Магма, магматические очаги

Вулканическая.теория не указывает, в результате каких же именно химических реакций возникают углеводороды в магматических очагах. Если имеется в виду воздействие воды, проникшей туда с поверхности, или воды, выделившейся из магмы, на карбиды, то мы уже указали, что в продуктах извержения и в ин- [c.307]

Вулканическая гипотеза признает возможность возникновения углеводородов в магматических очагах, залегающих в основании ныне действующих и потухших вулканов. В газовых эманациях, выделяющихся из магмы, содержатся наряду с другими газами и углеводороды, которые, попадая в верхние части земной коры, конденсируются и скопляются в трещинах, пустотах и пористых пластах. Цногда изверженные огненно-жидкие массы, пересекая при своем подъеме битуминозные породы (угли и сланцы), явля ются причиной возникновения продуктов перегонки, или дистилляции этих пород (жидкие битумы в шотландских горючих сланцах и др.). Какой же фактический материал привлекается в ее обоснование Во-первых, близкая связь некоторых нефтяных месторождений с изверженными породами и нахождение нефти в самих изверженных породах во-вторых, нахождение в вулканических эманациях метана, жидких углеводородов и твердых парафинов в базальтовых лавах близ вулкана Этны подобное же явление наблюдалось в вулканах Японии в-третьих, наличие в некоторых нефтяных месторождениях горячих вод глубинного (ювенильного) происхождения. Высокий процент во многих водах нефтяных месторождений хлористых кальция и магния некоторые исследователи склонны объяснить их глубинным происхождением. [c.307]

Анализ динамики перемещения магмы из очага в более высокие горизонты земной коры весьма сложен, так как магма не представляет собой ньютоновскую жидкость. Наиболее разработана в настоящее время модель пере.мещения магмы по типу зонного плавления, согласно которой кристаллизация пород на дне магматической камеры происходит одновременно с плавлением твердых пород кровли. При зтом слой расплава самопроизвольно переме-ш,ается вверх, а его мощность уменьшается со временем. Данная модель включает также заключительный этап процесса формирования изверженных пород—кристаллизацию магмы. [c.96]

Описанное строение земной коры — это только общая схема. В действительности оно более сложное. В толще осадочных пород много нарушений. Отдельные блоки пород смещены относительно друг друга. Имеются многочисленные складчатые зоны. Крупные нарушения или разрывы простираются на большую глубину, проникая в гранитную и базальтовую оболочки и даже глубже. Из магматических очагов верхней мантии по таким глубинным разломам продвигается жидкая магма, что приводит к вулканическим извержениям, излиянию магматических пород в виде лавовых потоков на земную поверхность и выделению огромных количеств глубинных газов. [c.31]

На формирование первичных трещин значительное влияние оказывает механическое воздействие еще движущейся магмы на застывшие части магматического очага. В зависимости от ориентировки структур течения большая часть исследователей выделяет поперечные, продольные и диагональные трещины. Выяснение положения трещин в пространстве очень важно при бурении скважин. Опыт ликвидации поглощений промывочной жидкости показывает, что гораздо легче ликвидировать возникшие поглощения при расположении трещин перпендикулярно оси скважины, чем при их ориентировке параллельно или под небольшим углом к ней. Первичные трещины распространяются по падению до 150—200 м. [c.12]

Решение задачи следует искать на основе использования уравнений конвективной теплопроводности в расплаве и твердых породах совместно с условием теплового баланса на подвижной границе плавления 1 1). Из-за конечной мощности слоя расплавления затруднительно (по сравнению с рассмотренной выше задачей контакта двух полуограниченных сред — магмы и породы) найти распределение температуры в магме. Ограничимся приближенной постановкой задачи зарождения магматического очага, не обсуждая распределение температуры в магме, а задаваясь лишь величиной теплового потока / из образующейся магмы в вышележащие породы. Тогда вместо (5.38) следует использовать следующее уравнение баланса тепла на границе плавления х = 1Ц) [c.97]

