powstają coraz bardziej złożone związki chemiczne odpowiadające danym minerałom.

2001-03-08 WYKŁAD 4

Pod wpływem fazy gazowej a przede wszystkim pary wodnej dochodzi do licznych podstawień izomorficznych w chemiźmie minerałów (grupa kationowa i anionowa). Izomorfizm szczególnie rozwinięty jest przy niższych temperaturach krystalizacji magmy. W wyniku izomorfizmu współdziałającego z parą wodną ze spadkiem temperatury krystalizacji magmy najpierw krystalizują minerały o prostszym składzie chemicznym (oliwiny - fosteryt {Mg₂[Si0₄]}, fajalit {Fe₂[Si0₄]}) następnie krystalizują pirokseny gdzie grupa kationowa złożona jest z dwóch a nawet trzech jonów, amfibole gdzie zarówno w grupie kationowej jak i anionowej występuje po kilka jonów, biotyt o składzie chemicznym zbudowanym z wielu pierwiastków.

Magma w wyniku różnicowania się pod względem chemicznym może przedstawiać różne odmiany pod względem chemicznym. W wyższych temperaturach istnieją z reguły magmy bardzo bogate w Fe, Mg, Ca, - są to tzw. magmy ultrazasadowe i zasadowe nazywane też ultramaficznymi i maficznymi. Powstałe z nich skały magmowe odznaczają się makroskopowo barwą ciemną, czarną lub ciemno-zieloną. Ogólnie skały o ciemnej barwie nazywamy melanokratycznymi. Magmy istniejące w niższej temperaturze wzbogacone w krzemionkę i w alkalia Na, K- nazywane są magmami kwaśnymi a krystalizujące z nich skały odznaczają się barwą jasną, niekiedy białą, nazywane są leukokratycznymi. Należą do nich przede wszystkim granity. Kwasowość skał magmowych określamy względem zawartości w nich krzemionki, np. skały magmowe, które zawierają >65% krzemionki nazywamy kwaśnymi, od 52-65% krzemionki nazywamy obojętnymi lub średnimi, od 45-52% krzemionki nazywamy zasadowymi, <45% krzemionki ultrazasadowymi.

W skałach magmowych a także w niektórych typach innych skał istnieją pewne prawidłowości we współwystępowaniu obok siebie danych pierwiastków, np. wzrost krzemionki odzwierciedla się we wzbogaceniu skały w sód, potas, lit, a wyraźnym zubożeniem w Ca, Mg, i odwrotnie utwory bogate w Mg, Ca są ubogie w krzemionkę a także w alkalia - Na, K. Kwasowość i zasadowość w petrografii nie odnosi się do pH środowiska jak ma to miejsce w chemii. Zasadowe utwory - wysoka zawartość Ca, Mg, i niskim udziałem krzemionki.

Kwaśne utwory - wykazują wysoką zawartość krzemionki i alkaliów Na, K. W związku z tym utwory kwaśne są również alkaliczne, ale nie zasadowe.

Początkowa temperatura krystalizacji magmy wynosi ok. 1600°C. Bardzo często bywa ona znacznie niższa -jest to spowodowane głębokością występowania magmy w skorupie ziemskiej, składem chemicznym magmy, zawartością fazy gazowej w magmie. Mniejsza głębokość występowania, bardziej zróżnicowany skład chemiczny magmy i wyższy udział fazy gazowej odzwierciedla się w niższej temperaturze istnienia magmy.

SZEREG KRYSTALIZACJI BOWEN'A

Przedstawia on kolejność krystalizacji głównych minerałów skałotwórczych z magmy wraz ze spadkiem temperatury.

-1600°C - spadek temperatury

---