Магматизм

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Магматизм

Жоспар

Магматизм
Магмалық ошақтар және олардың пайда болу жолдары.
Магманың түрлері.
Магмалық тау жыныстарының әр түрлі болу себептері.
Магмалық денелердің сырт көрінісі

Магматизм

Магматиз м - жер қыртысының құралуында атқаратын ролі зор, ең маңызды эндогендік геологиялық процесстердің бірі болып саналады. Жер қыртысын құрайтын тау жыныстараның 95%-і магмалық процесстердің нәтижесінде пайда болады.

Магматизм - өте күрделі геологиялық процесс.

Бұл процесс магманың жер қыртысында (немесе одан да терең (қабаттарда) пайда болып, кейінірек жоғарғы қабаттарға немесе жер бетіне көтеріліп (бірітіндеп суына келе), кристалдық денелер түрінде магмалық тау жыныстараның түзілуімен аяқталады.

Сонымен магма (магма грекше - қою май, қамыр деген сөз) дегеніміз еріген газдармен қаныққан, негізгі құрамы силикаттық балқыған қою заттар. Магманың құрамында жер қыртысын құрайтын химиялық элементтердің (оттегі, кремний, алюминий, темір, кальций, магний, калий, натрий( барлығы да кездеседі. Әсіресе, ұшпалы (жеңіл) компоненттердің (су буы, күкіртті қосындылар, көмірқышқыл газы, хлорлы және фторлы сутегі, хлорлы аммоний, сутегі, азот және т. б. ) көптігімен сипатталады. Олар жердің ішкі терең қойнауында байқалатын өте жоғарғы қысым күштеріне байланысты еріген күйде кездеседі. Бұл жағдай магманың қоюлығын азайтып, оның қозғалу немесе жылжу жылдамдығының (химиялық активтігі) өсуіне әсерін тигізеді. Эксперименттік зертеулер бойынша, магманың құрамындағы ұшпалы компоненттердің мөлшері 12%-ке дейін жетеді.

Магмалық ошақтар және олардың пайда болу жолдары . Қазіргі кездегі көзқарас бойынша, жер қыртысын немесе мантия қабатын құрайтын заттар термодинамикалық жағдайлардың (қысым және температура) өзгерістері нәтижесінде белгілі бір аймақтарда периодты түрде әлсін-әлсін балқу әрекеттеріне ұшырап отырыды. Жер қойнауына тереңдеген сайын температура белгілі бір заңдылық бойынша, бірітіндеп артып отыратындығы белгілі. Мысалы, 10 км-лік тереңдікте температура 1300-1500°С шамасына дейін көтеріледі. Осы жағдайда, егер қысымның шамасы атмосфералық қысымға тең келетін болса, тау жыныстары балқыған күйде болар еді. Бірақ, мұндай тереңдікте байқалатын қысымның шамасы тау жыныстарының балқу температурасынан әлдеқайда жоғарғы болғандықтан (мыңдаған мегапаскаль), олар балқыған күйге ауыса алмайды. Белгілі бір аудандарда тектоникалық ірі жарықтардың пайда болуына байланысты қысымның кенеттен күрт төмендеуі немесе басқа себептермен температураның жоғарлауы заттардың сұйық күйге ауысып, магмалық ошақтардың пайда болуына әкеледі. Әдетте, алғашқы (түпкі) магмалық ошақтар жер қыртысының төменгі қабаттарында немесе жоғарғы мантияның астносфера қабатында астенолиттер түрінде құралады. Олар жер қыртысының жоғарғы қабаттарына қарай көтеріліп, қайта қалыптасқан жағдайда аралық магмалық ошақтар пайда болады. Сонымен, магматизм әрікеттері тектоникалық қозғалыстармен тікелей байланыста болып, геосинклиналдық аймақтарда жиі байқалады.

Жер қойнауында температураның жоғарылауы әртүрлі физикалық-химиялық әрекеттермен байланысты түсіндіріледі:

1) радиоактивті элементтердің ыдырауы нәтижесінде бөлінетін жылу мөлшеріне;

2) гравитациялық жіктелу кезінде және т. б. химиялық реакциялар кезінде бөлінетін жылуға байланысты.