К эффекту Соре проявили интерес геологи и петрографы. Некоторые петрографы высказывали предположение, что такой эффект имеет место и в магме. При этом одной из причин нарушения однородности магмы (дифференциация магмы) является диффузия молекул и окислов тяжелых металлов или трудноплавких веществ к охлажденным стенкам магматического очага. Такое предположение о причинах нарушения неоднородности магмы, однако, не получило признания ввиду того, что вязкость магмы высокая и диффузия в такой системе в сколько нибудь значительном масштабе вряд ли возможна. [c.154]

Но и магматические очаги встречаются уже близко к земной поверхности и выражаются в вулканических извержениях. Количество вулканов, через которые расплавленная магма в виде лавы, теряющей и потерявшей свои газовые составные части, выливается на земную поверхность, в общем в каждый момент времени ничтожно и в данное время исчисляется сотнями (около 500— 600 действующих вулканов), если считать группы вулканов, таких, как вулканы Галапагосских островов [6], где насчитывается до двух тысяч выходов, за один вулкан, за одно целое, связанное с одним магматическим очагом. [c.90]

Кроме этого, необходимо определить, какой порядок величины Дg можно ожидать от осевых очагов магмы в зависимости от их размеров, формы и плотности вещества в них. Были рассмотрены различные формы осевых магматических очагов (см. табл. 4.1). На рис. 4.8 приведены аномалии Д в свободном воздухе, вычисленные для четырех схематичных моделей осевых магматических очагов при разных значениях их плотности. Предполагалось в первой модели - полное плавление вещества по объему камеры (рис. 4.8, а) во второй модели [c.150]

Причина этого явления нам теперь ясна, хоть далеко не вошла до сих пор в сознание геологов. Она вызывается в основной своей части радиоактивным распадом атомов, процессом космического характера ( 20, 21), Т е. независима от каких бы то ни было условий внешней среды, могущих проявляться на нашей планете. Мы увидим в дальнейшем ( 711 гл. IX), что радиоактивная тепловая энергия играет сейчас основную роль в геологических явлениях и совершенно достаточна для объяснения самых мощных геологических процессов, какие мы имеем на нашей планете. Только недавно, в 1939 г., впервые начали понимать, что магматические очаги и вулканические процессы, которые до тех пор не имели никакого, отвечающего известным нам физико-химическим явлениям объяснения, входят в область явлений радиогеологии. Выявились радиоактивные процессы нового рода, связанные с выделением нейтронов, о которых мы раньше не имели ни малейшего понятия и которые, по-видимому, окажутся достаточно мощными для объяснения магматических очагов и явлений вулканизма. Можно считать сейчас установленным, что каждый вулкан связан с подземным магматическим очагом, состоящим из расплавленной магмы и газов под давлением, занимающим гораздо большую площадь, чем сам вулкан, который является его относительно слабым поверхностным выражением. [c.77]

Как известно, различающиеся по составу магмы могут смешиваться непосредственно перед или в течение процесса извержения из очага. Процесс перемешивания в магматических очагах многообразен, поэтому в последние годы возрос интерес к анализу конвективных движений расплавов в очаге [193, ИЗ]. Выпадение кристаллов все реже рассматривается как доминирующий процесс кристаллизации магматического очага. Многие исследователи считают, что кристаллы зарождаются и растут вблизи дна и стенок камеры. Если это так, то возможна лишь частичная кристаллизация, когда обедненное жидкое мантийное вещество удаляется в совместном процессе диффузии и конвекции. Был введен даже специальный термин конвективное фракционирование , чтобы подчеркнуть роль конвекции в различных процессах кристаллизации [539]. Эти выводы во многом подтверждаются лабораторными экспериментами [128]. [c.170]

На два явления, с этим связанных, надо обратить здесь внимание на магматические очаги, как только что указанные, и на базальтовые вулканические поля, или покровы, связанные с глубинным — в масштабе планеты — явлением ( 77) и выделяющиеся из трещин. В структуре планеты они занимают особое место, так как взятая в целом магма их идет, как показывают точные научные наблюдения, не всегда, конечно, но в ряде несомненных случаев, наиболее глубоко в недра планеты (ср. 78). [c.90]

