تحت الصهارة فهم مجمل الظواهر المرتبطة بتكوين وتطور تكوين وحركة الصهارة إلى سطح الأرض. الصهارة هي واحدة من أهم العمليات العميقة في باطن الأرض. وفقًا لشكل المظهر ، تنقسم الصهارة إلى تدخلي وانسيابي. الفرق بينهما يحدد إلى حد كبير آليات التشكل الصخري.
مفهوم الصهارة
الصهارة عبارة عن ذوبان سوائل سيليكات عالي الحرارة يتشكل في حجرات عميقة ، بشكل رئيسي في الوشاح العلوي (الغلاف الموري) وجزئيًا في الطبقات السفلية من قشرة الأرض. يحدث تكوين غرفة الصهارة عندما يتم الجمع بين قيم معينة من الضغط ودرجة الحرارة. تحتوي هذه الصهارة الأولية على تركيبة متجانسة ، بما في ذلك المكونات التالية: سائل (ذوبان) ، حيث يتم إذابة الغاز أو الطور المتطاير (السائل). هناك أيضا بعضمادة بلورية صلبة. أثناء تحركك نحو السطح ، تتطور الصهارة الأولية اعتمادًا على الظروف المحددة.
يشمل تطور الصهارة عدة أنواع من العمليات. أولاً ، واجهت أنواعًا مختلفة من التمايز:
- الفصل ، حيث ينفصل إلى مكونات سائلة غير قابلة للامتزاج ؛
- تمايز التبلور. ترتبط هذه العملية الأكثر أهمية بترسيب (تبلور) بعض المركبات من ذوبان غير متبلور في توليفات مختلفة من درجة الحرارة والضغط.
ثانيًا ، تغير الصهارة تركيبتها الكيميائية نتيجة التفاعل مع الصخور المضيفة. هذه الظاهرة تسمى التلوث.
عمليات التبلور في الصهارة
بما أن الصهارة عبارة عن خليط متحرك من العديد من المواد وفي ظروف متغيرة ، فإن تبلور مكوناتها عملية معقدة للغاية. ينقسم عادة إلى ثلاث مراحل رئيسية:
- ارتفاع درجة حرارة المرحلة الصخرية المبكرة. في هذه المرحلة ، تسقط المعادن عالية الكثافة المحتوية على الحديد والمغنيسيوم من الصهارة. تستقر وتتراكم في المناطق السفلية من غرفة الصهارة.
- المرحلة الصخرية الرئيسية ذات درجة الحرارة المتوسطة ، والتي تتكون فيها المكونات الرئيسية للصخور ، مثل الفلسبار ، والكوارتز ، والميكا ، والبيروكسين ، والأمفيبولات. يترسب الكالسيوم ، الغالبية العظمى من السيليكون والألمنيوم. يصاحب التبلور في هذه المرحلة بالفعل نقص في المساحة في حجرة الصهارة ، وبالتالي فإن المعادن الناتجة تكون أدق الحبيبات.
- الصهارة المتأخرة منخفضة الحرارة (البغماتيت)مرحلة. في هذه المرحلة ، ينتشر ما يسمى ببقايا الصهارة المتنقلة ، المخصب بالمكونات المتطايرة ، عبر التجاويف والشقوق المتبقية في حجرة الصهارة ، مما يساهم في إعادة بلورة الصخور المضيفة. تتميز عروق البغماتيت بتكوين بلورات كبيرة يمكن أن تنمو في بعضها البعض. هذه المرحلة تحد وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالمرحلة الحرارية المائية لتكوين المعادن.
البراكين و البلوتونية
هناك أشكال من مظاهر الصهارة مثل التدخل والاندفاع. يكمن الاختلاف بينهما في ظروف تطور الصهارة ومكان تصلبها. يلعب العامل الأخير دورًا مهمًا بشكل خاص.
الصهارة المتدفقة هي عملية تصل خلالها الصهارة إلى سطح الأرض من خلال قناة إمداد ، وترتفع إلى الأعلى ، وتشكل البراكين ، وتتجمد. الصهارة المتفجرة تسمى الحمم البركانية. عندما يصل إلى السطح ، فإنه يفقد مكونه المتطاير بشكل مكثف. يحدث التصلب أيضًا بسرعة ، فبعض أنواع الحمم ليس لديها الوقت لتتبلور وتتصلب في حالة غير متبلورة (زجاج بركاني).