Магманың жоғарғы қабаттарға көтерілуі, гидростатикалық қысым күштерімен және тау жыныстарының ( қатты күйден балқыған күйге ауысқан жағдайда ) жалпы көлемнің ұлғаюымен байланысты деп саналады.

Магманың түрлері. Магмалық ошақтар әр түрлі термодинамикалық жағдайда және әр түрлі тереңдікте әр түрлі заттар негізінде құралады. Соған байланысты жер қыртысында кездесетін магмалық тау жыныстарының алуан түрлі болатындығы ең алғашқы магмалық ошақтардың түрлері мен құрамы қандай болған? - деген заңды сұрақ туады.

Бұл сұраққа тікелей жауап беретін ортақ пікір геология ғылымында әлі қалыптаса қойған жоқ. Кейбір ғалымдар (В. Н. Лодочников) химиялық құрамы әр түрлі магмалық жыныстардың жеке топтарына сәйкес келетін алғашқы магманың өзіндік жеке түрлері болады деп санаса, басқа бір ғалымдар тобы (Н. Боуэн, А. Н. Заварцкий) табиғатта тау жыныстарының барлық түрлері алғашқы құрамы негізді (базальттық) ортақ магмадан құралады деп санайды.

Жер бетінде көптеп кездесетін эффузифтік (базальтты) жыныстар алғашқы базальттық магманың өзгермеген түрі деп саналса, ал интрузифтік граниттер алғашқы базальттық магманың бірітіндеп өзгеруіне, жіктелуіне байланысты түзіледі деп түсіндіріледі.

Қазіргі кездегі зерттеушілердің көпшілігі ғалым Ф. Ю. Левинсон - Лессингтің (1920) пікіріне сәйкес, алғашқы магма құрамына қарай екі түрлі болып (базальттық және граниттік) кездеседі. Олар бір-бірінен химиялық құрамына және физикалық қасиеттерінің ерекшеліктеріне қарай ажыратылады. Қышқыл (граниттік) магма негіздік (базальттық) магмаға қарағанда, жеңілірек, қоюырақ және ұшпалы компоненттерге (газдарға) бай болып келеді. Базальттық магма ошақтары жоғарғы мантия қабатында, ал граниттік магмалар жер қыртысында түзіледі деп санайды. Американ ғалымы А. Холмстың пікірі бойынша, алғашқы магма құрамына қарай базальттық, грпниттік және перидотиттік болып үш түрге бөлінеді.

Перидотиттік магманың болу мүмкіндігі жер қыртысының жеке аудандарында кездесетін ультранегізді белдеулерді зерттеу негізінде дәлелденді. Олардың химиялық құрамы базальттық магма негізінде құралған ультранегізді жыныстармен салыстырғанда, өзіндік ерекшеліктерімен ажыратылады.

Магмалық тау жыныстарының әр түрлі болу себептері. Қазіргі кезде магмалық жыныстардың жалпы жер бетінде таралу мөлшерін көрсететін деректер (бүкіл жер шарын түгел қамтитын) әлі де толық емес.

Ең ірі екі мемлекетте (АҚШ, ТМД) жүргізілген есептеулер бойынша, магмалық жыныстардың таралуы 1-кестеде көрсетілген.

1-кесте

Магмалық жыныстардың басты түрлерін АҚШ және ТМД территориясында таралу (%) көрсеткіші (А. Н. Заварцкий) .

Тау жыныстарының түрлері: Тау жыныстарының түрлері

ТМД: ТМД

АҚШ: АҚШ

Тау жыныстарының түрлері:

Қышқыл интрузиялар

Негіздік интрузиялар

Қышқыл эффузифтер

Негіздік эффузифтер

Сілтілі жыныстар

ТМД:

48, 7

2, 3

13, 5

35, 1

0, 4

АҚШ:

35, 0

5, 0

12, 5

45, 5

А. Б. Ронов пен А. А. Ярошевскийдің есептеулері бойынша, жер қыртысының жалпы көлемнің 10, 4%- граниттер; 11, 2% - градиориттер мен диориттер; 42, 2% - габро, базальттар және т. б. құрамы негіздік жыныстар; 0, 4% - сиениттер мен нефелинді сиениттер; 0, 2%- дуниттер мен перидотиттер құрайды. Бұл деректерге қарағанда құрамы қышқыл және негіздік жыныстардың жер қыртысында ең көп таралғандығын көруге болады. Олардың ішінде қышқыл жыныстардың арасында интрузивтік жыныстар (граниттер мен гранодиориттер), ал негіздік жыныстардың арасында эффузифтер (базальттар) жиірек кездеседі.