В целом стационарные модели термического состояния осевых зон СОХ позволили провести анализ довольно сложных двух и трех мерных интегральных моделей формирования термического режима осевых зон с учетом процессов сегрегации и миграции расплава к осевой зоне, образования коры и рельефа поверхности литосферы. Однако тепловой эффект выделения или поглощения скрытой теплоты плавления базальта трактовался в них очень грубо через условия на тепловой поток на оси хребта, априорное задание источников и стоков тепла в осевой зоне и через задание нереально высоких температур расплава. По этой причине стационарные модели не подходят для анализа эволюции термического режима осевой зоны хребтов, возникновения и развития коровых очагов магмы, так как в указанных процессах поглощение скрытой теплоты при плавлении пород и выделение ее при их затвердевании играет определяющую роль. Эти же процессы определяют и существенную не-стационарность моделей формирования корового очага. Нестационарная модель формирования магматических очагов в рифтовых зонах СОХ в условиях дискретно-непрерывного режима спрединга позволила сделать следующие выводы. [c.173]

Гидротермальная деятельность представляет собой процесс переноса энергии и массы веществ, в пределах земной коры посредством циркуляции воды. Гидротермальные системы широко распространены в океанической коре в самых разнообразных тектонических обстановках, но выходы горячих вод на поверхность имеются лишь в термически активизированных областях. Причинами возникновения конвекции морской воды в океанической коре могут быть тепловое воздействие, неровности рельефа, различие в содержании солей, динамические градиенты давления и т.д. Самым распространенным классом гидротермальных систем являются системы, возбуждаемые тепловым воздействием внедрений магмы [422]. Наиболее активные и высокотемпературные проявления гидротермальной деятельности располагаются в осевой области СОХ над кровлей магматического очага. Гидротермальная деятельность в принципе возникает всякий раз, когда есть достаточное тепловое возмущение обводненной среды. [c.174]

СН, СНг, СНз. Первоначально механизм образования У В нефти Н.А. Кудрявцев рассматривал как результат взаимодействия углеводородных радикалов, которые выделяются в определенной последовательности из магмы. По его расчетам вначале происходит образование метина (СП) при температуре 6000 - 12000°С, затем метилена (СНг) при 3000 - 4000°С, далее с понижением температуры - метила (СНз) и метана. Затем эти радикалы по глубинным разломам проникают в осадочную оболочку Земли и образуют УВ разного состава. Несколько позже Н.А. Кудрявцев пересмотрел магматический вариант и предложил другую модификацию, согласно которой УВ и их радикалы образуются на значительном расстоянии от магматического очага в подкоровом веществе на глубине 80 - 400 км в результате взаимодействия глубинного водорода с углеродом пород, широко распространенным на этих глубинах. При этом было предположено, что водород должен поступать из неограниченного источника - железного ядра Земли и образовывать в мантии водородсодержащий слой, при давлении 140 тыс. МПа. [c.33]

Геохимическая история элементов в процессах дифференциации магматических очагов разного состава может быть восстановлена с необходимой полнотой только при изучении распределения этого элемента в соответствующих генетически связанных сериях пород. В отноще-нии урака подобные исследования были выполнены только в последние годы, причем проводились они преимущестренно в США и Советском Союзе. Как указывает Е. С. Ларсен и др. [80], геологическая служба США в течение последних четырех лет ведет исследовательскую работу по изучению урана в магматических комплексах. Эта работа имеет конечной целью выявление роли урана в петрогенезисе с такой степенью подробности, которая до сих пор не была достигнута ни для одного из рассеянных элементов . Однако из опубликованных результатов этих исследований, приведенных Е. С. Ларсеном, выяснилось, что для ряда магматических комплексов этим исследователя>м удалось показать только основную геохимическую закономерность поведения урана при дифференциации кислых магм — возрастание содержания урана в кислых ферепциатах. Действительно, в соответствии с приведенными в табл. 44 данными, в ряду генетически связанных пород, слагающих огромный Южно-Калифорнийский интрузив, наблюдается увеличение содержания урана от основных пород к кислым. При этом необходимо отметить, что проведенные Е. С. Ларсеном исследования не лишены некоторых существенных недостатков. [c.88]

