства, к-рые зависят также от темп-ры и содержания летучих компонентов.
М. базальтового состава отличается пониженной вязкостью, н образуемые ею
лавовые потоки очень подвижны. Скорость перемещения таких потоков достигает
иногда 30 км/ч. М. кислого состава обычно более вязкая, особенно
после потери летучих. В жерлах вулканов она образует экструзивные купола,
реже - потоки. Для кислой М., богатой летучими, характерны взрывные извержения
с образованием мощных толщ игнимбритов (см. Игнимбрит). В интрузивных
условиях, при сохранении летучих, кислая М. более подвижна и может образовывать
тонкие дайки. Темп-ра М. колеблется в широких пределах. Определение темп-ры
лав в совр. вулканах показало, что она изменяется от 900- до 1200 °С. По
экспериментальным данным, гранитная (эвтектическая) М. сохраняется жидкой
примерно до 600 °С.
чем те, в к-рых она образовалась, М. может эволюционировать, меняя свой
состав. Происходит дифференциация М., при к-рой за счёт одной М. возникает
несколько частных М. Дифференциация М. может происходить до её кристаллизации
(магматич. дифференциация) или в процессе кристаллизации (кристаллизационная
дифференциация). Магматич. дифференциация может быть результатом ликвации
М.,
т. е. распадения её на две несмешивающиеся жидкости, или результатом существования
в пределах магматич. бассейна разности темп-р или к.-л. др. физич. параметра.
с тем, что выделяющиеся в начальные стадии затвердевания М. минералы по
удельному весу отличны от расплава. Это ведёт к всплыванию одной их части
(напр., кристаллы плагиоклаза в диабазах Кольского п-ова) и опусканию другой
(напр., оливина и авгита в базальтах Н. Шотландии). В результате в вертикальном
разрезе магматич. тела образуются породы различного состава. Возможно изменение
состава М. при отжимании остаточной жидкости от выделившихся кристаллов
и в результате взаимодействия М. с вмещающими породами.
дифференциация и взаимодействие с вмещающими породами (ассимиляция, контаминация)
ведут к разнообразию М. Теперь этими процессами чаще объясняют детали строения
отдельных массивов магматических пород, полосчатое строение интрузивных
тел, различия в составе лав, одновременно изливающихся из вулкана на разных
гипсометрич. уровнях, и смену составов лав, изливающихся из вулкана.
значение имеет последовательность выделения минералов при кристаллизации
М. Нем. петрографом К. Г. Розенбушем и амер. петрографом Н. Боуэном
была разработана схема, согласно к-рой при кристаллизации М. в первую очередь
всегда выделяются редкие (акцессорные) минералы, затем магнезиально-железистые
силикаты и основные плагиоклазы, далее следуют роговая обманка и средние
плагиоклазы, а в конце процесса образуются биотит, щелочные полевые шпаты
и кварц. В основных М. тот же закон определяет обычное выпадение в первую
очередь оливина, позже пироксенов и лишь в конце - амфиболов и слюды.
Однако универсальной последовательности кристаллизации М. не существует.
Это согласуется с представлениями о М. как сложном растворе, где выпадение
твёрдых фаз определяется законом действующих масс и растворимостью компонентов.
Поэтому в М., богатой алюмосиликатными и щелочными компонентами, полевые
шпаты выделяются раньше темноцветных минералов (в гранитах). В сильно пересыщенных
кремнезёмом породах нередко первым выделяется кварц (кварцевые порфиры).
Даже в М. одного состава порядок кристаллизации меняется в зависимости
от содержания в них летучих компонентов .
Полезные ископаемые, связанные с магмой.
М.
является носителем мн. полезных компонентов, к-рые в процессе её кристаллизации
концентрируются в отдельных участках, создавая эндогенные месторождения.
Нек-рые рудные минералы (минералы Cr, Ti, Ni, Pt), а также апатит обосабливаются
в процессе кристаллизации М. и образуют магматические месторождения в расслоённых
комплексах. Полагают, что на последних стадиях формирования интрузивов
(послемагматическая стадия) за счёт летучих компонентов, содержащихся в
М., формируются гидротермальные, грейзеновые, скарновые и др. месторождения
цветных, редких и драгоценных металлов, а также нек-рые месторождения железа.
руд редких щелочных металлов, бора, бериллия, редких земель, вольфрама
и других редких элементов с производными гранитной М., руд халькофильных
элементов - с базальтовой магмой, а хрома, алмазов и пр. - с ультраосновной
М. См. Магматические ме-сторож дения.
горные породы, М., 1955; Левин-сон-Лессинг ф. Ю., Петрография, 5 изд.,
М.- Л., 1940; Ритман А., Вулканы и их деятельность, пер. с нем., М., 1964;
И о д е р Г. - С., Тилли К. - Э., Происхождение базальтовых магм, пер.
с англ., М., 1965; М е н е р т К., Мигматиты и происхождение гранитов,
[пер. с англ., ч. 1], М., 1971; Бей ли Б., Введение в петрологию, пер.
с англ., М., 1972. Ф. К. Шипулин.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я