Loading...
 

Krystalizacja magmy

Obniżenie temperatury i ciśnienia magmy powoduje wydzielanie się (krystalizację) minerałów ze stopu. Istotne znaczenia dla krzepnięcia magmy ma skład chemiczny stopu, gdyż wydzielanie się składników jasnych, które są zasobne w krzemionkę przebiega w niższych temperaturach, a składników z niedoborem krzemionki w temperaturach wyższych. Magma składa się ze składników o różnych punktach krzepnięcia i proces ten przebiega w określonym zakresie temperatur, który nazywany jest interwałem krzepnięcia. W procesie krzepnięcia dochodzi do krystalizacji minerałów, które przy ochładzaniu stopu wydzielają się w określonym porządku. Kolejność krystalizacji może być określona na podstawie stopnia automorfizmu składników skały (zob. Struktury skał magmowych-Rys. 7 ), gdyż tylko kryształy powstałe swobodnie wykształcają formy prawidłowe.
Przebieg krzepnięcia jest skomplikowany i jego zrozumienie ułatwiają układy modelowe jedno- i wielkoskładnikowe skondensowane lub z fazą gazową [1].

Proces krystalizacji zależy od pozycji fazy stałej. Jeśli krystalizacja przebiega przy współdziałaniu dyferencjacji frakcyjnej (zob. Dyferencjacja magmy ) i faza mineralna zostaje odprowadzona ze stopu nazywany jest krystalizacją frakcyjną. Natomiast, gdy wykrystalizowana faza stała pozostaje w magmie i dochodzi do reakcji pomiędzy wykrystalizowanymi minerałami a stopem określana jest krystalizacją równowagową. Zachodzące reakcje wywołane są dążeniem do uzyskania równowagi chemicznej pomiędzy stopem a faza stałą. Równowaga ta zostaje zachwiana podczas krystalizacji, gdy określone związki chemiczne ze stopu przechodzą do kryształów minerałów. Stop wysycony w związku w stosunku do danego minerału wchodzi z nim w reakcje, co powoduje przebudowę struktur kryształów. Efektem reakcji magmy z kryształami jest wytworzenie nowego minerału, a kolejność powstawania nowych minerałów przebiega w ściśle określonym porządku i nazywana jest szeregiem reakcyjnym [2], [3], [1].

Szeregi reakcyjne Bowena

W trakcie krystalizacji magmy zachodzą reakcje między już wykrystalizowanymi kryształami minerałów a stopem magmowym. Krystalizujące minerały tworzą szeregi reakcyjne, w których każdy następny minerał może powstać z poprzedniego wskutek reakcji ze stopem. Formowane są wówczas kryształy mieszane lub jedne minerały narastają na drugich albo tworzą się całkowicie odmienne minerały.
Dla magmy gabrowej szeregi reakcyjne (nazywane szeregami reakcyjnymi Bowena) mają następującą postać ( Rys. 1 ), [3], [4]:

Szeregi reakcyjne Bowena.
Rysunek 1: Szeregi reakcyjne Bowena.

Szereg łączący minerały żelazo-magnezowe (oliwiny, pirokseny, amfibole, biotyt) określany jest mianem nieciągłego szeregu reakcyjnego. Każdy kolejny minerał ma strukturę całkowicie odmienną i w trakcie reakcji ze stopem magmowym jest ona przebudowana. Drugi szereg zawiera plagioklazy, w sukcesji od wapniowych do sodowych, i nazywany jest ciągłym szeregiem reakcyjnym. Plagioklazy są minerałami izomorficznymi i przebudowa odmian bardziej wapniowych w bardziej sodowe nie wymaga przekształcenia struktury sieci.
W ostatnim etapie, po utworzeniu mieszaniny plagioklazów i minerałów barwnych (seria femiczna), tworzy się skaleń potasowy, muskowit oraz na samym końcu kwarc, jako wynik konsumpcji ostatniej części krzemionki [5], [4], [6].

Bibliografia

1. A. R. Philpotts, J. J. Ague: Principles of Igneous and Metamorphic Petrology, Cambridge University Press, Cambridge 2009.
2. S. Chernicoff, R. Venkatakrishnan: Geology, Worth Publishers, New York 1995.
3. A. Manecki, M. Muszyński: Przewodnik do petrografii, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.
4. D. H. Carlson, C. C. Plummer, L. Hammersley: Physical Geology: Earth Revealed, McGraw-Hill, New York 2011.
5. D. L. Anderson: Theory of the Earth, Blackwell Scientific Publications, Boston 1999.
6. F. K. Lutgens, E. J. Tarbuck, D. G. Tasa: Esentials of Geology, Pearson Education Limited, Essex 2014.

Ostatnio zmieniona Czwartek 10 z Luty, 2022 10:36:03 UTC Autor: Tadeusz Słomka
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.