Конвективное плавление может развиваться в связи с перемещенными из очага магмами. В этом случае процессы плавления стенок магматической камеры могут проходить в весьма ограниченных масштабах, так как здесь 6i<0. Как следует из (5.47), при 2 2 [c.114]

Но допустим, что в земном ядре существуют карбидные металлы. Необходимо, чтобы они пришли в соприкосновение с водой. Нужно, следовательно, допустить или проникновение внутрь земли вод с ее поверхности, или же возможность существования так называемых ювенильных вод, возникших в результате выделений из магмы. Первое и второе предположения вызывают необходимость существования путей, по которым вода могла бы спускаться вглубь до металличёского ядра и но которым могли бы подниматься продукты, возникшие в результате воздействия воды того или иного происхождения на карбиды. Необходимо, следовательно, допустить существование двух путей 1) от земного ядра до поверхности и 2) от магматических очагов тоже до поверхности. . [c.306]

Неизбежность пневматолитового этапа в процессе кристаллизации глубинного магматического очага теоретически было обосновано И. Фогтом [Vogt J. H., 1934 г.] и К. Н. Феннером (1937 г.). В. В. Белоусов (1963 г.) писал, что горячие магма- [c.149]

Важное заключение было сделано В. И. Смирновым при изучении материалов извержения группы вулканов Толбачика о то. 1, что следует обратить внимание еще на одно обстоятельство — компоненты рудообразующих веществ не выпадают в осадок при преобразовании металлоносной газовой фазы в жидкую, а сохраняются в растворе. Таким образом, вполне возможен вынос рудообразующих элементов из магмы в газовой фазе с последующей ее конденсацией в жидкой раствор за пределами магматических очагов. В связи с этим вполне возможно формирование рудных залежей как из магматогенных минерализованных газов, так и из минерализованных жидких растворов [Смирнов В. И., 1976]. [c.152]

Весь приведенный выше материал свидетельствует о том, что в процессах дифференциации магматических очагов рубидий строго следует за калием. В случае дифференциации гранитных расплавов рубидий накапливается в ктюлых дифференциатах в такой же степени, как и калий. Особенности распределения рубидия по минералам гранитоидов, его геохимические связи с породообразующими элементами и геохимическая история в процессах дифференциации магм, позволяют сделать следуюпще выводы о закономерностях распределения этого редкого элемента в гранитоидах. [c.161]

В настояи 1,ее время считают, что граиитоиды могут образовываться различными способами. Первым, наиболее типичным и распространенным способом принимается образование генетически связанных серий гранитоидов в результате дифференциации крупных магматических очагов гранитоидного состава. В этом случае главным является процесс дифференциации и кристаллизации магмы кислого состава. Граиитоиды, [c.7]

Приступая к исследованиям геохимии редких элементов в изверженных горных породах, автор считал первоочередной задачей выявление закономерностей распределения редких элементов в наиболее типичных гранитоидах, образовавшихся в результате дифференциации крупного магматического очага гранитоидного состава. Для этого в 1953 г. было начато исследование геохимии редких элементов в каледонских гранитоидах Центрального Тянь-Шаня. Это многолетнее исследование ставило своей целью количественное изучение особенностей распределения ряда редких элементов по минералам гранитоидов различной структуры и состава, выявление особенностей геохимической истории изучавшихся редких элементов при процессах дифференциации магм грани- [c.8]

Рис. 4.8. Профили гравитационных аномалий над подосевыми магматическими очагами, заполненными магмой с плотностями р = 2,6 2,8 и 3,0 г/см (четыре модели очагов соответствуют различной форме резервуаров магмы и разным уровням ее вмещения)