Қазіргі уақытта тау жыныстарының алуан түрлігі алғашқы магманың дифференциациялық (жіктелу), сонымен қатар ассимляциялық және гибридизациялық процестерімен тікелей байланысты деп түсіндіріледі.

Магманың дифференциациялық жіктелуі деп, біртекті алғашқы балқыманың химиялық құрамы әр түрлі фракцияларға бөлініп, соған сәйкес олардан минералдық құрамы өзгеше әр түрлі тау жыныстарының түзілуін айтады.

Магманың жіктелуі алғашқы кристалдардың түзілуіне дейін де (ликвация) және кристалдардың түзілу барысында да (кристаллизациялық жіктелу) жүріп жатады.

Ликвациялық процесс кезінде магма құрамында және меншікті салмағына қарай өзара араласпайтын екі түрлі фракцияға ажырайды: ауыр салмақты темірлі-магнийлі қосындылар төмен қарай ағып ығысады, ал салмағы жеңілірек қышқылды қосындылар жоғарғы қабаттарда жиналады.

Кристаллизациялық дифференциация магманың кристалдарға жіктелуімен аяқталады. Магманың салқындап суыну барысында, оның жоғарғы бөліктерінде ең алдымен балқу қиын, температурасы жоғары және салмағы ауыр силикаттар (темірлі-магнийлі силикаттар және негіздік плагиоклаздар) кристалдар түрінде түзіледі. Кейінрек, оңай балқитын жеңіл салмақты силикаттар (калийлі дала шпаттары және кварц) кристалданады. Кристалдану барысында ауыр салмақты минералдар балқыманың төменгі қабаттарына ауысады, ал қалдық магманың құрамында темірлі-магнийлі қосындылар азайып, кремнийлі қосындылар көбейеді. Сонымен, гравитациялық жіктелуге байланысты, негізді магманың кристалдану нәтижесінде, төменгі қабаттарда ультранегізді жыныстар, ал жоғарғы қабаттарда диорит, сиенит, кейде граниттер де түзіледі.

Дифференциациялық процестер терең қабаттарда (магмалық ошақтарда) және жер қыртысының жоғарғы бөліктерінде де жүріп жатады.

Магмалық ошақтарда байқалатын дифференциациялық жіктелу нәтижесінде алғашқы магмадан бөлініп шыққан заттар құрамы әр түрлі жыныстар түрінде кристалданып өзіндік пішіні бар ірілі-ұсақты денелер құрайды.

Ал жер қыртысының жоғарғы бөліктерінде, магмалық камерада байқалатын дифференциациялық жіктелу кезінде, тау жыныстарының қат-қабат массивтері құралады. Мұндай қабатталған массивтерді құрайтын тау жыныстарының негізділігі төменнен жоғары қарай бағытта біртіндеп азайып отырады.

Магмамен жапсарлас және кездейсоқ жыныстардың (ксенолит) магма қызуына ұшырап, соның нәтижесінде балқып қатая келе қайтадан кристалдануы ассимиляция деп аталады. Бұл процестердің нәтижесінде алғашқы магма өзінің бастапқы құрамын өзгертіп, тау жыныстарының жаңа түрлері пайда болады.

Гибридизация деп, магмамен жапсарлас жыныстардың ыстық магма әсеріне байланысты жартылай балқып әр түрлі өзгерістерге ұшырауын айтады. Бұл процестердің барысында будандастырылған жыныстар түзіледі. Олардың құрамы таза магмалық жыныстармен салыстырғанда өзгеше болып келеді. Көпшілік жағдайда жапсарлас жыныстардың кесек бөлшектері ерімеген күйінде қалдық жыныстар (ксенолиттер) түрінде бірге кездеседі.

Магмалық денелердің сырт көрінісі әр түрлі болып келеді. Әсіресе, интрузивтік денелер алуан түрлі пішінде кездеседі. Тау жыныстарының кеңістікте орналасу жағдайына қарай олардың қандай гинетикалық топқа жататындығын анықтауға болады.

