Macma với áp suất lớn, nhiệt ựộ cao và khả năng tác dụng hoá học với các ựá xunh quanh có thể xuyên lên vỏ Trái ựất ựến một ựộ sâu nào ựó. (không lộ ra ngoài mặt ựất). Tác dụng ựó gọi là tác dụng xâm nhập. Sau khi nguội lạnh, macma hình thành các loại ựá gọi là các thể xâm nhập (intrusive body). Các ựá bao quanh thể xâm nhập gọi là ựá vây quanh. quy mô và hình thái của các thể xâm nhập là tuỳ thuộc vào tắnh chất lý, hoá học của macma, ựộ sâu xâm nhập và ựặc tắnh cấu tạo, ựộ bền của ựá vây quanh quyết ựịnh.
Theo ựộ sâu phân chia: 1. đá xâm nhập sâu:
Macma xâm nhập ở ựộ sâu thông thường từ 3 km ựến 6 km và sâu hơn. Vì thế áp suất, nhiệt ựộ của macma lớn, ựông nguội chậm. Macma có ựiều kiện ựể kết tinh toàn bộ từ hạt trung bình ựến hạt thô, có quy mô và ựiều kiện ảnh hưởng lớn ựến ựá vây quanh, gây ra biến chất mạnh.
a. Thể nền: (batthlit): Với diện tắch lộ ra rất lớn, trên 100 km2, batolit có hình thái bề mặt không ựều ựặn. Nó có thể ở ựộ sâu 10 ựến 30 km (theo kết quả ựo ựịa vật lý) xuống dưới mở rộng diện tắch cho nên có thể xem thể nền như là không có ựáy (hình 17/4). Thể nền xâm nhập xuyên qua nhiều ựá vây quanh nên tiếp xúc của nó có hình thái không chỉnh hợp và gây biến chất mạnh mẽ với ựá vây quanh. Thể nền thường ựược tạo thành bởi ựá granit.
Convert to pdf by Phúc Tùng đại học Khoa Học Huế
b. Thể cán (stock)
Phần xâm nhập ở sâu của macma (thường ở những nơi ựứt vỡ lớn, ở phần trục nếp uốn) quy mô nhỏ hơn thể nền, diện tắch dưới 100km2. Có thể chân của thể cán nối liền với thể nền.
Bề mặt thường có dạng gần tròn hoặc không ựều ựặn, tiếp xúc với ựá vây quanh thường dốc ựứng. Thành phần của thể cán hầu hết là granit.
2. đá xâm nhập nông.
Hình thành ở ựộ sâu quãng 3 km lên ựến bề mặt Trái ựất. Vì thế macma ựông nguội nhanh hơn, kết tinh thành các khoáng vật nhỏ, kiến trúc vi tinh, ban tinh hoặc gần ban tinh.
Quy mô của xâm nhập thường là nhỏ, có thể phát hiện ựáy. Tiếp xúc hoặc chỉnh hợp hoặc không chỉnh hợp với ựá vây quanh. Macma phát triển trong ựá vây quanh chủ yếu bằng lực xâm nhập cơ học, mở rộng các khe nứt ựứt vỡ. Thành phần ựá có thể từựá axit ựến ựá bazia. Phân ra:
a. Thể sàng (sill): Phân bố trong ựá vây quanh như dạng lớp. Thành phần của macma là loại bazic do ựó dễ lưu dộng, dễ xuyên theo mặt không chỉnh hợp hoặc theo khe nứt song song mặt lớp ựể hình thành dạng lớp. (hình 17.5).
b.Thể nấm (laccolith): Macma xâm nhập có dạng thấu kắnh, dạng lồi, mặt dưới phẳng, mặt trên nhô lên giống như nấm.Quy mô không lớn, ựường kắnh của thể xâm nhập ựộ vài km, dày nhất ựộ vài trăm mét.
c. Thể ựĩa, thể chậu (Lopoith): Có hình thái ở giữa trũng, dày hơn. đường kắnh từ vài km ựến mấy trăm km, bề dày có thể ựến > 1000m (hình 17/6). Thường thường là do macma xâm nhập theo lớp và do trọng lượng macma lớn làm cho thể xâm nhập trũng xuống. Thành phần thường là các ựá siêu mafia, mafia.
d. Thể yên (phacolith): Macma xuyên vào chỗ uốn chuyển ở vòm nếp lồi tạo thành thểựá có dạng cong lưỡi liềm, dạng yên ngựa.
e.Thể tường (dyke) là loại không chỉnh hợp, có dạng tường dạng vách. Do macma xâm nhập vào trong các khe nứt hoặc các lớp của ựá vây quanh. Chiều dài của thể tường có thể kéo dài từ vài mươi mét ựến vài trăm mét, bề dày không quá vài trăm mét. Chúng có thể xuất hiện thành chùm, thành nhiều hướng khác nhau. Nếu có dạng mạch cũng có thể gọi là thể mạch (vein).
