Как кристаллизуется магма

Более 95% всех горных пород, из которых сложена земная кора, образовались непосредственно при кристаллизации природного расплава, то есть магмы. Кристаллизация магмы – явление очень сложное. Ведь магма представляет собой смесь многих веществ. У всех этих веществ разные температуры кристаллизации, да к тому же температура кристаллизации каждого вещества меняется в зависимости от того, в каких условиях находится магма в данный момент, и от того, какие ещё вещества присутствуют в ней.

Поэтому при остывании и затвердевании магма разделяется на части: первыми в магме возникают и начинают расти кристаллы того вещества, у которого температура кристаллизации самая высокая. Обычно получается так, что это вещество ещё не успеет выделиться полностью, а магма уже остыла до температуры кристаллизации второго минерала, и он тоже начинает выделяться в виде кристаллов. Одно за другим, поочерёдно или вместе, влияя друг на друга, начинают кристаллизоваться и остальные вещества, между тем как ранее образовавшиеся кристаллы тоже продолжают расти. Наконец, разделившись на разнородные участки, вся магма затвердевает. Так образуются горные породы.

Как же выглядят кристаллические зёрна, из которых состоят эти породы?

Минерал, начавший выделяться из магмы раньше всех остальных, может иногда вырасти и в виде правильных многогранных кристаллов – ему для этого ещё хватает места. Но уже следующий за ним минерал попадает в худшие условия – его кристаллы не могут расти свободно, им мешают кристаллы первого минерала, образовавшиеся раньше. Поэтому у второго минерала формы кристаллов обычно уже не такие правильные, как у первого. Чем позже выделится минерал, тем труднее расти его кристаллам. Формы позднее выделяющихся кристаллов получаются не правильными, а совсем случайными; эти кристаллы не могут вырастать в виде правильных симметричных многогранников и должны за неимением места лишь пользоваться случайными промежутками, оставшимися между зёрнами минералов, выделившихся раньше.

Кристаллические зёрна в горной породе
Большие кристаллические зёрна в мелкокристаллической горной породе.

Взглянув на зернистую горную породу, иногда сразу можно сказать, какой из составляющих её минералов образовался первым: его зёрна ближе всего к очертаниям правильных кристаллов.

Чем медленнее застывает магма, тем больше успевают вырасти кристаллические зёрна составляющих её минералов. Поэтому при медленном застывании магмы образуются крупнозернистые горные породы, а при быстром – мелкозернистые. Впрочем, величина кристалликов зависит и ещё от многих других причин, в свою очередь влияющих друг на друга.

Если же магма застывает не постепенно, а внезапно, то, как и при всяком резком охлаждении расплава, могут образоваться некристаллические минералы или горные породы. Внезапное застывание магмы можно наблюдать при извержении вулкана, когда из недр Земли на поверхность вырывается горячая магма – лава. Потоки застывшей лавы на склонах вулканов дают начало не кристаллическим, а стекловидным горным породам, так называемым вулканическим стёклам. Таково, например, происхождение залежей серебристо-серого и чёрного минерала – обсидиана на Кавказе.

С течением времени все эти аморфные минералы и горные породы станут кристаллическими, но только для этого, конечно, потребуется очень и очень долгое время: ведь в геологии его измеряют миллионами лет!

Далее: Кристаллы в жилах