მაგმატური ქანების სახეობები მინერალური შემადგენლობის მიხედვით
მაგმატური ქანები არის ქანები, რომლებიც წარმოიქმნება მაგმის ან ლავის გაგრილების და კრისტალიზაციის შედეგად. ეს პროცესი შეიძლება მოხდეს დედამიწის ზედაპირის ქვეშ (ინტრუზიული/პლუტონური) ან დედამიწის ზედაპირზე (ექსტრუზიული/ვულკანური). მიუხედავად იმისა, რომ მაგმატური ქანები ხშირად გამოირჩევიან ფორმირების ადგილმდებარეობით ან ტექსტურით, გეოლოგიაში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კლასიფიკაციის მეთოდი ეფუძნება მათ მინერალურ შემცველობას - კერძოდ, სილიკატური მინერალების, როგორიცაა კვარცი და ფელდშპატი, ასევე მაფიური მინერალების, როგორიცაა პიროქსენი და ოლივინი, პროპორციას. ეს მინერალური შემცველობა მჭიდრო კავშირშია ქიმიურ შემადგენლობასთან (მაგ., სილიციუმის/SiO₂ შემცველობა) და საბოლოოდ განსაზღვრავს ქანის ფერს, სიმკვრივეს და ქცევას გამყარებისას.
ზოგადად, მაგმატური ქანები მათი მინერალური შემცველობის მიხედვით შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ძირითად ტიპად: ფელსური, შუალედური, მაფიური და ულტრამაფიური. გარდა ამისა, არსებობს სპეციალიზებული ჯგუფებიც, როგორიცაა ტუტე მაგმატური ქანები, რომლებიც ხასიათდება კონკრეტული მინერალებით (მაგ., ფელდსპათოიდები). ქვემოთ მოცემულია თითოეული ტიპისა და მისი მინერალოგიური მახასიათებლების ახსნა.
-
1) ფელსური მაგმატური ქანი (მდიდარია სილიციუმით და მსუბუქი მინერალებით)
ტერმინი „ფელზური“ მომდინარეობს სიტყვების „ფელდშპატისა“ და „სილიციუმის“ კომბინაციიდან. ფელზურ მაგმატურ ქანებს, როგორც წესი, აქვთ სილიციუმის მაღალი შემცველობა (დაახლოებით > 65% SiO₂) და დომინირებენ ღია ფერის მინერალებით. მინერალოგიურად, ეს ქანები, როგორც წესი, შეიცავს:
– კვარცი: ფელსურ ქანებში ძალიან გავრცელებული სილიკატური მინერალი.
– ტუტე ფელდშპატი (ორთოკლაზი/მიკროკლინი) და ნატრიუმით მდიდარი პლაგიოკლაზი (ალბიტ-ოლიგოკლაზი).
– ქარსი (მუსკოვიტი, ბიოტიტი), როგორც დამხმარე მინერალები.
– ზოგჯერ შეიცავს ამფიბოლის მცირე რაოდენობას.
ვიზუალურად, ფელსური ქანები, კვარცისა და ფელდშპატის დომინირების გამო, ღია ფერისაა (თეთრი, კრემისფერი ან ღია ნაცრისფერი). ფელსური მაგმა, როგორც წესი, უფრო ბლანტია, რაც მას გაზის შეკავების საშუალებას აძლევს და ექსტრუზიული ტიპის ასაფეთქებელ ამოფრქვევებთან ასოცირდება.
ფელსური ქანების მაგალითები:
– გრანიტი (ინტრუზიული): მინერალის მარცვლები უხეშია, კვარცი და ფელდშპატი კარგად ჩანს.
– რიოლიტი (ექსტრუზიული): გრანიტის მსგავსი შემადგენლობა, მაგრამ გლუვი ტექსტურის, რადგან სწრაფად ცივდება.
– დაციტი (ფელსური-საშუალო): ხშირად შეიცავს პლაგიოკლაზს და კვარცს.
კვარცის არსებობა მნიშვნელოვანი მარკერია: როდესაც კვარცი უხვადაა, ქანი, როგორც წესი, ფელსურ (ან სულ მცირე შუალედურ-ფელსურ) კატეგორიაში მიეკუთვნება, მაფიური მინერალების პროპორციიდან გამომდინარე.
-
2) საშუალო დონის მაგმატური ქანი (საშუალო შემადგენლობა, შერეული მინერალები)
შუალედური მაგმატური ქანები ფელსურ და მაფიურ ქანებს შორის მოექცევა. მათი სილიციუმის შემცველობა, როგორც წესი, დაახლოებით 52–65% SiO₂-ია. მინერალოგიურად, ეს ქანები ხასიათდება:
– პლაგიოკლაზი (ძირითადად ანდეზინი), როგორც დომინანტური მინერალი.
– ამფიბოლი (ჰორნბლენდა) და/ან პიროქსენი, როგორც ძირითადი მუქი მინერალები.
– შესაძლოა ბიოტიტი იყოს წარმოდგენილი.