Convert to pdf by Phúc Tùng đại học Khoa Học Huế
IV. Sự diễn biến của macma.
Macma nguội lạnh ựể lại trên mặt ựất rất nhiều chủng loại ựá. đó là do quá trình diễn biến của nó khá phức tạp. Macma ựông nguội sẽ phân dị ra các vật chất khác nhau, mặt khác macma khi xuyên lên ựá vây quanh lại có tác dụng ựồng hoá các vật chất bên ngoài ựể tạo thành các ựá mới. Macma trải qua một số tác dụng sau:
1. Tác dụng phân dị dung li của macma xuất hiện trước khi macma kết tinh ựang còn ở trạng thái lỏng nên còn ở trạng thái lỏng nên còn gọi là phân dị lỏng. Trong khi ựông nguội, do trọng lực, áp suất và nhiệt ựộ hạ thấp dần, từ macma sẽ phân ly ra 1 loại hay nhiều loại thành phần trên. Thực tế cho thấy macma Silicat có Ca, Mg, khi ở nhiệt ựộ trên 15000C nó có thể hoà tan từ 6% - 7% các muối sunfua. Khi nhiệt ựộ hạ thấp xuống dưới 15000C thì muối sunfua tách ra khỏi macma và lắng xuống ựáy. Trong các ựá siêu mafic hoặc ở ựáy các ựá khoáng sàng công nghiệp.
2. Tác dụng phân dị kết tinh của macma: Khi nhiệt ựộ hạ thấp dần, các thành phần khoáng vật sẽ lần lượt kết tinh. Mỗi khoáng vật có dung ựiểm kết tinh riêng. Tác dụng phân dị kết tinh là sự kết tinh theo trình tự lần lượt của khoáng vật tách ra khỏi macma khi nhiệt ựộ hạ dần. Trước tiên là phân dị kết tinh khoáng vật Silicat chứa nhiều Fe, Mg. Quan sát thấy ựược các khoáng vật sẫm màu sẽ kết tinh theo thứ tự lần lượt từ Olivin ựến Pyroxen ựến amphibol ựến biotit. Các khoáng vật nhạt màu sẽ kết tinh theo thứ tự lần lượt anoctit (Pagioclaz Ca) ựến andenzin (Plagis laz trung tắnh) ựến anbit (Plag, Na) ựến óctola (Fenpat Kali), Thạch anh.
Sự phân dị kết tinh cũng như phân dị dung li ựều chịu ảnh hưởng của tác ựộng trọng lực. Vì vậy các khoáng vật thuộc nhóm olivin có tỷ trọng lớn sẽ lắng ựọng ở ựáy còn các khoáng vật nhẹ như fenpat, thạch anh sẽ nổi ở trên, do ựó hình thành các loại ựá macma khác nhau.
Trong khi phân dị, sau khi các khoáng vật silicat kết tinh xong, một số thành phần chất bốc ựược tương ựối tăng lên. Khi nhiệt ựộ tiếp tục hạ thấp chúng hình thành macma tàn dự phân bố ở phần trên của macma hoặc ở 1 bộ phận nhất ựịnh.
3. Tác dụng phân dị khắ thành: Trong macma tàn dư có rất nhiều chất bốc với ựặc trưng là ựiểm nóng chảy thấp, thành phần bốc hơi nhiều, hoạt tắnh hoá
Convert to pdf by Phúc Tùng đại học Khoa Học Huế
học mạnh do ựó dễ cùng với các kim loại trong macma nhất là các nguyên tố kim loại hiếm hoá hợp thành khoáng vật. Khi nhiệt ựộ và áp của macma hạ xuống, các khoáng vật này tách ra khỏi macma và ựọng lại trong các khe nứt, các hốc trống của ựá vây quanh. Quá trình này xảy ra sau quá trình phân dị macma nên ựược gọi là quá trình phân dị khắ thành. Nó dễ tạo ra nhiều khoáng sàng kim loại có giá trị.
4. Tác dụng ựồng hoá hỗn nhiễm: đá vây quanh với macma có sự khác nhau nhiều về thành phần hoá học và tắnh chất vật lý. Vì thế khi mac ma xâm nhập vào ựá vây quanh sẽ xảy ra sự trao ựổi giữa hai loại. Nhiệt ựộ, áp suất cũng như tắnh chất hoá học của các thành phần macma sẽ làm cho phần tiếp xúc của ựá vây quanh hoà tan, biến ựổi, ựưa thêm thành phần và macma. Quá trình ựó chắnh là tác dụng ựồng hoá hỗn nhiễm (assimilation - contamination). Mức ựộ ựồng hoá hỗn nhiễm càng mạnh khi nhiệt ựộ macma càng cao, quy mô của thể macma càng lớn, sự khác biệt về thành phần vật chất của macma và ựá vây quanh càng lớn và ựộ nứt nẻ của ựá vây quanh càng nhiều.