الصهارة المتطفلة (البلوتونية) مختلفة من حيث أن الصهارة لا تصل إلى السطح. تتطفل الصهارة بطريقة أو بأخرى على الآفاق العلوية للصخور المضيفة ، وتتصلب في العمق ، وتشكل أجسامًا متطفلة (بلوتونية).
تصنيف التدخلات
علاقات الصخور المضيفة بمنتجات الصهارة المتطفلة وأنواع الأجسام المتطفلة تتميز وفقًا للعديد من المعايير ، على وجه الخصوص ، مثل:
- عمق التكوين. هناك عمليات اقتحام قريبة من السطح (تحت بركانية) ومتوسطة العمق (تحت الجسر) وعميقة (سحيقة).
- الموقع نسبة إلى موسيقى الروك المضيفة. وفقًا لهذا المعيار ، يتم تقسيم المصفوفات المضمنة إلى ساكن (متطابق) ومتنافر (متعارض).
أيضًا ، يتم تصنيف طبيعة الصهارة المتطفلة وأنواع الاقتحام وفقًا لميزات مثل نسبة بنية الجسم الجوفي إلى سطح التلامس (المطابق وغير الرسمي) ، والعلاقة بالحركات التكتونية والشكل والحجم من الكتلة الصخرية وما إلى ذلك.
ترتبط معايير تحديد الأنواع المختلفة من اقتحام المواد المنصهرة ارتباطًا وثيقًا. على سبيل المثال ، اعتمادًا على بنية الطبقة المحيطة وعمق وآلية تشكيل الكتلة الصخرية الصخرية وغيرها من مظاهر الصهارة المتطفلة ، يمكن أن تختلف أشكال التدخلات بشكل كبير.
آليات إدخال الصهارة في الكتلة الصخرية
الصهارة يمكن أن تخترق الطبقة المضيفة بطريقتين رئيسيتين: على طول مستويات التقسيم الطبقي للطبقة الرسوبية أو على طول الشقوق الموجودة في الصخر.
في الحالة الأولى ، تحت ضغط الصهارة ، ترتفع طبقات السقف - المساحات العلوية للسمك - أو ، على العكس من ذلك ، نتيجة لتأثير كتلة الصهارة المتطفلة ، الطبقات الأساسية تبلد. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها التدخلات الثابتة.
إذا اخترقت الصهارة لأعلى ، وتملأ الشقوق وتوسعها ، وتكسر الطبقات وتنهار صخور السقف ، فإنها تشكل نفسها تجويفًا سيشغله جسم متطفل. بهذه الطريقة ، يحدث بشكل غير متوافقالأجسام الجوفية.
أشكال الكتل النارية المضمنة
اعتمادًا على المسار المحدد الذي تستمر فيه عملية الصهارة المتطفلة ، يمكن أن تكون أشكال الأجسام المتطفلة شديدة التنوع. الكتل البركانية الأكثر شيوعًا التي تحدث بشكل غير متوافق هي:
- السد عبارة عن جسم مغمور بشكل حاد يشبه الصفيحة يعبر الطبقات المحيطة. تكون السدود أطول بكثير من السماكة ، وأسطح التلامس متوازية تقريبًا. يمكن أن تكون السدود بأحجام مختلفة - من عشرات الأمتار إلى مئات الكيلومترات. يمكن أيضًا أن يكون شكل السدود دائريًا أو نصف قطري ، اعتمادًا على موقع الشقوق المملوءة بالصهارة.
- الوريد هو جسم قاطع صغير ذو شكل متفرع غير منتظم.
- الجذعية عبارة عن جسم على شكل عمود يتميز بأسطح ملامسة عمودية أو شديدة الانحدار.
- باثوليث هي أكبر مجموعة متنوعة من التدخلات. يمكن أن يصل طول الباثوليث إلى مئات أو حتى آلاف الكيلومترات.
تأخذ الهيئات المتداخلة أيضًا أشكالًا مختلفة. غالبًا ما يتم العثور على من بينها:
- عتبة هو تطفل على فراش أسطح ملامسته موازية للأسرة المضيفة.
