Di bawah magmatisme memahami keseluruhan fenomena yang berkaitan dengan pembentukan, evolusi komposisi dan pergerakan magma ke permukaan Bumi. Magmatisme adalah salah satu proses dalam yang paling penting di pedalaman bumi. Mengikut bentuk manifestasi, magmatisme dibahagikan kepada intrusive dan effusive. Perbezaan antara mereka sebahagian besarnya menentukan mekanisme pembentukan batu.
Konsep magma
Magma ialah cair silikat cecair suhu tinggi yang terbentuk dalam ruang dalam, terutamanya di mantel atas (asthenosphere) dan sebahagiannya di lapisan bawah kerak bumi. Pembentukan ruang magma berlaku apabila nilai tekanan dan suhu tertentu digabungkan. Magma primer sedemikian mempunyai komposisi homogen, termasuk komponen berikut: cecair (cair), di mana gas atau fasa meruap (cecair) dibubarkan. Terdapat juga beberapabahan hablur pepejal. Semasa anda bergerak ke arah permukaan, magma primer berkembang bergantung pada keadaan tertentu.
Evolusi magma merangkumi beberapa jenis proses. Pertama, dia mengalami pelbagai jenis pembezaan:
- pengasingan, di mana ia memisahkan kepada komponen cecair yang tidak boleh larut;
- pembezaan penghabluran. Proses terpenting ini dikaitkan dengan pemendakan (penghabluran) sebatian tertentu daripada leburan amorf pada pelbagai kombinasi suhu dan tekanan.
Kedua, magma mengubah komposisi kimianya hasil daripada interaksi dengan batuan perumah. Fenomena ini dipanggil pencemaran.
Proses penghabluran dalam magma
Memandangkan magma ialah campuran mudah alih bagi banyak bahan dan berada dalam keadaan yang berubah-ubah, penghabluran komponennya merupakan proses yang sangat kompleks. Ia biasanya dibahagikan kepada tiga fasa utama:
- Fasa magmatik awal suhu tinggi. Pada peringkat ini, mineral yang mengandungi besi dan magnesium berketumpatan tinggi jatuh daripada magma. Ia mendap dan terkumpul di bahagian bawah ruang magma.
- Fasa magmatik utama suhu pertengahan, di mana komponen utama batuan terbentuk, seperti feldspar, kuarza, mika, piroksen, amfibol. Mendakan kalsium, sebahagian besar daripada silikon dan aluminium. Penghabluran dalam fasa ini sudah disertai dengan kekurangan ruang dalam ruang magma, jadi mineral yang terhasil adalah berbutir lebih halus.
- Magmatik lewat suhu rendah (pegmatit)fasa. Pada peringkat ini, sisa magma pegmatit yang mudah alih, diperkaya dengan komponen yang tidak menentu, merebak melalui rongga dan retakan yang tinggal di dalam ruang magma, menyumbang kepada penghabluran semula batuan perumah. Urat pegmatit dicirikan oleh pembentukan kristal besar yang boleh tumbuh antara satu sama lain. Peringkat ini bersempadan dan berkait rapat dengan fasa hidroterma pembentukan mineral.
Volkanisme dan plutonisme
Terdapat bentuk manifestasi magmatisme seperti intrusif dan efusif. Perbezaan di antara mereka terletak pada keadaan evolusi magma dan tempat pemejalannya. Faktor terakhir memainkan peranan yang sangat penting.
Magmatisme efusif ialah proses semasa magma sampai ke permukaan Bumi melalui saluran bekalan, naik ke atas, membentuk gunung berapi, dan membeku. Magma yang meletus dipanggil lava. Apabila ia mencapai permukaan, ia secara intensif kehilangan komponen yang tidak menentu. Pemejalan juga berlaku dengan cepat, sesetengah jenis lava tidak mempunyai masa untuk menghablur dan memejal dalam keadaan amorf (cermin mata gunung berapi).
Magmatisme intrusif (plutonisme) adalah berbeza kerana magma tidak sampai ke permukaan. Menceroboh dalam satu atau lain cara ke dalam ufuk atas batuan perumah, magma menjadi pejal pada kedalaman, membentuk jasad penceroboh (plutonik).
Klasifikasi pencerobohan
Hubungan batuan perumah dengan produk magmatisme penceroboh dan jenis jasad penceroboh dibezakan mengikut banyak kriteria, khususnya, seperti:
- Kedalaman pembentukan. Terdapat pencerobohan berhampiran permukaan (subvulkanik), sederhana dalam (hypabyssal) dan dalam (abyssal).
- Lokasi berbanding rock hos. Mengikut kriteria ini, tatasusunan terbenam dibahagikan kepada konsonan (konkordan) dan sumbang (discordant).
