Петрохимия

ПЕТРОХИМИЯ, раздел петрографии (от греч. petros камень и grapho-пишу, описываю)-науки о горных породах, изучающий распределение хим. элементов в горных породах и хим. аспекты процессов формирования горных пород Обычно выделяют три главных направления петрохимии: 1) изучение соотношений между хим. составами разл. горных пород и их естеств. ассоциаций; 2) оценка средних хим. составов всех видов горных пород; 3) изучение химизма породообразующих процессов с помощью эмпирич. данных по хим. составу горных пород. Понятие петрохимии введено A. H. Заварицким (1944). Сначала петрохимия изучала только магматич. горные породы, в частности закономерности строения и эволюции в-ва литосферы Земли, связанные с образованием в недрах Земли магмы (силикатного расплава), ее проникновением в верх. части литосферы, кристаллизацией, дифференциацией и застыванием. Впоследствии областью исследования петрохимии стали также метаморфические, метасоматические и иногда осадочные горные породы.

Хим. состав горных пород устанавливают лаб. анализами и выражают содержанием оксидов (в % по массе). Разл. системы пересчетов результатов хим. анализов горных пород обнаруживают закономерные связи между составами последних, а также тенденции их изменения.

Путем сравнения хим. особенностей естеств. ассоциаций горных пород выявляют причины их разнообразия, разрабатывают хим. классификации и объясняют происхождение горных пород. Систематика A. H. Заварицкого предусматривает разделение составов горных пород на три хим. класса (ряда): I-нормальный (содержание Al₂O₃ больше общего содержания оксидов Na и К, но меньше общего содержания оксидов Ca, Na и К); II-плюмазитовый (пересыщ. глиноземом, т. е. содержание Al₂O₃ преобладает над общим содержанием оксидов Ca, Na и К); III-агпаитовый (содержание оксидов Na и К преобладает над содержанием Al₂O₃). Основой унифицированной и упорядоченной систематики горных пород, принятой Межведомств, петрографич. комитетом СССР, являются содержание и соотношения кол-в SiO₂, Na₂O, K₂O, Al₂O₃, (FeO + Fe₂O₃) в породе, а также минер, состав последней. По кол-ву SiO₂ (а, % по массе) выделены группы пород: ультраосновные (а < 44), основные (а = 44 - 53), средние (а = 53 - 64) и кислые (а > 64). Совокупность горных пород с определенным соотношением SiO₂ и (K₂O + Na₂O) представляет собой семейство пород; в зависимости от соотношения др. оксидов выделяют виды и разновидности пород.

С учетом минер. состава выделены след. серии магматич. горных пород: в зависимости от соотношения (K₂O + + Na₂O) и SiO₂-щелочная, субщелочная и нормальная; от соотношения (FeO/MgO) и SiO₂-толеитовая и известково-щелочная; от соотношения (K₂O/Na₂O) и SiO₂-натриевая, калиево-натриевая и калиевая. Петрохим. серии магматич. горных пород позволяют реконструировать геодинамич. обстановки геол. прошлого в земной коре: напр., толеито-вая, известково-щелочная и субщелочная серии характерны для океанских юных островных дуг, известково-щелочная и субщелочная-для активных континентальных окраин андийского типа, толеитовая, субщелочная и щелочная для континентальных рифтов. Каждой геодинамич. обстановке отвечает специфич. тип рудообразования.

Главная цель петрохимии метаморфич. пород-реконструкция состава первичного субстрата метаморфизов. толщ. Причем удается не просто отличить первично-магматич. породы от первично-осадочных, но и установить метаморфич. аналоги практически всех типов осадочных, вулканогенных и интрузивных образований.

Петрохимия метасоматич. пород позволяет установить количеств. баланс в-ва при его миграции в земной коре. Особенно важно это при изучении околожильных изменений и ореолов вокруг магматич. тел, на основании чего удается предсказать наличие скрытого на глубине рудного тела.

Перспективы развития петрохимии связаны с развитием петрографии и более широким использованием экспрессных и точных методов анализа хим. состава горных пород и минералов.

Лит. Заварицкий A H., Введение в петрохимию изверженных горных пород, 2 изд., M Л., 1950; Казицын Ю В , Рудник В А., Руководство к расчету баланса вещества и внутренней энергии при формировании метасома-тических пород, M., 1968; Соловьев С. П., Химизм магматических горных пород и некоторые вопросы петрохимии, Л., 1970; Предовский А А., Геохимическая реконструкция первичного состава метаморфизованных вулка-ногенноосадочных образований докембрия, Апатиты, 1970; Магматические горные породы Классификация, номенклатура, петрография, ч. 1 2, M., 1983; Магматические горные породы. Эволюция магматизма в истории Земли. M., 1987 В. И Коваленко