Магматические горные породы являются результатом кристаллизации жидкой магмы, образованной в ходе полного или частичного плавления горных пород в нижней части земной коры и верхней мантии. Это самые распространенные горные породы, составляющие 65% от общего объема земной коры.

Трахит

Высокие температуры в недрах нашей планеты приводят к образованию полностью или частично расплавленного вещества, называемого магмой. Это вязкий расплав сложного силикатного состава, обогащенный парами воды и различными газами. Вследствие различного рода геологических процессов магма, температура которой может достигать более чем 1200°С, устремляется к поверхности. По мере своего поднятия она постепенно остывает, что приводит к кристаллизации из расплава минералов и формированию магматических горных пород. Первыми кристаллизуются минералы с самой высокой температурой плавления: оливин, пироксены и амфиболы. За высокое содержание железа и магния эти высокотемпературные минералы также называют ферро-магниевыми, или мафическими. Вслед за ними кристаллизуются низкотемпературные минералы, и так происходит до тех пор, пока вся магма не превратится в породу. К низкотемпературным минералам относятся так называемые фельзические, или сиалические, минералы, в которых содержание кремния, алюминия, калия и кальция преобладает над содержанием железа и марганца.

Светлые и Темные

Состав магматической горной породы напрямую зависит от исходной магмы. Горные породы, сложенные ферро-магниевыми минералами, отличаются темным цветом и называются мафическими, или основными. К ним, среди прочих относятся базальты. Горные породы составленные фельзическими минералами, называются сиалическими, или кислыми. Они значительно светлее мафических. Это, в частности, трахит.


ТИПЫ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

В зависимости от глубины, на которой происходит отвердевание магмы, выделяются три большие группы магматических горных пород. Горные породы, полностью или частично образованные в нижней части земной коры, называются плутоническими. К ним, в частности, относятся граниты, которыми сложены запечатленные на фотографии горные формации на Сардинии, Италия. Магма, извергшаяся на поверхность, называется лавой и образует, застывая, вулканические горные породы, наподобие андезита. В третьем случае, магма заполняет трещины и полости в существующих горных породах и дает жильные или гипабиссальные породы, например пегматиты.


ПОРОДЫ ИНТРУЗИВНЫЕ И ЭФФУЗИВНЫЕ

Магматические горные породы подразделяются на интрузивные и эффузивные. Интрузивные образуются в недрах земной коры, а эффузивные при выходе магмы на поверхность. Горные породы, образующиеся в ходе извержения на небольшой глубине, также считаются интрузивными, несмотря на свое вулканическое происхождение. Соответственно, интрузивные породы хорошо раскристаллизованы, а эффузивные несут в своем составе нераскристаллизованное вулканическое стекло.

ЭФФУЗИВНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Существует множество образований эффузивного типа, среди которых выделяются мощные базальтовые плато, представляющие собой горизонтальные слои базальта большой толщины и плотности. Также следует упомянуть лавовые натеки, сформированные вышедшей на поверхность и потерявшей часть составляющих ее газов магмой. На фотографии вы видите эффузивную колонну базальта.

ИНТРУЗИВНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Интрузивные образования обозначаются общим термином «плутоны». В зависимости от формы и геометрии последних, выделяют батолиты (крупные плутонические тела), дайки (трубчатые структуры, заполняющие трещины) и жилы (тонкие образования большой протяженности). Пример интрузивной структуры вы видите на фотографии, на которой запечатлена дайка долерита в пустыне Намиб. Темный цвет дайки выделяется на фоне окружающей горной породы.


СТРУКТУРА

Структура магматических пород во многом зависит от скорости отвердевания магмы. Медленное остывание в недрах земной коры способствует образованию больших кристаллов. Стремительное охлаждение на поверхности дает маленькие кристаллы. Поскольку остывание магмы обычно носит смешанный характер, в горной породе могут присутствовать кристаллы различного размера и морфологии. Горная порода, составленная кристаллами одинакового размера, имеет равнозернистую структуру, характерную для плутонических пород, наподобие диоритов. В противном случае, структура называется разнозернистой. Крайним проявлением такой структуры являются случаи, когда крупные кристаллы (фенокристаллы) окружены крошечными кристаллами и даже стеклом. Такая структура называется порфировой.


РАЗМЕР КРИСТАЛЛОВ

Кристаллы некоторых горных пород видны невооруженным глазом, другие различимы только с помощью специальных оптических приборов. В первом случае, текстура горной породы считается фанеритовой. Она характерна для плутонических горных пород и образуется при медленном прогрессивном остывании. Ее ли же для того, чтобы разглядеть кристаллы, требуется лупа или микроскоп, речь идет об афанитовой структуре, характерной для стремительного остывания. Такая структура типична для вулканических и гипабиссальных горных пород. Справа вы видите микрографию диорита (размер зерен 2-3 миллиметра), плутонической горной породы с однородной фанеритовой текстурой.

Кристаллы и стекло

Степень кристаллизации, или кристалличность, указывает на соотношение в горной породе кристаллов и стекла (некристаллического вещества). Существуют горные породы, сложенные исключительно кристаллами (полнокристаллические), также имеются породы, составленные только стеклом (стекловатые). Первые, как правило, являются плутоническими, это, в частности, монцонит, а вторые — вулканическими, например обсидиан. Другие горные породы совмещают в своем составе кристаллы и стекло в различных пропорциях (стеклокристаллические). Высокое содержание стекла указывает на стремительность остывания магмы.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Таналит

Подробное исследование структуры магматической породы позволяет определить, относится ли она к плутоническим или вулканическим горным породам. Установив минеральный состав горной породы, можно дать ее полное описание. Определяющим для систематизации магматических горных пород является содержание ряда минералов (кварца, полевых шпатов и плагиоклазов).

Дацит

Классификация плутонических и вулканических пород связана с их химическим составом и степенью раскристаллизации. Так, к примеру, горная порода с фанеритовой структурой и высоким содержанием кварца и плагиоклазов будет отнесена к тоналитам (кварцевым диори там или гранодиоритам). Тот же состав при афанитовой структуре указывает на вулканическую горную породу — дацит.