Анализируя результаты расчетов модели, Д.Вилсон с соавторами [561] приходят к выводу о том, что сужение подосевого магматического очага книзу может быть объяснено лишь в рамках модели, когда температура конвектирующей магмы в очаге заметно ниже температуры солидуса материала нижней коры. В этом случае конвекция в очаге сможет охлаждать нижнюю кору и создавать очаг, расширяющийся кверху. [c.155]

Приведенные данные позволяют сделать два вывода 1) уран геохимически не связан с калием и накапливается при процессе дифференциации магматического очага гранитоидного состава в б6 льшей степени, чем калий 2) существенно калиевые граниты иногда могут иметь чрезвычайно низкую концентрацию урана, что, по-видимому, связано с низким содержанием урана в исходной магме. [c.99]

Экспериментальные исследования процессов кристаллизации солей в боксах, а таюке изучение слоистых интрузий дают основание предполагать, что процесс кристаллизации имеет место in situ у дна, стенок и крьшш магматической камеры. В отличие от лабораторных боксов в магматической камере существенна роль давления, поскольку погружение вещества на несколько километров от кровли камеры приводит к увеличению температуры плавления минералов со скоростью 3° С/км. Это приводит к тому, что у дна магматического очага магмы становятся более холодными относительно точки плавления, а в вышележащих слоях температура дальше от точки плавления. Соответственно, скорость зарождения кристаллов и их роста увеличивается с глубиной в камере. [c.171]

ЗОЙ активной гидротермальной деятельности и затем тектонической. Близкие значения частоты обновления линзы расплава при значительном магме-снабжении дают сравнения магматического очага гавайского вулкана Килауэа с магматическими очагами осевой зоны ВТП [165]. Для медленно раздвигающихся хребтов анализ мощности свежих вулканических излияний, размеров и пространственного распределения вулканов в пределах неовулканической зоны свидетельствует о том, что излияния магмы здесь происходят в среднем раз в [c.148]

Конвективные процессы в магматическом очаге можно подразделить на два основных вида первый возникает при внедрении жидкой магмы из источника в объем, где происходит смешение, второй -это результат действия. подъемной силы Архимеда в протяженном объеф источника магмы. [c.170]

Причинами возникновения конвекции морской воды в океанической коре могут быть большие вертикальные тепловые градиенты, резкие неровности рельефа, различие в содержании солей, динамические градиенты давления и т.д. Самым распространенным классом гидротермальных систем являются те, которые возбуждаются тепловым воздействием, обусловленным внедрением в подосе-вую камеру новых порций магмы. Наиболее активные и высокотемпературные проявления гидротермальной деятельности установлены в осевой области СОХ над кровлей магматического очага. Именно к этим зонам приурочено большинство месторождений глубоководных полиметаллических сульфидных руд. [c.270]

В работе [184] представлена схема конвективных движений конечной стадии кристаллизации магматического очага, остывающего сверху. Как отмечалось, на ранней и средней стадиях эволюции большой магматической камеры основная часть кристаллизации идет у ее дна. Даже в том случае, когда при кристаллизации вьювобождаются легкие магмы, доминирующий тепловой поток магмы от дна резервуара будет разрушать любую стратификацию, создаваемую при высвобождении легкой магмы у кровли очага. Но с продолжением процесса кристаллизации ситуация будет меняться на обратную, так как расстояние кровли от дна резервуара будет непрерывно сокращаться, уменьшая эффект давления (именно благодаря последнему шла преимущественная кристаллизация у дна (см. выше). Роль кристаллизации у кровли очага будет возрастать и под конец станет доминирующей. В этом случае эффект давления будет пренебрежим. На этой (последней) стадии легкая магма, высвобождаемая в верхних горизонтах резервуара, будет накапливаться в самых высоких точках близ его кровли и создавать стратификацию в верхней части резервуара. Такая зональность будет иметь место как в толеитовых, так и в щелочноземельных магмах, так как в обоих случаях легкие магмы будут высвобождаться на последних стадиях кристаллизации. Эта стратификация не должна быть большой, так как разности температур центральной и периферийной областей очага на конечных стадиях кристаллизации будут малы, и потому состав магмы, всплывающей по сторонам приподнятой части кровли резервуара, будет мало отличаться от состава магмы в центре интрузии [184]. [c.171]

