Магманың түрлері

Жер қойнауындағы балқу: қысым мен температураның рөлі

Қазіргі көзқарас бойынша, жер қыртысын және мантия қабатын құрайтын заттар термодинамикалық жағдайлардың—қысым мен температураның—өзгерістеріне байланысты белгілі аймақтарда кезең-кезеңімен әлсін-әлсін балқу үрдістеріне ұшырайды. Жер қойнауына тереңдеген сайын температура белгілі заңдылықпен біртіндеп арта береді.

Мысал: 10 км тереңдікте температура шамамен 1300–1500°C деңгейіне дейін көтерілуі мүмкін.

Егер осы тереңдіктегі қысым атмосфералық қысымға тең болса, тау жыныстары балқыған күйде болар еді. Алайда бұл жерде қысым өте жоғары (мыңдаған мегапаскаль), сондықтан жыныстар толық балқуға оңай өте алмайды.

Қысымның төмендеуі және магмалық ошақтардың қалыптасуы

Белгілі бір аудандарда тектоникалық ірі жарықтардың пайда болуы қысымның кенет төмендеуіне әкелуі мүмкін. Кей жағдайларда температураның қосымша жоғарылауы да байқалады. Осындай өзгерістер заттардың сұйық күйге ауысуына және магмалық ошақтардың пайда болуына жағдай жасайды.

Магмалық ошақтардың негізгі түрлері

  • Алғашқы (түпкі) ошақтар: көбіне жер қыртысының төменгі қабаттарында немесе жоғарғы мантияның астеносферасында астенолиттер түрінде түзіледі.
  • Аралық ошақтар: магма жоғары қабаттарға көтеріліп, қайта қалыптасқанда (қайта кристалдану, құрамының өзгеруі) пайда болады.

Жалпы алғанда, магматизм тектоникалық қозғалыстармен тікелей байланысты және геосинклиналдық аймақтарда жиі байқалады.

Жер қойнауындағы жылудың арту себептері

Температураның жоғарылауы әртүрлі физика-химиялық үдерістермен түсіндіріледі. Негізгі себептердің қатарына мыналар жатады:

  1. 1) Радиоактивті элементтердің ыдырауы барысында бөлінетін жылу.
  2. 2) Гравитациялық жіктелу және басқа да химиялық реакциялар кезінде бөлінетін жылу.

Магманың жоғары қабаттарға көтерілуі, негізінен, гидростатикалық қысым күштерімен және жыныстар балқыған кезде көлемнің ұлғаюымен байланысты деп қарастырылады.

Магманың түрлері туралы ғылыми көзқарастар

Магмалық ошақтар әртүрлі термодинамикалық жағдайларда және әртүрлі тереңдіктерде, құрамдары бөлек заттардың негізінде қалыптасуы мүмкін. Осыған байланысты жер қыртысында магмалық тау жыныстарының алуан түрлі болуы заңды сұрақ тудырады: алғашқы магмалық ошақтардың құрамы қандай болған? Бұл мәселеге қатысты геологияда әлі де біржақты ортақ пікір толық қалыптаспаған.

Бірнеше «алғашқы магма» болуы мүмкін деген көзқарас

Кейбір ғалымдар (мысалы, В.Н. Лодочников) химиялық құрамы әртүрлі магмалық жыныстардың жеке топтарына сәйкес келетін алғашқы магманың бірнеше дербес түрі болады деп есептейді.

Барлығы базальттық ортақ магмадан тарайды деген көзқарас

Екінші топ зерттеушілер (мысалы, Н. Боуэн, А.Н. Заварцкий) табиғаттағы көптеген тау жыныстары алғашқы құрамы негіздік (базальттық) ортақ магмадан қалыптасады деп санайды.

Бұл түсініктемеге сәйкес, жер бетінде кең таралған эффузивтік (базальтты) жыныстар алғашқы базальттық магманың салыстырмалы түрде өзгермеген түрі ретінде қарастырылады. Ал интрузивтік граниттер алғашқы базальттық магманың біртіндеп өзгеруі мен жіктелуі нәтижесінде түзіледі деп түсіндіріледі.

Қазіргі зерттеушілердің көпшілігі Ф.Ю. Левинсон–Лессингтің (1920) пікіріне жақын: алғашқы магма құрамына қарай екі негізгі түрге бөлінеді—базальттық және граниттік. Бұл екеуі химиялық құрамы мен физикалық қасиеттері бойынша айқын ажыратылады.

Базальттық және граниттік магманың айырмашылығы

  • Қышқыл (граниттік) магма негіздік (базальттық) магмаға қарағанда жеңілірек, қоюырақ және ұшпалы компоненттерге (газдарға) бай келеді.
  • Базальттық магма ошақтары көбіне жоғарғы мантияда, ал граниттік магмалар жер қыртысында түзіледі деп есептеледі.

Америкалық ғалым А. Холмс алғашқы магманы құрамына қарай үш түрге бөледі: базальттық, граниттік және перидотиттік. Перидотиттік магманың болуы туралы болжам жер қыртысының кейбір бөліктерінде кездесетін ультранегізді белдеулерді зерттеу арқылы негізделген. Бұл магманың химиялық құрамы базальттық магма негізінде түзілген ультранегізді жыныстармен салыстырғанда өзіндік ерекшеліктерге ие.

Магмалық тау жыныстарының алуан түрлі болуы нені білдіреді?

Магмалық жыныстардың әртүрлі болуы—магманың түзілу ортасының (тереңдік, қысым, температура), бастапқы құрамның және кейінгі өзгерістердің (жіктелу, газдардың бөлінуі, қайта кристалдану) күрделілігін көрсететін құбылыс.

Дегенмен, қазіргі уақытта магмалық жыныстардың Жер бетіндегі жалпы таралу мөлшерін толық сипаттайтын, бүкіл планетаны қамтитын деректер әлі де жеткіліксіз.