– კვარცი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, მაგრამ, როგორც წესი, არა იმდენი, რამდენიც ფელსურ ქანებში.
შუალედური ქანები ხშირად საშუალო ნაცრისფერი ფერისაა: არც ისე ღია, როგორც გრანიტი, მაგრამ არც ისე მუქი, როგორც ბაზალტი. მათ მაგმას აქვს საშუალო სიბლანტე და ხშირად ასოცირდება ვულკანურ რკალებთან ( სუბდუქციის ზონები ), ამიტომ შუალედური ქანები ძალიან გავრცელებულია აქტიურ ვულკანურ რეგიონებში.
შუალედური ქანების მაგალითები:
– დიორიტი (ინტრუზიული): პლაგიოკლაზი და ამფიბოლი შედარებით დიდ კრისტალებში გვხვდება.
– ანდეზიტი (ექსტრუზიული): ძალიან გავრცელებულია ვულკანური ქანის სახით; ნაცრისფერი ფერის და ხშირად პორფირიტული ტექსტურის (ფენოკრისტები წარმოდგენილია წვრილ მასაში).
ფელსიკებთან მთავარი განსხვავება, როგორც წესი, ნაკლები კვარცი და მეტი მაფიური მინერალია (ამფიბოლები/პიროქსენები).
-
3) მაფიური მაგნიუმის ქანი (რკინითა და მაგნიუმით მდიდარი, მუქი ფერის მინერალები)
მაფიური ქანები მაგნიუმისა და რკინისგან შედგება. მაფიურ მაგმატურ ქანებს სილიციუმის შემცველობა უფრო დაბალი აქვთ (დაახლოებით 45–52% SiO₂) და დომინირებენ Fe-Mg-ით მდიდარი მინერალებით. მინერალოგიურად, მაფიური ქანები, როგორც წესი, შეიცავს:
– პიროქსენი (ავგიტი), როგორც მთავარი მინერალი.
– კალციუმით მდიდარი პლაგიოკლაზი (ლაბრადორიტი-ბიტოუნიტი).
– ოლივინი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, ზოგჯერ მნიშვნელოვანი რაოდენობით.
– გაუმჭვირვალე მინერალები, როგორიცაა მაგნეტიტი და ილმენიტი, ხშირად დამხმარე ნივთიერებების სახით გვხვდება.
რადგან ბევრი მაფიური მინერალი მუქი ფერისაა, ეს ქანები ზოგადად შავი ან მუქი მწვანეა, ფელსურ ქანებზე მკვრივი და მათი მაგმა უფრო თხევადია (დაბალი სიბლანტე). მაფიური ლავა უფრო შორს მიედინება და ხშირად წარმოქმნის ვრცელ ლავის ნაკადებს.
მაფიური ქანების მაგალითები:
– გაბრო (ინტრუზიული): შემადგენლობით ბაზალტის ექვივალენტურია, მაგრამ ტექსტურით უფრო უხეში.
– ბაზალტი (ექსტრუზიული): ძალიან გავრცელებულია ოკეანის ქერქში; წვრილიდან ვეზიკულურ (გაზით სავსე) ტექსტურამდე.
– დიაბაზი/დოლერიტი (ჰიპაბისური): შუალედური ტექსტურა, ხშირად ავსებს ბზარებს ჯებირების სახით.
გამორჩეული მინერალოგიური მახასიათებელია კალციუმის პიროქსენ-პლაგიოკლაზის დომინირება, კვარცის ზოგადად არარსებობით.
-
4) ულტრამაფიური მაგმატური ქანები (ძალიან მდიდარია მაფიური მინერალებით, ძალიან დაბალია სილიციუმის შემცველობა)
ულტრამაფიური ქანები ყველაზე „მაფიური“ ჯგუფია და, როგორც წესი, სილიციუმის შემცველობა ძალიან დაბალია (ზოგადად < 45% SiO₂). ამ ჯგუფში დომინირებს შემდეგი მინერალები:
– ოლივინი დიდი რაოდენობით.
– პიროქსენი (ორთო/კლინოპიროქსენი).
– პლაგიოკლაზა ძალიან მცირე რაოდენობითაა ან საერთოდ არ არის წარმოდგენილი.
– ზოგჯერ გარკვეულ პირობებში შეიცავს მინერალებს, როგორიცაა სპინელი და ძოწი.
ულტრამაფიური ქანები, როგორც წესი, ძალიან მუქიდან მომწვანომდეა, ძალიან მკვრივი და ხშირად ასოცირდება მანტიის ქანებთან. ზედაპირზე ეს ქანები იშვიათად გვხვდება ახალი, ხშირად განიცდიან ცვლილებას სერპენტინიტად (პროცესი, რომელსაც სერპენტინიზაცია ეწოდება) წყალთან რეაქციების გამო.
ულტრამაფიური ქანების მაგალითები:
– პერიდოტიტი (უპირატესად ოლივინი + პიროქსენი): ზედა მანტიის შემადგენელი მთავარი ქანი.
