haplobazalt sistemində fraksionlaşma silisium və qələvilərlə
çox zənginləşmiş, maqnezium və kalsiumla kasıb olan
leykokrat qalıq ərintinin əmələ gəlməsinə gətirir. Fraksion
kristallaşmanın ilkin mərhələsində gec
mərhələyə nisbətən
plagioklaz anortit molekulu ilə daha zəngin olur.
Mg
2
SiO
4
+SiO
2
=2MgSiO
3
, yəni,
Ol+L=En
Eksperimental məlumatların əsasında N.Bouen belə nəticəyə
gəlmişdir ki, silikat sistemlərində ərinti və kristallarla reaksiya
münasibəti tipik hadisədir. O bunu
reaksiya prinsipi
adlandırmışdır.
Baxılan sistemlərdə kristallaşmanı sülb birləşmələr əmələ
gətirən iki seriya şəklində təsvir etmək olar.
Fe-Mg və
Ca-Na
izomorfizmi nəzərə alınmaqla fasiləsiz
Ca-plagioklaz
→
Ca-
Na
→
plagioklaz
→
Na plagioklaz və fasiləli
Mg-olivin
→
Mg-Fe
piroksen
→
Ca-Mg-Fe piroksen sırası əmələ gəlir. Buna
yuxarıda qeyd etdiyimiz məşhur Bouen reaksiya sırası deyilir
və aşağıdakı kimi təsvir edilir:
Silikat sistemində olan məlumatlar bazalt maqmasının kris-
tallaşma diferensiasiyasının
ümumi qanunauyğunluğunu müəy-
yən edir: süxurların təkamülü sırasında çətin əriyən
komponentlərin –
MgO, Al
2
O
3
, CaO-nun miqdarı azalır. Bu
SiO
2
-nin, qələvilərin, nisbi dəmirliliyin miqdarının artması ilə
müşahidə edilir. Buna homodrom tip diferensiasiya deyilir.
Anortit
↓
Olivin
↓
Bitovnit
↓
Rombik piroksen
↓
Labrador
↓
Monoklinik piroksen
↓
Andezin
↓
Amfibol
↓
Oliqoklaz
↓
Albit
↓
Biotit
↓
Kalium-natrium çöl şpatı
↓→→→→→→↓
↓
Muskovit
↓←←←←←↓
↓
Kvars
Kristallaşma diferensiasiyası mantiya maqması Yer üzərinə
qalxdıqda doldurduğu aralıq ocaqda (kamerada) baş verir.
Mantiya təbiətli maqmatik mayenin sıxlığı çox olduğu üçün
onlar çox güman ki, yer qabığının aşağısında toplanır. Aralıq
ocaqlar səthə yaxın zonalara qədər formalaşa bilir.
Aralıq ocaqlar ərintinin yerini dəyişməsi zamanı dövrü
olaraq boşaldılır və daha dərinlik mənbələrdən maqmanın yeni
porsiyası ilə doldurulur. «Sakitlik» dövründə kameralarda
sıxlığı ətraf süxurlardan fərqlənən sülb fazalar ayrılmaqla
ərintinin qismən kristallaşması baş verir.
Maqmatik mayeyə
nisbətən daha yüksək sıxlığa malik olan olivin, piroksen və
başqa minerallar batır və ocağın aşağı hissələrində, An
75
-dən
turş olan plagioklazlar nisbətən yüngül mineral kimi əksinə üzə
çıxır və maqmatik ocağın üst hissəsində toplanır (
olivin və
piroksenin sıxlığı 3,2 q/sm
3
-ən az deyildir, ilkin mantiya
maqmasının sıxlığı isə 2,8-3,0 q/sm
3
-dir)
.
Plagioklazın sülb birləşmələr sırası bütün kristallaşma
intervalı temperaturunda onun xüsusiyyətlərini əks
etdirir və
ərintilə fasiləsiz olaraq reaksiya nəticəsində öz tərkibini dəyişir.
Fasiləli sırada inkonqruent əriyən fazanın olması ilə əlaqədar
olaraq, hər bir iki qonşu mineral reaksiya sırası əmələ gətirir.
Sıranın əvvəlki üzvü, məsələn,
Mg-olivin müəyyən temperatura
çatdıqda ərintilə reaksiyaya girir və ondan sonrakı mineralın
əmələ gəlməsinə
(Mg-Fe piroksen) səbəb olur:
Stasionar batma və ya üzə çıxmanın sürəti Stoks tənliyinin
vasitəsilə qiymətləndirilə bilər:
V=2g
∆ρ
r
2
/9
η
,
burada g-sərbəst düşmə təcili;
∆ρ
-sülb və maye fazaların sıxlıqlar
fərqi; r-sferik formaya malik sülb hissəciyin radiusu;
η
-özlülük.
Qeyri-sferik formalı kristallar üçün düzəldici əmsallardan istifadə
82
83
edilir.