V. Một số quy luật chung về sự phân bố của hoạt ựộng macma xâm nhập.
Hoạt ựộng macma thể hiện ở sự xâm nhập dưới mặt ựất và phun trào ra ngoài. Căn cứ vào sự phân bố của các thể xâm nhập trên trái ựất, có thể thấy một số quy luật sau:
1. Các thể xâm nhập lớn thường phân bố dọc theo phần trung tâm của các dãy núi uốn nếp lớn hiện nay. ở ựây thường là các thể nền lớn. Trục dài của thể xâm nhập lớn thường trùng với trục dài của dãy uốn nếp. Các dãy núi lớn Appalasơ, dãy Uran, dãy Tần Lĩnh (Trung Quốc) ựều có những xâm nhập macma lớn trùng với phương của dãy núi. ở Việt Nam, Granit vùng Kim Cương phân bố theo phương kéo dài của dãy Trường Sơn phần phắa Bắc. Các xâm nhập granit Po Sen, Ye Yen Sun có phương Tây Bắc - đông Nam phù hợp với phương dãy núi Hoàng Liên Sơn.
2. Xâm nhập macma cũng phân bố ở những dãy núi bên rìa lục ựịa, ở các cung ựảo vòng quanh Thái Bình Dương. Sự phân bố ựó trùng với ranh giới của hai mảng tại ựới hút chìm. ở những núi cao, tuổi trẻ, những nơi có nhiều hoạt ựộng ựộng ựất cũng là nơi có những xâm nhập macma lớn.
3. Một số thể xâm nhập lớn có dạng ựẳng thước thì ựó cũng là trung tâm của một vùng ựịa hình nâng cao và có dạng như ựẳng thước. Chẳng hạn khối granit Sông Chảy, khối granitognai ở Tây Nguyên thể hiện rõ tắnh chất nêu trên.
Convert to pdf by Phúc Tùng đại học Khoa Học Huế
VI. Vài nét về vai trò của macma trong sự thành tạo khoáng sản.
Các vật liệu phun ra của núi lửa có một số có thể dùng trong công nghiệp. Vắ dụ ựá bọt là một vật liệu có thể sử dụng trong công nghiệp hoá chất, làm chất tẩy hút các tạp chất ... Trong họng núi lửa Bazơ, siêu bazơ (kimbeclit) có thể tìm thấy kim cương. đá bazan ở Tây Nguyên trải qua quá trình phong hoá làm cho thành phần Al tăng lên trở thành quặng bôxit.
Các ựá macma xâm nhập bản thân là những vật liệu xây dựng quan trọng, một số có giá trị mỹ nghệ. Vắ dụ granit đèo Cả, đèo Cù Mông, Quảng Nam - đà Nẵng, granit điện Biên, Gabro Núi Chúa, Labradorit làm ựá ốp, làm tượng ựài ...
điều rất quan trọng là macma còn ựưa lại nhiều khoáng sản kim loại mà vị trắ phân bố của chúng và sự liên quan với các thành phần của macma có thể khái quát theo sơựồ của A.E.Fecxman và V.I. Xmirnov niura (hình 17.7).
Một số khoáng sản xuất hiện trong quá trình phân dị của macma và trong macma tàn dư của macma siêu mafic và mafic. Vắ dụ các quặng Cromit, các sunfua của kim loại màu (Cu, Ni, Pb, Zn) Titanomahetit.
Một số xâm nhập kiềm - siêu mafic dạng vòng có liên quan với khoáng sàng Zn, Nb, Ta, Sn có khi có Apatit. Liên quan với macma trung tắnh và granit (loại macma có nhiều chất bốc và chất khắ) có khá nhiều khoáng sản phân bố trong thể xâm nhập chủ yếu ở phần vây quanh là quặng Cu - Mo. Những khoáng sản nằm ở vành ngoài thể xâm nhập có Manhetit, Sn, W, Au. Khoáng sàng thuỷ nhiệt dạng mạch có các loại Cu, Pb, Zn, Au, Ag, U, Fluorit. Các loại này ựược hình thành trong các khe nứt của ựá vây quanh do xâm nhập macma và các dung dịch và khắ chứa quặng. Các dung dịch và khắ này sau khi ngồi lại cũng cho các khoáng vật phi quặng như thạch anh, canxit, barit, còn chứa một số khoáng vật quặng nhất ựịnh là các sunfua Hình 17.7 Chương XVIII Tác dụng biến chất I. Khái niệm về biến chất. Tác dụng biến chất là tác dụng làm biến ựổi về thành phần vật chất, kiến trúc, cấu tạo của ***trong ựiều kiện nội sinh. Thông thường là do sự nâng cao áp suất, nhiệt ựộ và tham gia thêm của các chất lỏng như nước, CO2, nhiệt dịch có chứa các ion Na, K, Ca và cả F, B và S.
