087

86

fizyczne, dzieli się je na kilka grup. Najważniejsze minerały skał magmowych, to: minerały grupy krzemionki, skalenie, skaleniowce czyli foidy, łyszczyki, pirokse-ny, amfibole i oliwiny. Dodać do tego należy rzadziej występujące skapolity i melility, ze względu na ich pozycję we współczesnej klasyfikacji obejmującej wszystkie rodzaje skał. Należy jeszcze wyjaśnić, że przy wyżej polnym średnim składzie litosfery wzięte są także pod uwagę pierwiastki wchodzące w skład minerałów tworzących się w strefie hipergenicznej, jak też tworzących się w warunkach metamorficznych, czyli pierwiastki minerałów skałotwórczych skał osadowych i metamorficznych. Jednak w ogólnym bilansie chemizmu litosfery rozdział pierwiastków na wymienione 3 główne grupy skał nie odgrywa zbyt znaczącej roli.

Dla ukazania zróżnicowania skał magmowych przedstawiono w tabeli 2.1 analizy chemiczne różnych skał, począwszy od kwaśnego granitu aż do ultrazasadowego dunitu, które zaczerpnięto z zestawienia dokonanego przez Le Maitre’a (1976). Każda z tych analiz jest średnią z kilku tysięcy, kilkuset lub kilkudziesięciu analiz zebranych i przeliczonych przez tego autora.

Tabela 2.1

Skład chemiczny ważniejszych skał plutonicznych, % wag.

(Le Maitre, 1976)

Skały	Granit	Dioryt	Gabro	Perydotyt (lherzolit)	Dunit
Liczba analiz	2485	872	1451	179	93
Si02	71,30	57,48	50,14	2,52	38,29
Ti02	0,31	0,95	1,12	0,42	0,09
ai2o3	14,32	16,67	14,48	4,21	1,82
^Fe2°3	1,21	2,50	3,01	4,82	3,59
FeO	1,64	4,92	7,62	6,96	9,38
MnO	0,05	0,12	0,12	0,17	0,71
MgO	0,71	3,71	7,59	8,37	37,94
CaO	1,84	6,58	9,58	5,32	1,01
Na20	3,68	3,54	2,39	0,55	0,20
k2o	4,07	1,76	0,93	0,25	0,08
h2o^+	0,64	1,15	0,75	1,07	4,59
h2o~	0,13	0,21	0,11	0,03	0,25
p2o5	0,12	0,29	0,24	0,11	0,20
co2	0,05	0,10	0,07	0,08	0,43
Suma	100,07	99,88	99,15	94,78	98,58

Analizy skał przedstawia się zgodnie z ogólną umową w formie tlenków w % wagowych. Analiza ryczałtowa podaje na ogół skład w postaci 12—15 tlenków. Oprócz 12 tlenków głównych podanych w tabeli 2.1, analizy niektórych skał uwzględniają jeszcze C0₂, S, Cl oraz niekiedy F. Przeliczona na tlenki analiza zwykle nie zamyka się dokładnie w 100%, lecz odchylenia nie mogą być zbyt duże. Przyjmuje się, że w dobrze wykonanych analizach suma składników mieści się w granicach 99,5—100,5%.

W niektórych skałach bogatych w pewne dodatkowe minerały lub też dla wyjaśnienia określonych zagadnień geochemicznych mogą być wykazywane tlenki innych pierwiastków, takich jak: Zr0₂, B₂0₃, Cr₂0₃, V₂0₃, NiO, CoO, BaO, SrO i Li₂0, a także inne. Jeśli pierwiastki występują w małych ilościach, to przelicza się zawartość wagową tych tlenków na ppm pierwiastków, co jest równoznaczne z ilością odpowiadającą g/t (np. 0,32% Cr₂0₃ jest ekwiwalentem 104:152x3200 = 2189 ppm Cr).

Z wyżej wymienionych składników np. Cr₂O_s będzie występował w większych ilościach w skałach ultrazasadowych, natomiast skały peralkaliczne mogą wykazywać podwyższoną zawartość Zr0₂. MnO będzie występować w większej ilości w skałach o większej zawartości FeO, a BaO i SrO w skałach bogatszych w CaO.

Z zestawionych w tabeli 2.1 analiz wynika na pierwszy rzut oka pewna prawidłowość w występowaniu poszczególnych składników i wprawny petrograf może w przybliżeniu poznać, jaką skałę dana analiza reprezentuje. Różnice te dotyczą.w pierwszym rzędzie krzemionki, której ilość spada w miarę posuwania się od granitu w kierunku skał ultrazasadowych, czyli perydotytu i dunitu. Podobnie zachowują się alkalia. Odwrotnie przedstawia się zawartość żelaza i magnezu, zwiększająca się w miarę zmniejszania się udziału krzemionki i alkaliów. Szczególna obfitość magnezu występuje w skałach ultrazasadowych. W skałach tych, jak widać, spada też do minimum ilość glinu i wapnia. Są to zjawiska, które nabierają bardzo dużego znaczenia przy szczegółowym rozpatrywaniu skał związanym z zagadnieniami dotyczącymi górnego płaszcza i wytapiania z niego magm bazaltowych, co omówione jest w rozdziale 5 i 7. Należy też zwrócić uwagę na fakt, że zawartość H_zO nie obrazuje tu pierwotnego, pokonsolidacyjnego stadium niektórych skał, lecz często jest ona wynikiem procesów wtórnych wzbogacających skały w wodę. Szczególnie pospolity jest proces serpentynizacji skał ultrazasadowych (perydotyt i dunit, tab. 2.1).

Zawartość krzemionki jako najważniejszego składnika skał magmowych była od dawna brana pod uwagę jako kryterium ogólnego podziału tych skał. Wykres częstości występowania skał o określonej zawartości krzemionki, przedstawiony przez Richardsona i Sneesby’ego, na podstawie dużej liczby analiz, wykazuje dwie wartości maksymalne. Jedna z nich, większa, przypada na zawartość 52,5% wag., druga — mniejsza na 73,0% wag. (ryc. 2.9), a obie ilościowo przeważające grupy są wyraźnie od siebie oddzielone.

Krzywa ta oznacza, że w skorupie ziemskiej dominują dwie grupy skał magmowych: uboższa w Si0₂ i bogatsza w SiO_z. Pierwsza z nich obejmuje skały wulkaniczne grupy bazaltów, a druga charakterystyczna jest dla plutonicz-nych skał należących do grupy granitu.