Геохимия магматического процесса. Схема Боуэна. Закономерности формирования магматических горных пород.

Кристаллизационная дифференциация подчиняется правилу Боуэна, составившего схему выделения минералов (рис.). Левый ряд реакционный – каждый последующий минерал образуется после реакции уже выделившегося минерала с остаточным расплавом. Правый ряд – непрерывный, происходит постепенная эволюция состава. Порядок образования минералов определяется объемом ячейки кристаллической решетки.

Формирование магматических пород подчиняется следующим закономерностям:

1. Содержание по мере формирования изверженных пород увеличивается.

2. В левом ряду происходит закономерное изменение оснований: раньше всех из расплава уходит Mg, потом Fe, Mg, Ca. Между соседними элементами наблюдаются изоморфные замещения, а крайние основания (Ca и Mg) образуют двойную соль. В правом ряду раньше всех уходит из расплава Ca, затем Na и K.

3. По мере кристаллизации возрастает количество летучих компонентов и воды, поэтому количество водосодержащих минералов также увеличивается к концу магматического процесса.

4. Окислительно-восстановительные условия в магме характеризуются невысокими значениями Eh, но эти условия зависит от кислотности-щелочности. В кислых магмах величина Eh значительно выше, чем в щелочных. В базитовых магмах обстановка восстановительная, в щелочных расплавах значения Eh низкие, процессы окисления протекают легче.

5. Поведение редких элементов зависит от их кристаллохимических свойств: они не накапливаются в минералах, а уходят в пегматитовый или даже в гидротермальный раствор. Поведение Cu, Co, Ni, Hg обуславливается наличием S2: если она есть – элементы образуют сульфидную минерализацю, если нет – они накапливаются в более поздних пегматитовых расплавах. Редкие элементы, свойства которых близки к породообразующим элементам, рассеиваются в кристаллических решетках породообразующих минералов.