Các lý thuyết về phân dị magma khá nhiều, nhng về cơ bản ngời ta đều cho rằng đa số magma đều bắt nguồn từ một loại magma nguyên thuỷ có thành phần tơng ứng với đá siêu mafic (magma siêu mafic). Trong các điều kiện cụ thể, magma này sẽ bị nóng chảy từng phần, thạot đầu tạo thành các dung thể magma mafic. Trong quá trình di chuyển lên gần bề mặt trái đất, chúng sẽ đồng hóa các đá vây quanh và do điều kiện thành phần, áp suất, nhiệt độ thay đổi sẽ bị phân dị và nguội lạnh đi tạo thành các loại đá magma khác nhau. Thứ tự kết tinh của magma theo luật Rozenbur: trớc tiên là kết tinh các khống vật quặng và khống vật sẫm màu, sau đó là khống vật sáng màu kết tinh và cuối cùng là thạch anh. Sau đó một số nhà địa chất đã cụ thể hố q trình này. Chẳng hạn Fersman đã đa ra khái niệm Paragen (năng lợng sinh thành) để giải thích trình tự sinh thành các khống vật trong tự nhiên. Khái niệm này cho ta biết một cách tơng đối chính xác trình tự thành tạo khống vật. Thơng thờng, khống vật nào có trị số
_________________________________________________________________________
paragen lớn thì sẽ kết tinh trớc. Đối với q trình kết tinh các đá magma: Các khống vật đợc kết tinh theo trình tự sau (bảng 2.1):
Bảng 2.1: Paragen của các khống vật trong qtrình magma
Khống vật Paragen Khoáng vật Paragen
Kim cơng C : 12 Olivin Mg[SiO4 ]: 3,6 Zieconi Zr [SiO4]: 4,1 Pyrop Mg3Al2 [SiO4]3 : 3,4 Cromit Fe Cr2O4 : 4,1 Piroxen (Mg,Fe)2 [Si2O6] : 3,3 Corindon Al2O3 : 4,0 Manhetit Fe3O4 : 3,3 Spinen Mg Al2O4 : 3,6
Khi một lị magma đợc tạo ra chúng ln ở trạng thái vận động và thờng thì theo những kênh, đới xung yếu của vỏ trái đất chúng di chuyển về phía bề mặt. Trong tiến trình đó do nhiệt độ và áp suất giảm các khối, thể magma nóng chảy sẽ dần kết tinh đơng nguội để tạo ra các thể, khối đá magma. Ngời ta phân biệt hai kiểu kết tinh của magma nh sau:
+ Sự kết tinh kiểu dung ly: Bản thân dung thể đồng nhất ban đầu, trong sự biến đổi điều kiện nhiệt động nó phân ly thành hai dung thể khác nhau. Ví dụ sự phân ly của dung thể magma sulfur (của Cu, Ni) và dung thể silicat (của sắt và manhe) trong các thành tạo magma mafic và siêu mafic. Từ các dung thể đã phân ly ở dạng lỏng nóng chảy đó chúng mới dần kết tinh thành các thể, khối magma rắn.
+ Sự kết tinh kiểu phân dị (phân đoạn kết tinh): Trong tiến trình vận động do nhiệt độ và áp suất giảm, những khống vật chứa những ngun tố, hợp phần khó nóng chảy sẽ đơng nguội kết tinh trớc cịn những khống vật có chứa các nguyên tố và hợp phần dễ nóng chảy sẽ kết tinh sau. Trong q trình này từ dung thể magma nóng chảy các vật chất khống đợc kết tinh theo hai dạng phản ứng sau:
- Phản ứng liên tục của dung dịch cứng: Trong phản ứng này khoáng vật tạo ra trớc có sự phản ứng với pha lỏng nên thành phần nó thay đổi liên tục. Liệt phản ứng này là sự thể hiện q trình kết tinh của nhóm plagioclaz và nhóm felspat kaly.
- Phản ứng gián đoạn: Tức là có sự tách phân đoạn sau khi phản ứng xảy ra và khống vật đợc hình thành. Đặc trng là sự kết tinh các khoáng vật màu trong magma từ olivin đến biotit.
Quá trình kết tinh của đá magma xâm nhập đã đợc Bowell khái quát trong một sơ đồ tiến hóa đợc gọi là liệt Bowell (hình 2.30).
Sơ đồ gồm 2 loạt. Loạt bên phải là loạt khơng liên tục trong đó mỗi khống vật là một dung dịch cứng và mỗi khống vật đợc thành tạo trớc có thể tác dụng với dung thể để tạo nên khống vật đứng sau nó. Cịn bên trái là loạt phản ứng liên tục tạo nên dãy đồng hình hồn tồn của nhóm plagiocla. Những khống vật đứng đầu tơng ứng với các đá mafic và siêu mafic. Các khoáng vật giữa tơng ứng với các đá trung tính. Các khống vật sau tơng ứng với các đá sáng màu (salic). Các khống vật phía dới thờng có mặt trong dung thể macma tàn d (pegmatit, khí hóa và nhiệt dịch).
_________________________________________________________________________
Khoáng vật Kiểu cấu trúc Kiểu cấu trúc Khoáng vật Olivin Nhóm SiO4 độc lập Anoctit (plagiocla giàu
Ca)
Phản ứng
Octopyroxen Mạch đơn Khung Bitaonit Phản ứng
Loạt không Clinopyroxen Mạch đơn Labrado Loạt liên tục
liên tục Phản ứng
Amphibon Mạch kép Andesit Phản ứng
Biotit Anbit (plagiocla giàu Na) Phenpat kiềm
Muscovit Thạch anh
Zeolit Pha tàn d (hậu magma) Dung dịch
nhiệt dịch
Hình 2.34: Sơ đồ tiến hóa magma của Bowen
Trình tự hình thành chung của các khống vật trong q trình tạo khống magma đợc thể hiện ở hình 2.35.
_________________________________________________________________________
(theo White, 2005)
Những tổ hợp khoáng vật quan trọng của chúng đợc giới thiệu ở bảng 2.2. + THCSKV và các khống sản liên quan đến q trình tạo khống magma.
Trong đó đáng chú ý là kim cơng, platin, cromit, sunfua Cu-Ni, titanomanhetit, apatit (liên quan đến cacbonatit).
+ Một số đá kiềm đợc mô tả khái quát nh sau: - Sienit nefelin:
Đây là đá xâm nhập sâu tơng ứng với một dạng của sienit. Nhng hàm l- ợng SiO2 ít hơn nhiều, khơng có mặt thạch anh, Có mặt nefelin và tập trung nhiều amfibon và pyroxen kiềm. Các khống vật chính là: Fenpat kali (55-65%), nefelin (15-30%), egyrin (10-20%), amfibon kiềm và một ít biotit. Nó liên quan đến apatit, silicat zirconi và titan.
Bảng 2.2: Các tổ hợp CSKV quan trọng trong đá magma (Theo A.V. Milospki)
Nhóm Xâm
nhập Phun trào tơngứng Khống vật nguyên sinh KV thứsinh
Mới Kiểu cũ Chính (%) Phụ, đi kèm