Punerea in loc a corpurilor de magma

Fig. 2 Diferentierea magmatica prin asimilatie

In consolidarea magmelor (evolutia unui sistem magmatic) sunt departajate patru etape (faze):

Etapa ortomagmatica (faza principala de cristalizare, faza lichid-magmatica) care tine de la momentul debutului cristalizarii (circa 1000⁰C) pana la 650⁰C. Cristalizarea componentilor in aceasta faza se face conform succesiunii prezentate de seria Bowen (olivina, piroxeni, amfiboli, mice, feldspati palgioclazi, feldspati potasici, cuart etc.). In aceast interval, prin asocierea mineralelor mai sus amintite se formeaza numeroase roci magmatice;

Etapa pegmatitica cuprinsa intre 650⁰C si 573⁰C in care solutiile reziduale diferentiate, ramase din etapa anterioara dau nastere rocilor filoniene (pegmatite). Mineralele formate aici (feldspati potasici: ortoclz, microclin; cuart, muscovit, biotit etc.) au cristale de dimensiuni mari (megacristale) care confera caracteristici structurale distincte rocilor pegmatitice;

Etapa pneumatolitica are un regim termic cuprins intre 573⁰C si 400⁰C. In aceasta etapa, magmele au un pronuntat caracter rezidual (fluide magmatice), fiind mult imbogatite in compusi volatili si avand prin urmare presiunea cea mai ridicata;

Etapa hidrotermala este caracterizata de prezenta unor solutii apoase fierbinti, insotite de gaze si vapori de apa cu temperaturi cuprinse intre 400⁰C si 90⁰C. Prin racire, din solutiile hidrotermale se depun, in general pe fisuri, oxizi, sulfuri, sulfosaruri, sulfati, carbonati, silice etc., dand nastere filoanelor metalifere (cu mineralizatii de Fe, Pb, Zn, Cu, Sb, Au, Ag s.a.).

Punerea in loc a corpurilor de magma

Masele magmatice, odata separate de sursa pot sa ramana la adancimea de generare sau sa se ridice spre suprafata. Ridicarea este determinata de procese de decompresie legate de existenta unor fisuri/fracturi profunde care de fapt constituie, in final, caile de circulatie a topiturilor sau se datoreaza fortei proprii de ascensiune. Ascensiunea magmelor este controlata de diferenta dintre densitatea lor si cea a rocilor inconjuratoare. Cu cat aceasta diferenta este mai mare cu atat ascensiunea se realizeaza mai usor. Megmele acide, cu densitate mai mica, au putere ascensionala mai mare decat magmele bazice. Ridicarea magmelor permite localizarea acestora la diferite nivele in interiorul litosferei, pe un spectru de adancimi foarte variat. Domeniul abisic este definit de adancimi mai mari de 2 km. Adancimile mici cuprinse intre 2 km si suprafata sunt caracteristice domeniului hipabisic (subvulcanic) iar conditiile de la suprafata (subaeriene sau subacvatice) definesc domeniul extruziv sau vulcanic.

Factorii generali care influenteaza tipurile de manifestari magmatice sunt: caracteristicile chimice si fizice ale magmei si conditiile geologice in care functioneaza activitatea magmatica. In functie de acesti factori, masele magmatice se comporta diferentiat in domeniul intracrustal si cel supracrustal.

a.      Manifestari magmatice intracrustale

Acestea se leaga de deplasarea si consolidarea magmelor in interiorul scoartei terestre.

Ascensiunea magmelor intracrustal se realizeaza pe fracturi deja existente care eventual se largesc prin actiunea mecanica a magmelor, pe fisuri noi care apar la partea superioara a camerei magmatice sau in partile ei laterale.

Fisurarea rocilor inconjuratoare permite desprinderea unor fragmente care sunt inglobate de magma (xenolite), iar in fazele avansate actiunea mecanica determina fenomene de boltire sau prabusire a acoperisului camerei magmatice.

Aportul de substanta straina dat de rocile ce inconjoara rezervorul magmatic poate duce la modificarea chimismului magmei.

In drumul sau ascensional magma intra in contact cu rocile strabatute care au o compozitie chimica si o temperatura diferite de cea ale acesteia. Deci, ajung in contact doua mase diferite aflate intr-un dezechilibru termic si chimic. Pentru a se ajunge la stabilirea unui echilibru intre cele doua mase se produc o serie de transformari atat in rocile inconjuratoare cat si in masa topita.

Totalitatea fenomenelor care au loc in rocile aflate in contact cu magma sunt reunite sub denumirea de metamorfism de contact magmatic. Acesta debuteaza o data cu inceperea intruziunii si dureaza pana la stabilirea echilibrului termic si chimic intre topitura si rocile strabatute.

Suprafata rocilor inconjuratoare in care se resimte influenta magmei se numeste aureola de contact. Marimea acesteia depinde pe de o parte de volumul corpului intruziv iar pe de alta parte de chimismul si temperatura intruziunii. Magmele acide bogate in gaze dau aureole de contact cu mult mai mari decat magmele bazice sarace in gaze.

In functie de raporturile ce se stabilesc intre magma si rocile inconjuratoare, se deosebeste metamorfismul de contact termic si metasomatic.

Metamorfismul de contact termic

In acest caz transformarile in rocile inconjuratoare au loc sub influenta temperaturii mari induse de magma.

Intensitatea acestui proces scade de la limita de contact unde este cel mai puternic, catre exterior, unde se resimte din ce in ce mai putin.

Transformarile rocii afectate constau in recristalizarea lor in noile conditii de temperatura, fara schimb de substanta cu sistemul magmatic. Rocile metamorfice rezultate astfel depind de natura petrografica a rocilor preexistente si poarta numele de corneene.