Selain itu, sifat magmatisme intrusif dan jenis pencerobohan dikelaskan mengikut ciri-ciri seperti nisbah struktur jasad plutonik kepada permukaan sentuhan (konformal dan tidak selaras), hubungan dengan pergerakan tektonik, bentuk, saiz jisim, dan seterusnya.
Kriteria untuk mengenal pasti pelbagai jenis pencerobohan magmatik adalah berkait rapat. Sebagai contoh, bergantung pada struktur lapisan penutup, kedalaman dan mekanisme pembentukan jisim magmatik dan manifestasi lain magmatisme mengganggu, bentuk pencerobohan boleh sangat berbeza.
Mekanisme untuk kemasukan magma ke dalam jisim batu
Magma boleh menembusi stratum perumah dalam dua cara utama: sepanjang satah stratifikasi lapisan sedimen atau sepanjang rekahan sedia ada di dalam batu.
Dalam kes pertama, di bawah tekanan magma, lapisan bumbung meningkat - kawasan atas ketebalan - atau, sebaliknya, akibat pengaruh jisim magma yang menceroboh, lapisan asas kendur. Beginilah cara pencerobohan konsonan terbentuk.
Jika magma menembusi ke atas, mengisi dan mengembang retakan, menembusi lapisan dan runtuh batu bumbung, ia sendiri membentuk rongga yang akan diduduki oleh badan penceroboh. Dengan cara ini, tidak selaras berlakujasad plutonik.
Bentuk jisim igneus terbenam
Bergantung pada laluan tertentu di mana proses magmatisme mengganggu, bentuk badan penceroboh boleh menjadi sangat pelbagai. Jisim igneus tidak selaras yang paling biasa berlaku ialah:
- Dike ialah badan celup curam seperti pinggan yang melintasi lapisan penutup. Daik lebih panjang daripada tebal, dan permukaan sentuhan hampir selari. Dikes boleh mempunyai saiz yang berbeza - dari puluhan meter hingga ratusan kilometer panjangnya. Bentuk daik juga boleh berbentuk bulat atau jejari, bergantung pada lokasi retakan yang dipenuhi magma.
- Urat ialah badan pisah kecil yang tidak sekata, bentuk bercabang.
- Batang ialah badan berbentuk lajur yang dicirikan oleh permukaan sentuhan menegak atau mencelup curam.
- Batholith ialah jenis pencerobohan terbesar. Batholith boleh mencapai ratusan atau bahkan ribuan kilometer panjangnya.
Badan bertindih juga mempunyai pelbagai bentuk. Antaranya sering dijumpai:
- Ambang ialah pencerobohan katil yang permukaan sentuhannya selari dengan katil hos.
- Lopolith ialah tatasusunan lentikular, cembung menghadap ke bawah.
- Laccolith ialah badan dengan bentuk yang serupa, bahagian cembungnya terletak di bahagian atas, seperti topi cendawan. Gunung Ayu-Dag di Crimea ialah contoh gabbroid laccolith.
- Phacolite ialah badan yang terletak di dalam lipatan palung batu perumah.
Zon Hubungan Pencerobohan
Pembentukan jasad plutonik disertai dengan proses interaksi yang kompleks di sempadan dengan lapisan penutup. Zon endokontact dan exocontact terbentuk di sepanjang permukaan sentuhan.
Perubahan endocontact berlaku dalam intrusif disebabkan oleh penembusan batuan perumah ke dalam magma. Akibatnya, magma berhampiran sentuhan mengalami perubahan kimia (pencemaran) yang menjejaskan pembentukan mineral.
Zon exocontact berlaku dalam batuan perumah akibat daripada kesan haba dan kimia magma dan dicirikan oleh proses aktif metamorfisme dan metasomatisme. Oleh itu, komponen magma yang meruap boleh menggantikan mineral dalam zon exocontact dengan sebatian yang diperkenalkan, membentuk apa yang dipanggil halo metasomatik.
Sebatian mineral yang dilakukan oleh komponen meruap juga boleh menghablur terus dalam zon sentuhan. Proses ini memainkan peranan penting dalam pembentukan, contohnya, mika, dan dengan penyertaan air, kuarza.
Magmatisme intrusif dan batuan intrusif
Batuan yang terbentuk hasil daripada penghabluran magma dalam dipanggil intrusif, atau plutonik. Batu efusif (gunung berapi) terbentuk apabila magma meletus di permukaan Bumi (atau di dasar lautan).
Magmatisme intrusif dan efusif menimbulkan siri batuan yang serupa dalam komposisi mineral. Pengelasan batuan igneus mengikut komposisi adalah berdasarkan kandungan silika SiO2. Mengikut kriteria baka inidibahagikan kepada ultrabes, asas, sederhana dan berasid. Kandungan silika dalam siri meningkat daripada batu ultramafik (kurang daripada 45%) kepada berasid (lebih daripada 63%). Dalam setiap kelas, batuan berbeza dalam kealkalian. Batuan penceroboh utama mengikut klasifikasi ini membentuk siri berikut (analog gunung berapi dalam kurungan):
- Ultrabasic: peridotit, dunit (picrites);
- Utama: gabbroids, piroksenit (bas alt);
- Sederhana: diorit (andesit);
- Asid: granodiorit, granit (dasit, riolit).
