КАК ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ МАГМЫ ОБРАЗУЮТСЯ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

К оглавлению
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 
51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 
68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 
85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 
102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 
119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 
136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 
153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 
170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 
187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 
204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 
221 222 223 224 

Магма земных недр содержит разные хи­мические элементы, из которых образуются минералы. Они начинают выделяться из магмы в самом начале ее застывания при кристалли­зации расплава.

Вы уже знаете, что при охлаждении магмы кристаллизуются кварц, полевой шпат и дру­гие так называемые породообразующие мине­ралы, из которых в основном состоят извер­женные горные породы.

Рудные минералы — минералы хрома, ни­келя, меди и др., а также платина скопляются в магме, из которой образуются темноокрашенные породы — дуниты, пироксениты и др.

В силу различных причин (например, по­вышенной плотности и др.) рудные минералы перемещаются и собираются в нижних частях остывающих магматических тел либо концент­рируются в других местах магматических очагов. Рудных минералов накапливается так много, что образуются месторождения полез­ных ископаемых (хромовых, медных и других руд). Такие месторождения называются маг­матическими: в них минералы кристаллизуются прямо из магмы, температура которой дости­гает 800—1000—1500°. Однако большинство рудных минералов не формируется при столь высокой температуре, а вытесняется породо­образующими минералами и зачастую скап­ливается в больших количествах.

Если бы мы смогли заглянуть в «лаборато­рию» земной коры, то увидели бы такую кар­тину: магма начинает постепенно охлаждаться, кристаллизоваться и из нее образуются гор-

ные породы, например граниты. Они состоят в основном из трех минералов — кварца, по­левого шпата и слюды. Когда начинают расти зерна минералов, то на постройку их идут только одни «кирпичики». Например, растет зерно кварца (SiO2). Оно строится из кремния (Si) и кислорода (O2). При этом образуется крепкая постройка — кристаллическая решет­ка (см. стр. 62). Другие химические элементы словно выталкиваются кварцем. То же самое происходит при формировании полевого шпата и слюды. Элементов-«изгнанников» в магме в общем много. Среди них отметим рудные эле­менты — литий, бериллий, бор, цирконий, нио­бий, а также свинец, золото, цинк, вольфрам, серебро, уран, кобальт, висмут и многие дру­гие. Эти элементы вытесняются из участков закристаллизовавшейся магмы в места, где она еще остается жидкой. Рудных элементов и газов накапливается здесь очень много, пока не нач­нут действовать силы давления, которые при­водят к сжатию земной коры и образованию трещин. Тогда магма вместе с находящимися в ней рудными элементами и газами устремится в трещины. Там она остывает и при температуре 600—800° начинает кристаллизоваться, обра­зуя пегматитовые жилы. Возле сте­нок жилы порода имеет мелкозернистое строе­ние, а в направлении к центру — более круп­нозернистое. Изменение зернистости связано с тем, что пегматитовый расплав, попадая в тре­щины и соприкасаясь с холодными горными породами стенок, быстро остывает. Чем дальше от стенок, тем медленнее охлаждается магма и тем лучше она закристаллизовывается. Порода в пегматитовой жиле состоит в основном из кварца и полевого шпата. Оба эти минерала кристаллизуются одновременно, причем кварц выделяется в виде причудливых угловатых зерен, пронизывающих полевой шпат и прида­ющих породе характерный рисунок, который на­поминает древнееврейские письмена. Отсюда и ее название — «письменный гранит» или «еврей­ский камень».

В направлении к центральной части пегма­титовых жил зерна полевого шпата и кварца укрупняются. Размер отдельных зерен бывает более 20 см! В центральной части пегматитовых жил нередко встречаются пустоты, образовав­шиеся в результате скопления газов в жидком расплаве. Стенки пустот зачастую усеяны про­зрачными бледно-голубыми или винно-желтыми топазами, зелеными или розовыми турмали­нами, ярко-красными гранатами, шестиуголь­ными пачками светлой или черной слюды, боль­шими кристаллами дымчатого кварца, желто­вато-розового полевого шпата и другими мине­ралами. Пустоты достигают иногда более двух метров. В них вырастают гигантские кристаллы.

Раньше в пегматитовых жилах искали глав­ным образом красивые драгоценные камни, а теперь так называемые редкоземельные мине­ралы. Встречающиеся в них элементы улучша­ют качество металлов, которые широко исполь­зуются в технике.

Среди элементов-«изгнанников» есть такие, которые не могут кристаллизоваться в пегма­титовых жилах из-за слишком высоких темпе­ратур (600—800°). Таковы, например, ртуть, сурьма, свинец, цинк, золото, серебро, медь, кобальт, висмут, вольфрам и другие элементы. Они отделяются от пегматитового расплава и постепенно охлаждаются вместе с остатками кристаллизующейся магмы. Когда температура понизится до 600—400° и ниже, а в земной коре

появятся трещины, в них устремятся газы и пары воды вместе с растворенными рудными элементами. Соприкасаясь с холодными стен­ками трещин, водяные пары начнут конден­сироваться. Из горячих водных растворов выделятся рудные минералы. Такие жилы на­зывают гидротермальными. Они содержат кварц, кальцит и другие нерудные минералы. В этих жилах концентрируются и ценные рудные минералы, содержащие золото, вольфрам, медь, олово и другие элементы. Из гидротермальных жил добывают различные металлические и неметаллические полезные ископаемые.