– დუნიტი (თითქმის მთლიანად ოლივინი).
– კომატიიტი (ულტრამაფიური ექსტრუზიული, უფრო გავრცელებული ძალიან ძველ/არქეულ ქანებში).
ოლივინის სიუხვე იმის მთავარი მაჩვენებელია, რომ ქანი ულტრამაფიურია.
-
5) ტუტე მაგმატური ქანები და ფელდსპათოიდების როლი (სპეციალური მინერალოგიური ჯგუფი)
ფელსური-საშუალო-მაფიური-ულტრამაფიური დაყოფის გარდა, გეოლოგები ასევე ამოიცნობენ ტუტე მაგმატურ ქანებს, რომლებიც ხასიათდება შედარებით მაღალი ტუტე (Na₂O და K₂O) შემცველობით. ზოგიერთ სისტემაში ტუტე ქანები ხასიათდება ფელდსპათოიდური მინერალების (მაგ., ნეფელინი, ლეციტი, სოდალიტი) არსებობით, რომლებიც წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც მაგმას სილიციუმი აკლია, რაც კვარცს არასტაბილურს ხდის.
მინერალოგიურად, ტუტე ქანებს შეუძლიათ აჩვენონ:
– უხვი ტუტე ფელდშპატი.
– ფელდსპათოიდი, როგორც კვარცის შემცვლელი.
– გარკვეული მაფიური მინერალები, როგორიცაა აეგირინი ან არფვედსონიტი (ზოგიერთ სახეობაში).
ტუტე ქანების მაგალითები:
– სიენიტი (გრანიტის მსგავსი, მაგრამ მცირე რაოდენობით ან საერთოდ არ შეიცავს კვარცს; ჭარბობს ტუტე ფელდშპატი).
– ნეფელინის სიენიტი (შეიცავს ნეფელს).
– ფონოლიტი (ექსტრუზიული, ხშირად ასოცირდება ნეფელინთან/ლეიციტთან).
ტუტე ჯგუფები მნიშვნელოვანია, რადგან ისინი მიუთითებენ მაგმის ფორმირების სხვადასხვა პირობებზე, რაც ხშირად დაკავშირებულია სპეციფიკურ ტექტონიკურ გარემოსთან და მაგმის რთულ ევოლუციასთან.
-
რატომ არის მინერალური შემცველობა მნიშვნელოვანი კლასიფიკაციისთვის?
მაგმური ქანების მინერალური შემცველობა არა მხოლოდ ხსნის „შემადგენლობას“, არამედ ხელს უწყობს შემდეგი ფაქტორების ინტერპრეტაციას:
1. მაგმის წარმოშობა (მაგალითად, მანტიიდან ან ქერქის დნობის შედეგად).
2. კრისტალიზაციის პირობები (ტემპერატურა, წნევა, წყლის შემცველობა).
3. ტექტონიკური გარემო (ოკეანის შუა ქედები, სუბდუქციის რკალები, ცხელი წერტილები).
4. ქანების ფიზიკური თვისებები (ფერი, სიმკვრივე, სიმტკიცე და ამინდისადმი მდგრადობა).
მაგალითად, კვარცითა და ფელდშპატით მდიდარი ფელსური ქანები, როგორც წესი, წარმოიქმნება ევოლუციური (დიფერენციაციის მხრივ უფრო „მწიფე“) მაგმებისგან, მაშინ როდესაც ულტრამაფიური ქანები ასახავს მასალას, რომელიც უფრო ახლოს არის მანტიის შემადგენლობასთან.
-
დახურვა
მაგმატური ქანების ტიპები მათი მინერალური შემცველობის მიხედვით - ფელსური, შუალედური, მაფიური, ულტრამაფიური და ტუტე ჯგუფები - დედამიწაზე მაგმატური ქანების მრავალფეროვნების გასაგებად მკაფიო ჩარჩოს იძლევა. დომინანტური მინერალების, როგორიცაა კვარცი, ფელდშპატი, პლაგიოკლაზი, პიროქსენი და ოლივინი, იდენტიფიცირებით, ჩვენ შეგვიძლია შევაფასოთ მათი სილიციუმის შემადგენლობა, ფერი, სიმკვრივე და თუნდაც ის გეოლოგიური პროცესები, რომლებმაც ისინი ჩამოაყალიბეს. ეს მინერალოგიური კლასიფიკაცია მნიშვნელოვან საფუძველს წარმოადგენს პეტროლოგიური კვლევებისთვის, გეოლოგიური რესურსების შესწავლისთვის და დედამიწის ქერქის ევოლუციის გასაგებად დროთა განმავლობაში.
თუ გსურთ, შემიძლია დავამატო მოკლე შედარების ცხრილი (დომინანტური მინერალები, ფერები, ინტრუზიულ-ექსტრუზიული მაგალითები) ან შევადგინო სტატიის უფრო პოპულარული ვერსია სკოლის დავალებებისთვის.