Convert to pdf by Phúc Tùng đại học Khoa Học Huế
Kết quả của quá trình phát biến là tạo ra các ựá biến chất. đá nguyên thuỷ của các ựá biến chất có thể là ựá trầm tắch, ựá macma hoặc cả ựá biến chất ựã hình thành trước ựó. Vì vậy ựá biến chất ựược xem như là nhóm ựá thứ ba lớn cùng với nhóm ựá macma và nhóm ựá trầm tắch. Thực chất của quá trình biến chất là sự hình thành các ựá mới trong ựiều kiện cân bằng địa chất mới, khác với ựiều kiện tồn tại của ựá macma và nhóm ựá trầm tắch. Thực chất của quá trình biến chất là sự hình thành các ựá mới trong ựiều kiện cân bằng địa chất mới, khác với ựiều kiện tồn tại của ựá chưa biến chất. Bằng thực nghiệm, người ta cũng ta cũng tạo ra những khoáng vật biến chất. Vắ dụ một số khoáng vật sét trên mặt (biển sinh) trong ựiều kiện áp lực bình thường nếu nhiệt ựộ tăng lên 4000C thì có thể biến thành mica.
Các ựá biến chất cổ nhất ở Trái ựất là các ựá trầm tắch Cambri. ở các nền, các nhân của ựới tạo núi phân bố khá rộng rãi các ựá phiến kết tinh. Các ựá biến chất trẻ của fanerozoi thường xuất hiện ở các ựới tạo núi trẻ và thường là bao quanh các khối ựá biến chất cổ. Hình như yếu tố thời gian có vai trò quan trọng; thời gian càng cổ càng làm cho các ựá cứng biến hoá và thành ựá biến chất. Tuy vậy người ta vẫn thấy có những trường hợp như ựá sét xanh tuổi Cambri ở dưới thành phố Lêningrat không biến ựổi bao nhiêu so với ựá sét plixen ở quanh Bacu. Yếu tố rất quan trọng là những chuyển ựộng kiến tạo nội sinh ựưa lại những biến ựổi mạnh mẽ cả về áp lực và nhiệt ựộ.
Liên quan với ựá biến chất có 1 số khoáng sản. Theo thống kê trong ựá biến chất tiền Cambri và có liên quan với quá trình biến chất có chứa khoảng 70% quặng sắt của thế giới, 63% quặng Mn và nhiều các mỏ Cu, Ni, Co...
II. Các nhân tố gây biến chất.
ảnh hưởng trực tiếp ựến tác dụng biến chất là nhiệt ựộ, áp lực và dung dịch có tắnh hoạt tắnh hoá học lớn. ảnh hưởng gián tiếp là môi trường hoàn cảnh của địa chất lực biến chất. Tác ựộng của các nhân tố này không phải riêng biệt mà có liên quan phối hợp với nhau.
1. điều kiện nhiệt ựộ: Sự biến ựổi của nhiệt ựộ là yếu tố rất quan trọng không thể thiếu ựược trong quá trình biến chất. Nhiệt ựộ cung cấp năng lượng ựể phá vỡ các mối liên kết trong tinh thể khoáng vật làm cho chúng dễ chuyển ựộng tự do và kết hợp với các nguyên tố khác, nhiệt ựộ thúc ựẩy quá trình hòa tan, tăng cường kếtt tắnh của vật chất từ ựó tạo ra những thuận lợi cho biến chất.
Convert to pdf by Phúc Tùng đại học Khoa Học Huế
Trong quá trình biến chất, nhiệt ựộ thường cùng áp suất phối hợp. Nếu ựiều kiện áp suất như nhau thì nhiệt ựộ ựóng vai trò như một chỉ số khống chế biến chất. đá macma kết tinh trong quãng 650 - 12000C. Nếu nhiệt ựộ vượt quá giới hạn trên thì ựá macma sẽ bị biến chất. đá trầm tắch biến chuyển từ vật liệu trầm tắch sang. Trong ựiều kiện áp lực và nhiệt ựộ thắch hợp vật trầm tắch chuyển trực tiếp sang giai ựoạn thành ựá. Ranh giới nhiệt ựộ của giai ựoạn này là 150 - 3500C (N.B. Vaxievits). Vượt quá giới hạn nhiệt ựộ trên, các vật liệu có thể từ giai ựoạn thành ựá sang giai ựoạn biến chất. Một số khoáng vật trầm tắch trải qua