Metamorfismul de contact metasomatic (allochimic)

Acesta se produce in rocile inconjuratoare iar factorii metamorfismului sunt temperatura si schimbul de substanta intre topitura si roca inconjuratoare. Acest metamorfism este mai complex decat tipul precedent si duce la formarea unor minerale noi rezultate de pe urma reactiilor ce se produc intre substantele aduse de magma si substantele din rocile inconjuratoare.

Roca astfel formata poarta denumirea de skarn (excesul de Na si K din magma duce la formarea in rocile inconjuratoare a mineralelor de albit si ortoza - fenomen de feldspatizare - iar surplusul de Si la contactul cu masa calcaroasa determina formarea unor silicati de calciu - grossular, vezuvian etc. - iar roca nou formata astfel se numeste skarn).

De cele mai multe ori, de aceste skarne se leaga mineralizatii de oxizi de fier, sulfuri de zinc, cupru etc. care pot constitui zacaminte exploatate (Ocna de Fier, Dognecea, Moldova Noua (Banat)).

Uneori rocile magmatice consolidate pot fi influentate de substantele volatile sau hidrotermale din propriul reziduu magmatic. In acest caz are loc un fenomen de autometamorfism. Sub actiunea acestor substante se produc transformari in mineralogia initiala a rocilor magmatice si apar mineral noi (ex. Fenomenul de sericitizare - transformarea feldspatilor si a cloritului in sericit - are loc ca urmare a autometamorfismului. Roca respectiva devine albicioasa capatand un luciu sidefos).

b. Principalele forme de zacamant rezultate in urma deplasarii si consolidarii magmei

In drum spre suprafata, topitura magmatica ocupa spatii diferite atat ca forma cat si ca marime. Acestea au fost denumite in functie de volumul si de raporturile lor cu rocile inconjuratoare.

Fig. 3 Forme de zacamant ale rocilor magmatice

Batolitele sunt forme de zacamant de dimensiuni foarte mari care ocupa spatii de ordinul sutelor de km². Se formeaza prin consolidarea magmei in camere magmatice legate de zona de generare. Frecvent acestea formeaza nucleul unor structuri muntoase.

Lacolitele sunt corpuri magmatice intruzive cu partea superioara boltita si cea inferioara plana (aspectul unor lentile). Au la partea inferioara un canal de alimentare iar boltirea din partea superioara se datoreaza intruderii masei de magma care impinge formatiunile din acoperis. Au dimensiuni de ordinul zecilor de km

Apofizele sunt corpuri magmatice cu diametru nu foarte mari care pleaca din batolite sau lacolite.

Filoanele sunt corpuri consolidate in crapaturile scoartei terestre departe de sursa principala magmatice (in principal in domeniul subvulcanic). Se caracterizeaza prin diametre in general mici (de la cm la cativa m).

Dupa raportul pe care il au fata de depozitele cu care vin in contact se pot deosebi:

Filoane transversale care fac un unghi de circa 90⁰ cu stratele traversate; termenul este aproximativ sinonim cu dyke (engl."zid") care este un corp rezultat in urma injectiei de magma in fracturi verticale sau oblice, discordant in raport cu stratificatia formatiunilor gazda; prin eroziunea rocilor din jur, dyke-urile constituite din roci mai rezistente, dau forme de relief pozitive cu aspectul unor ziduri.

Filoane paralele (filon strat) sunt paralele cu stratele intre care se insinueaza; sinonim cu termenul sill (engl."prag") care este un corp magmatic intruziv, paralel cu stratificatia ce a luat nastere prin consolidarea magmei intre strate plane; se mai numeste si panza intruziva.

Dupa raporturile spatiale dintre ele, filoanele pot fi:

Filoane paralele

Filoane conjugate

Filoane in volbura

Dupa adancime se clasifica in functie de temperatura:

Filoane epitermale (zeci pana la sute de m adancime)

Filoane mezotermale (peste 1000 m adancime)

Filoane hipotermale (intre 2000 m si 3000 m adancime).

Neck-urile (engl."gat") sunt forme de zacamant de forma cilindrica rezultate prin consolidarea magmei in canalul de alimentare al aparatului vulcanic. Si acestea prin eroziunea formatiunilor din jur raman in relief formand structuri pozitive.

Panzele de lave sunt suprapuneri de curgeri de lave bazaltice succesive care dau nastere formatiunilor de platou (platoul Deccan - India). In conditii submarine, curgerile de lave bazaltice au particularitati morfologice specifice, cu suprafata bombata si poarta numele de pillow - lava.

c.       Varsta rocilor magmatice

Deoarece rocile magmatice sunt lipsite de resturi fosile, varsta lor se determina in functie de varsta rocilor sedimentare respectiv, prin raporturile lor genetice fata de rocile sedimentare.

Tipuri de roci magmatice intruzive (vezi laborator).

Roci magmatice intruzive din Romania

In decursul istoriei geologice pe teritoriul Romaniei s-au derulat numeroase fenomene plutonice care au afectat Dobrogea, Carpatii Orientali, Meridionali si Apusenii.

In Dobrogea de Nord, la sfarsitul Paleozoicului: granitele de Greci, Iacobeni, Cosliugea.

In Carpatii Orientali o dovada a magmatismului intruziv este masivul sienitic de la Ditrau.

In Carpatii Meridionali exista numeroase tipuri petrografice iar varsta lor este diferita. Amintim aici: masive granitice paleozoice: Susita, Retezat, Parang, Tarc, Tismana; roci bazice de tip gabbro: Iuti; roci magmatice acide sau neutre mezozoice si neogene: Ocna de Fier, Oravita, Sasca, Moldova Noua.

In Apuseni putem aminti: granitul de Muntele Mare, masivul de roci plutonice de la Savarsin.