Batuan plutonik berbeza daripada batu efusi berdasarkan keadaan kejadian dan struktur kristal mineral yang menyusunnya: ia adalah kristal penuh (tidak mengandungi struktur amorf), berbutir jernih dan tidak mempunyai liang. Semakin dalam sumber pembentukan batu (pencerobohan abyssal), semakin perlahan proses penyejukan magma dan penghabluran berjalan, sambil mengekalkan sejumlah besar fasa meruap. Batuan dalam sebegitu dicirikan oleh butiran kristal yang lebih besar.
Struktur dalaman badan penceroboh
Struktur jisim plutonik terbentuk dalam perjalanan fenomena kompleks yang disatukan di bawah nama am prototectonics. Ia membezakan dua peringkat: prototektonik fasa cecair dan pepejal.
Pada peringkat fasa cecair, tekstur berjalur dan linear utama badan yang terhasil diletakkan. Mereka mencerminkan arah aliran magma yang menceroboh dan keadaan dinamik untuk orientasi mineral penghabluran (contohnya, susunan selarikristal mika, hornblende, dll.). Tekstur juga dikaitkan dengan lokasi serpihan batu asing yang jatuh ke dalam ruang magma - xenoliths - dan pengumpulan mineral terpencil - schlieren.
Peringkat fasa pepejal evolusi mengganggu dikaitkan dengan penyejukan batuan yang baru terbentuk. Retakan utama muncul dalam jisim, lokasi dan bilangannya ditentukan oleh persekitaran penyejukan dan struktur yang terbentuk dalam fasa cecair. Di samping itu, struktur sekunder berkembang dalam jisim magmatik sedemikian kerana pemecahan bahagiannya dan anjakan sepanjang pecah.
Kajian prototektonik adalah penting untuk menjelaskan keadaan bagi lokasi mendapan mineral dalam pencerobohan dan di dalam batuan di sekelilingnya.
Pencerobohan magmatik dan tektonik
Batuan yang berasal dari gangguan tersebar luas di pelbagai kawasan di kerak bumi. Beberapa manifestasi magmatisme mengganggu memberi sumbangan penting kepada kedua-dua proses tektonik serantau dan global.
Semasa perlanggaran benua dalam perjalanan meningkatkan ketebalan kerak, disebabkan oleh magmatisme granitik yang aktif, batholit besar terbentuk, contohnya, batholit Gangdis di Trans-Himalaya. Juga, pembentukan batholith besar dikaitkan dengan margin benua aktif (batolith Andes). Secara umum, pencerobohan magma silisik memainkan peranan penting dalam proses pembinaan gunung.
Apabila kerak diregangkan, siri daik selari sering terbentuk. Siri sedemikian diperhatikan di rabung tengah laut.
Sills ialah salah satu bentuk ciri pencerobohan magmatik intrabenua. Mereka juga boleh mempunyai tahap yang besar - sehingga ratusan kilometer. Selalunya magma, menembusi antara lapisan batuan sedimen, membentuk beberapa lapisan ambang.
Aktiviti magma dan mineral dalam
Disebabkan keistimewaan penghabluran dalam proses magmatisme yang mengganggu, mineral bijih terbentuk untuk kromium, besi, magnesium, nikel, serta platinoid asli dalam batuan ultrabes. Dalam kes ini, logam berat (emas, plumbum, timah, tungsten, zink, dsb.) membentuk sebatian larut dengan komponen magma yang tidak menentu (contohnya, air) dan tertumpu di kawasan atas ruang magma. Ini berlaku pada fasa awal penghabluran. Pada peringkat seterusnya, sisa pegmatit mudah alih yang mengandungi nadir bumi dan unsur nadir membentuk mendapan urat dalam patah yang mengganggu.
Oleh itu, Khibiny di Semenanjung Kola adalah laccolith, terdedah akibat hakisan lapisan penutup. Badan ini terdiri daripada syenites nepheline, yang merupakan bijih untuk aluminium. Contoh lain ialah pencerobohan ambang Norilsk yang kaya dengan tembaga dan nikel.
Zon kenalan juga sangat menarik minat praktikal. Deposit emas, perak, timah dan logam berharga lain dikaitkan dengan halo metasomatik dan metamorfik badan penceroboh seperti lopolith Bushveld di Afrika Selatan, yang terkenal dengan halo yang mengandungi emas.
Oleh itu, kawasan yang mengganggumagmatisme ialah sumber terpenting bagi banyak mineral berharga.