Эффузифтік жыныстар жер бетінде лава тасқындары мен лавалық жамылғылар түрінде түзіледі немесе лавалық күмбездер мен конус пішінді шыңдар құрайды.

Интрузивтік жыныстар жер қыртысыеың терең (абиссалдық) қабаттарында кристалданған жағдайда, қоршаған ортаны құрайтын жыныстарды бұзып-жарып, немесе жолында кездескен басқа жыныстарды ығыстырып, бұрыс жатысты ірі денелер (батолит, шток түрінде) түзіледі (1-сурет) .

Ал гипабиссалдық жағдайда, олар айнала қоршаған ортаны құрайтын көне жыныстардың жатыс жағдайына сәйкес орналасқан денелер (лакколит, лополит, факолит, силл түріндегі қабатаралық интрузиялар) құрайды (2-сурет) . Сонымен қатар бұрыс жатысты кішігірім денелер де (дайка, желі, некк) жиі кездесіп отырады.

Құрамы негізді сұйық магма жер бетінде жақын аудандарда шөгінді қабаттардың жапсарларын бойлай көтеріліп сәйкес пішінді денелер қалыптасқан жағдайда - силдер деп аталады. Мысалы, Сібір платформасында кеңінен таралған силдер (карбон және пермь жүйелерін құрайтын) шөгінді жыныстардың қабатаралық жапсарларында қабаттаса орналасып «сібір траптары» деген атпен белгілі болды.

Лакколиттер (грек тілінде «лакос» - шұңқыр деген мағынада) шөгінді қабаттар арасында диаметрі жүз метрден бірнеше километрге дейін жететін саңырауқұлақ пішінді денелер құрайды. Әдетте, олар құрамы қышқыл қою магмадан суына келе қатайып астыңғы жағы тегіс, ал үстіңгі жағы дөңес пішінді болып қалыптасады. Мұндай пішіндер Солтүстік Кавказда (Машук, Бештау атты таулы аудандарда), Қырымда (Аю-Даг, Кастель және т. б. таулар) және басқа таулы аймақтарда кеңінен таралған.

Лополиттер (грек тілінде «лопос» - деген мағынада) шөгінді жыныстар арасында құрамы негізді магмадан суына келе қатайып жайпақ пішінді, табақ тәрізді қабатаралық денелер түрінде қалыптасады. Олар жүздеген километрге дейін созылып жатады. Мысалы, Бушвельд лополитінің (оңтүстік Африка) ұзындығы 300 километрден астам.

Факолиттер (грек тілінде «факос» - жасымық немесе жасымық дене деген мағынада) көбінесе қатпарлы құрылымдардың (антиклиналь немесе синклиналь) иілімдерінде қол орақ тәрізді пішінде қалаптасып, кішігірім денелер құрайды. Олардың құрамы негізді магмадан тұрады.

Батолиттер (грек тілінде «батос» - терңдік деген мағынада) қатпарлы тау жыныстарының орталық бөліктерінде ондаған кейде жүздеген мың шаршы километрге созыла орналасқан интрузиялық ең ірі денелер құрайды. Олардың негізгі құрамы көбінесе граниттер мен гранодиориттерден тұрады, ал шеткі бөліктері диориттер мен сиениттерден құралады. Бұрынғы (ескі) көзқарас бойынша батолиттік денелер түпсіз болып келеді немесе магмалық ошақтармен тұтаса жалғасып жатады. Соңғы жылдары жүргізілген геофизикалық зерттеу жұмыстарының нәтижесінде олардың (тік бағыттағы) қалыңдығы 5-10 километрден аспайтындығы анықталды.

Батолиттердің пайда болуы жөніндегі проблема - осы уақытқа дейін шешім таппай жүрген, талас пікір тудыратын күрделі мәселелердің бірі болып саналады. Кейбір пікірлер бойынша, магманың (жоғары қарай) көтерілу барысында оның жолында кездескен тау жыныстары опырылып құлап түсіп, магманың ішінде бірітіндеп ери келе, ассимиляциялық және гибридизациялық әрекеттер байқалады. Соның нәтижесінде пайда болған бос кеңістік магмалық заттармен толып, интрузиялық ірі денелер (батолиттер) қалыптасады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.