- Lopolith عبارة عن مصفوفة عدسية ، محدبة متجهة لأسفل.
- Laccolith هو جسم مشابه الشكل ، يوجد جانبه المحدب في الأعلى ، مثل غطاء الفطر. جبل Ayu-Dag في شبه جزيرة القرم هو مثال على gabbroid laccolith.
- Phacolite هو جسم يقع في حظيرة صخرة المضيف.
منطقة اتصال التسلل
يكون تكوين الأجسام الجوفية مصحوبًا بعمليات تفاعل معقدة عند الحدود مع الطبقة المحيطة. تتشكل مناطق الاتصال الداخلي والتلامس الخارجي على طول سطح التلامس.
تحدث تغييرات Endocontact في التطفل بسبب تغلغل الصخور المضيفة في الصهارة. نتيجة لذلك ، تخضع الصهارة بالقرب من التلامس لتغيرات كيميائية (تلوث) تؤثر على تكوين المعادن.
تحدث منطقة التلامس الخارجي في الصخور المضيفة نتيجة للتأثيرات الحرارية والكيميائية للصهارة وتتميز بالعمليات النشطة للتحول وال metasomatism. وبالتالي ، يمكن لمكونات الصهارة المتطايرة أن تحل محل المعادن في منطقة التلامس الخارجي بمركبات مُدخلة ، وتشكل ما يسمى بالهالات الميتاسوماتيكية.
يمكن أيضًا أن تتبلور المركبات المعدنية التي تنتجها المكونات المتطايرة مباشرةً في منطقة التلامس. تلعب هذه العملية دورًا مهمًا في تكوين ، على سبيل المثال ، الميكا ، وبمشاركة الماء ، الكوارتز.
الصهارة المتطفلة والصخور المتطفلة
الصخور المتكونة نتيجة لبلورة الصهارة العميقة تسمى تدخلي أو بلوتوني. تتشكل الصخور المتدفقة (البركانية) عندما تنفجر الصهارة على سطح الأرض (أو في قاع المحيط).
الصهارة المتطفلة والمفرطة تؤدي إلى ظهور سلسلة من الصخور المتشابهة في التركيب المعدني. يعتمد تصنيف الصخور النارية حسب التكوين على محتوى السيليكا SiO2. وفقًا لمعيار هذا الصنفتنقسم إلى ultrabasic ، القاعدية ، المتوسطة والحمضية. يزيد محتوى السيليكا في السلسلة من صخور فوق المافية (أقل من 45٪) إلى صخور حمضية (أكثر من 63٪). داخل كل فئة ، تختلف الصخور في القلوية. تشكل الصخور المتطفلة الرئيسية وفقًا لهذا التصنيف السلسلة التالية (التناظرية البركانية بين قوسين):
- Ultrabasic: الزبرجد ، dunites (picrites) ؛
- الرئيسي: الجابرويد ، البيروكسينيت (البازلت) ؛
- متوسط: ديوريت (أنديسايتس) ؛
- حمضي: جرانوديوريت ، جرانيت (داسيت ، ريوليت).
تختلف الصخور الجوفية عن الصخور المتدفقة بظروف التواجد والبنية البلورية للمعادن التي تتكون منها: فهي بلورية كاملة (لا تحتوي على هياكل غير متبلورة) ، صافية الحبيبات ولا تحتوي على مسام. كلما كان مصدر التكوين الصخري أعمق (الاقتحام السحيق) ، سارت عمليات تبريد وتبلور الصهارة بشكل أبطأ ، مع الحفاظ على قدر كبير من الطور المتطاير. تتميز هذه الصخور العميقة بحبيبات بلورية أكبر.
البنية الداخلية للأجسام المتطفلة
يتشكل هيكل الكتل الجوفية في سياق مجموعة من الظواهر الموحدة تحت الاسم العام للكتلة الأولية. يميز مرحلتين: البروتكتونيك للمرحلتين السائلة والصلبة.