Əgər qəbul etsək ki,
η
=100 Pa
⋅san (bazalt maqması üçün
tipik qiymət),
∆ρ
=3,5-2,7=0,8 q/sm
3
(olivin
və bazalt
ərintisinin sıxlıqlar fərqi),
r=1 mm, onda
V=3sm/saat (~270
mm/il). Bu misal göstərir ki, yüksək sıxlıqlı olivin və başqa
mineralların qravitasiya çökməsi kristallaşma
diferensiasiyasının effektiv mexanizminə xidmət edə bilər və
fraksionlaşmanın mütləq şərti ilkin kristallaşma mərhələsində
mineralların maqmadan uzaqlaşmasıdır.
Maqmatik süxurlarda fraksion kristallaşmasının misalları
çoxdur: Şlifdə zonal kristalların olması; geoloji təbii açılışlarda
maqmatik kütlələrin aşağı hissəsində tünd rəngli mineralların
çökməsi; xəritəçəkmə vaxtı süxurların yaş ardıcıllığına uyğun
olaraq melanokrat süxurların daha leykokrat süxurlarla əvəz
olunmasının müşahidə edilməsi. Mineralların tipik
assosiasiyasına da rast gəlinir: maqneziumlu olivinin enstatitlə,
diopsidlə və əsasi plagioklazla; fayalitin
başqa yüksək dəmirli
silikatlarla və kvarsla; oliqoklazın biotitlə, qələvi çöl şpatı ilə
və kvarsla bir yerdə olması. Bu da fraksion kristallaşmanın
nəticəsidir.
Geoloji müşahidələr göstərir ki, əsasi və ultraəsasi
maqmadan ayrılan olivin və başqa mineralların kristallarının
ölçüsü adətən, qravitasiya çökməsi üçün kifayət edir. Bu proses
tək iri kameralarda deyil,
kiçik cisimlərdə də, məsələn, bazalt
pillou-lavaların ayrı-ayrı «yastıqlarında» da gedə bilər.
Kristalların çökməsi kristallik fazalarda olan komponentlərlə
kasıblaşır və ərintinin tərkibi ilkin tərkibdən kifayət qədər
fərqlənir.
İlkin mantiya maqmasının tərkibindən və onun
P-T
kristallaşma şəraitindən asılı olaraq, diferensiatların müxtəlif
seriyaları əmələ gəlir. Belə ki, ilkin maqmadan olivin,
xromşpinel, klinopiroksen və yüksək kalsiumlu plagioklazın
ayrılması ilə aşağı qələvili pikrit və pikrobazaltların
diferensiasiyası aşağı maqneziumlu toleit bazaltı və qabbroidlə
başa çatan diferensiallaşmış seriyanın əmələ gəlməsinə gətirib
çıxaracaqdır. 10%-ə qədər normativ nefelin
saxlayan mülayim
qələvili pikrobazaltların diferensiasiyası maqmatik ərintinin
tərkibini traxibazalt-traxitlərə (monsonit-siyenitlərə), yüksək
qələvili olivinli melanefelinitlərin diferensiatları isə fonolit və
nefelinli siyenitlərlə başa çatacaqdır. Bu zaman mülayim və
yüksək qələvili sıralarda natriumlu və kaliumlu
diferensiallaşmış seriyalar ayrılır.
Kristallaşma diferensiasiyası əsasi və ultraəsasi ərintilərin
Yer üzərinə çıxmasını müşayiət etdiyi üçün az dərinliklərdə
ilkin mantiya maqmasının kristallaşma məhsulları deyil, onların
az dərinlikdə əmələ gələn diferensiatları geniş yayılır. Belə
diferensiatlara aşağı maqneziumu olan toleit bazaltları, o cüm-
lədən, traplar arasında və başqa kontinental maqmatik
assosiasiyalarda geniş yayılan kvarslı toleitlər aiddirlər. 8%-ə
qədər
MgO saxlayan olivinli toleitlərdən ibarət okean bazaltları
da olivin və başqa mineralların diferensiasiyası nəticəsində
əmələ gəlmişlər və daha çox maqneziumlu olan ilkin tərkibdən
fərqlənirlər. Məhz bu səbəbdən aşağı maqneziumlu toleit
bazaltlarında mantiya təbiətli dərinlik daxilolmaları iştirak
etmir. Belə dərinlik daxilolmaları maqneziumla
zəngin qələvi
olivinli bazaltlarda və tərkibi ilkin maqmalara yaxın olan başqa
silisiumla doymamış süxurlarda saxlanılır.
Fraksion kristallaşma nəzəriyyəsi əksər petroloqlar
tərəfindən qəbul edilmişdir və bir çox geokimyəvi, riyazi
modellərlə öz təsdiqini tapmışdır (
FC-modeli).
Beləliklə, kristallaşma diferensiasiyası maqmatik süxurların
müxtəlifliyini təyin edən ən başlıca petrogenetik proseslərdən biri-
dir. Diferensiasiyanın digər mexanizmləri ikinci dərəcəli rol
oynayır və lokal hissələrdə yayılaraq, əlverişli şəraitlərdə baş verə
bilir.
84
85