Магматические горные породы: основы классификации

Магматические горные породы представляют собой один из основных типов горных пород на Земле. Они играют ключевую роль в строении земной коры и являются важным источником информации о геологических процессах в недрах нашей планеты.

1. Общие принципы классификации магматических горных пород

Магматические горные породы отличаются от осадочных и метаморфических тем, что образуются из расплавленной магмы. Существует несколько основных критериев для классификации этих пород:

• По происхождению (интрузивные и эффузивные)
• По химическому составу (ультраосновные, основные, средние, кислые)
• По структурно-текстурным особенностям (размер зерен, наличие включений и др.)

Интрузивные породы образуются при застывании магмы внутри земной коры, а эффузивные - на поверхности. По химическому составу магматические породы классифицируются на породы с различным содержанием кремнезема.

2. Интрузивные магматические породы

Интрузивные породы возникают при остывании и кристаллизации магмы в толще земной коры. К ним относятся разнообразные глубинные породы, такие как габбро, нориты, анортозиты. Они имеют крупнозернистую структуру, образованную при медленном застывании магмы.

Также к интрузивным породам относятся жильные образования, такие как пегматиты и аплиты. Они застывают в трещинах земной коры и отличаются очень крупными размерами минеральных зерен.

Габбро и граниты – наиболее распространенные интрузивные магматические породы. Первые состоят из темноцветных минералов, а вторые – преимущественно из светлых полевых шпатов и кварца.

3. Эффузивные магматические породы

Эффузивные породы возникают при излиянии лавы на земную поверхность. К ним относятся непосредственно лава и пирокластические породы, образованные в результате вулканических выбросов (тефра, пепел, вулканические бомбы). Среди эффузивов наиболее широко распространены базальты, андезиты, трахиты, пемза.

Свойства эффузивных пород во многом определяются скоростью охлаждения лавы. Например, быстрое застывание приводит к образованию магматических горных пород с мельчайшими кристаллами или даже стекловидной структуры.

К эффузивным породам также относятся вулканические обсидианы – по сути это застывшее вулканическое стекло, богатое кремнеземом. Известны трахиты – серые эффузивные породы аляскитового ряда и гавайиты с повышенным содержанием титана.

4. Ультраосновные магматические породы

К ультраосновным магматическим породам относят содержащие менее 45% S_iO₂. Это перидотиты, пироксениты, дуниты, которые слагают верхнюю мантию Земли. Они чрезвычайно бедны кремнеземом и богаты магнием и железом.

К ультраосновным породам относится ядра тектонических разломов, а также кумулятивные интрузивные породы в составе слоистых массивов, например такой известный объект, как платиноносный комплекс Бушвельд в ЮАР.

5. Основные магматические породы

К основным магматическим породам относятся разновидности, содержащие от 45 до 52% S_iO₂. Это базальты, диабазы, габбро и другие породы с повышенным содержанием магния и железа.

Основные породы имеют преимущественно темную окраску из-за наличия таких минералов как роговая обманка, пироксены, оливины. Они широко распространены среди эффузивных образований, а также встречаются в виде интрузий.

6. Средние магматические породы

К средним магматическим породам относят разновидности, содержащие от 52 до 66% S_iO₂. Это диориты, андезиты и андезибазальты. Они занимают промежуточное положение между основными и кислыми изверженными породами.

Средние породы также встречаются среди интрузий и эффузивов. К примеру, андезитовые лавовые потоки довольно часто извергаются при извержениях вулканов.

7. Кислые магматические породы

К кислым изверженным породам относят разновидности, содержащие свыше 66% оксида кремния. Это граниты, риолиты, трахиты, липариты и другие аналогичные образования.

Они характеризуются светлой окраской из-за высокого содержания калиевого полевого шпата, кварца, плагиоклаза. Кислые интрузивные породы (граниты) входят в состав многих горных массивов и батолитов.

8. Текстурные особенности магматических пород

Магматические породы различного химического состава могут иметь определенные текстурные признаки. Текстура определяется скоростью охлаждения магмы и размерами кристаллов слагающих породу минералов.

Крупнокристаллические структуры возникают при очень медленной кристаллизации. Мелкозернистые и стекловатые структуры характерны для эффузивных пород, быстро застывших на поверхности.

9. Горные породы кимберлитовой серии

Отельный класс магматических пород составляют кимберлиты, являющиеся первичными материнскими породами алмаза. Они образуют неглубокие жерла вулканического происхождения, наиболее богатые алмазным сырьем. Возраст кимберлитов превышает 1 млрд лет.

10. Вторичные изменения магматических пород

После образования магматические породы подвергаются вторичным изменениям под действием внешних факторов. Происходят процессы выветривания, гидротермальные и метаморфические преобразования.

Наиболее распространены процессы окисления и гидратации первичных минералов с образованием новых вторичных минеральных фаз. Например, при выветривании базальта образуется глинистая кора выветривания.

11. Классификация магматических пород по Петрографическому кодексу

В России принята классификация магматических пород, разработанная Межведомственным петрографическим комитетом и опубликованная в Петрографическом кодексе.

Она включает такие категории, как класс, отдел, ряд, семейство, род пород. Классификация учитывает вещественный состав, структурно-текстурные и генетические признаки.

12. Магматические породы в стратиграфических подразделениях

Определенные комплексы магматических пород играют важную роль в выделении стратиграфических подразделений. Например, траппы сибирской платформы являются репером нижней границы пермского периода.

Вулканические толщи используются для корреляции разрезов осадочных отложений по разным регионам. Датировки радиоизотопными методами дают численный возраст геологических событий прошлого.

13. Магматизм в истории Земли

На протяжении всей геологической истории нашей планеты происходили периоды активизации магматических процессов. Они отмечены формированием крупных вулканических построек и батолитов гранитов.

Изучение древних магматических комплексов позволяет восстановить этапы геологического развития Земли, историю движения литосферных плит, эволюцию состава магмы во времени.