في مرحلة المرحلة السائلة ، يتم وضع الأنسجة الأولية المخططة والخطية للجسم الناتج. إنها تعكس اتجاه تدفق الصهارة المتطفلة والظروف الديناميكية لتوجيه المعادن المتبلورة (على سبيل المثال ، الترتيب المتوازيبلورات الميكا ، الهورنبلند ، إلخ). ترتبط القوام أيضًا بموقع شظايا الصخور الغريبة التي سقطت في غرفة الصهارة - xenoliths - وتراكمات المعادن المعزولة - schlieren.
ترتبط مرحلة المرحلة الصلبة للتطور التدخلي بتبريد الصخور المشكلة حديثًا. تظهر الشقوق الأولية في الكتلة الصخرية ، ويتم تحديد موقعها وعددها بواسطة بيئة التبريد والهياكل المتكونة في المرحلة السائلة. بالإضافة إلى ذلك ، تتطور الهياكل الثانوية في مثل هذه الكتلة الصخرية بسبب تجزئة أقسامها والتشرد على طول التمزقات.
دراسة البروتكتونكس مهمة لتوضيح شروط موقع الرواسب المعدنية داخل الاختراقات وفي الصخور المحيطة.
التدخلات الصخرية والتكتونية
صخور ذات أصل تدخلي منتشرة في مناطق مختلفة من قشرة الأرض. تساهم بعض مظاهر الصهارة المتطفلة مساهمة كبيرة في كل من العمليات التكتونية الإقليمية والعالمية.
أثناء الاصطدامات القارية أثناء زيادة سماكة القشرة ، بسبب الصهارة الجرانيتية النشطة ، تتشكل أحجار باثوليث كبيرة ، على سبيل المثال ، غانغديس باثوليث في جبال الهيمالايا العابرة. أيضًا ، يرتبط تكوين أحواض الاستحمام الكبيرة بالحواف القارية النشطة (الأنديز باثوليث). بشكل عام ، تلعب عمليات اقتحام الصهارة السيليكية دورًا مهمًا في عمليات بناء الجبال.
عندما تتمدد القشرة ، غالبًا ما تتشكل سلسلة من السدود المتوازية. لوحظت هذه السلسلة في التلال وسط المحيط.
العتبات هي إحدى الأشكال المميزة للتدخلات الصخرية داخل القارات. يمكن أن يكون لها أيضًا مدى كبير - يصل إلى مئات الكيلومترات. غالبًا ما تشكل الصهارة ، التي تخترق طبقات الصخور الرسوبية ، عدة طبقات من العتبات.
نشاط الصخور المنصهرة والمعادن
نظرًا لخصائص التبلور في عمليات الصهارة المتطفلة ، تتشكل المعادن الخام للكروم والحديد والمغنيسيوم والنيكل ، وكذلك البلاتينيدات الأصلية في الصخور فوق القاعدية. في هذه الحالة ، تشكل المعادن الثقيلة (الذهب ، الرصاص ، القصدير ، التنجستن ، الزنك ، إلخ) مركبات قابلة للذوبان مع مكونات الصهارة المتطايرة (على سبيل المثال ، الماء) وتتركز في المناطق العليا من غرفة الصهارة. يحدث هذا في المرحلة المبكرة من التبلور. في مرحلة لاحقة ، تشكل بقايا البغماتيت المتنقلة التي تحتوي على العناصر الأرضية النادرة والعناصر النادرة رواسب الوريد في الكسور المتطفلة.
وهكذا ، فإن Khibiny في شبه جزيرة Kola عبارة عن أحجار صغيرة ، مكشوفة نتيجة تآكل الطبقة المحيطة. يتكون هذا الجسم من مركبات النفيلين ، وهي خام للألمنيوم. مثال آخر هو اقتحام عتبة نوريلسك الغنية بالنحاس والنيكل.
مناطق الاتصال هي أيضًا ذات أهمية عملية كبيرة. ترتبط رواسب الذهب والفضة والقصدير والمعادن الثمينة الأخرى بهالات ميتاسوماتيكية ومتحولة من الأجسام المتطفلة مثل Bushveld lopolith في جنوب إفريقيا ، والمعروفة بهالاتها الحاملة للذهب.
هكذا فالمناطق المتطفلةالصهارة هي أهم مصدر للعديد من المعادن القيمة.