В дальнейшем была сделана попытка объяснить природу формирования подосевого корового очага магмы. В этих моделях был проведен совместный анализ широкомасштабных течений расплава и мантии с рассмотрением детальной структуры термического режима и полей деформаций приосевой коровой части хребта. Было показано, что в рамках стационарной модели можно подобрать такое распределение источников расплавленного базальта и тепла в осевой области внутри корового слоя, которое отвечало бы устойчивому существованию здесь магматического очага при больших и средних скоростях спрединга. Однако во всех этих моделях, размеры линзы расплава, а значит, во многом и форма корового очага магмы, оставались предопределенными и не следовали из численных расчетов. [c.173]

В рамках задач этого раздела нас интересует прежде всего характер изменения термического режима литосферы рифтовой зоны в период уменьшения скорости спрединга (от быстрых значений до медленных) вплоть до его прекращения. Проведенные оценки [23] показывают, что убывание полускорости спрединга от 5 до 2,5 см/год приводит к заглублению кровли очага магмы на 1,5 км с одновременным уменьшением полуширины очага на 1-1,2 км. Расчеты показали, что при значениях полускорости спрединга ниже 1,5 см/год коровый очаг будет настолько малым, что практически не будет различим геофизическими методами (см. рис. 4.15). Моделирование осевого магматического очага предполагало также, что плоский характер кровли камеры сохраняется в течение длительного времени остывании очага магмы (см. рис. 4.17, б). После 80 тыс. лет остывания кровля камеры погружается примерно на 2,5 км, и очаг становится неразличим сейсмическими методами. Расчеты показали таклсе, что гидротермальная активность в коре, увеличивая теплоотдачу пород камеры, может в 2-3 раза снижать время остывания очага. [c.232]

Эндогенные воды образуются в результате возникновения молекул воды в горных породах и магматических очагах при химических реакциях и подразделяются на литогенные — образовавшиеся в процессе литогенеза осадочных пород на стадии катагенеза и гипоген-н ы е — воды из магмы и мантии. [c.17]

Если из образованных тем или другим способом коровых очагов магмы возникает интрузия магмы путем гидромеханического перемещения по магмоводам, то в камере при реализации определенных условий возможны гранитизация и конвектибное плавление пород. Очевидно, что как возможность, так и масштабы проявления конвективного плавления пород земной коры в условиях различных магматических фаций глубинности весьма неодинаковы, так как набор факторов, регулирующих развитие данного про- цесса, может реализоваться лишь в определенном диапазоне глубин. В частности, положение верхнего и нижнего фронтов базификации в случае реализации мантийно-коровой модификации модели конвективного плавления, как и всех других фронтов (гранитизации, плавления), зависит от величины теплового потока, состава пород верхней мантии и коры. Положение нижней границы плавления в зоне глубинного разлома определяется следующими основными факторами составом пород мантии в зоне генерации фильтрующегося потока глубиной генерации потока флюидов составом пород верхней мантии от зоны генерации до границы Мохо и составом пород коры выше границы Мохо. [c.108]

Выше уже неоднократно отмечалось, что таллий в изверженных горных породах геохимически и кристаллохимически тесно связан с калием. Для гранитоидов Сусамырского батолита оказалось возможным установить изменение отношения концентраций этих элементов в различных членах этого магматического комплекса и таким образом рассмотреть особенности геохимической связи таллия и калия в процессе дифференциации крупного очага гранитоидной магмы. На фиг. 20 нанесены отношения Т1ат X 100 ООО/Кат в зависимости от содержания в породах 5] 02. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология