Кіріспе

Магмадан кристаллдардың шөгуі немесе қалуы арқылы жинақталуымен пайда болған магмалық тау жыныстары. Кумулятивті тау жыныстары – магмадан кристаллдардың шөгуі немесе қалуы арқылы жинақталуымен пайда болған магмалық тау жыныстары. Кумулятивті тау жыныстары олардың құрылымына сәйкес аталады; кумулятивті құрылым осы топтағы магмалық тау жыныстарының қалыптасу жағдайларын анықтауға мүмкіндік береді. Кумуляттар басқа, әртүрлі құрамы мен түсі бар, көне кумуляттардың үстіне жиналуы мүмкін, нәтижесінде кумулятивті тау жынысы қабатты немесе жолақты түсқағазға ие болады.

Құрылу

Құралған тау жыныстары – магма камерасының фракциялануынан қатты кристалдардың шөгуінен пайда болатын әдеттегі өнім. Бұл жиынтықтар көбінесе магма камерасының төменгі жағында кездеседі, бірақ егер анортит плагиоклазы тығыздық жағынан ауыр магмалық балқымадан еркін жүзе алатын болса, шатырларда да болуы мүмкін. Кумуляттар әдетте ультрамафикалық интрузияларда, коматит және магнийге бай базальт ағындарының ірі ультрамафикалық лава түтіктерінің табанында, сондай-ақ кейбір граниттік интрузияларда табылады.

Терминология

Кумуляттардың аталуы олардың басым минералогиясы мен кристалдарының негізгі массаға қатысты пайыздық арақатынасына сәйкес жүзеге асырылады (Холл, 1996). Адкумуляттар – ұсақ түйірлі негізгі массада ~100–93% жинақталған магмалық кристалдарды қамтитын тау жыныстары. Мезокумуляттар – негізгі массада 93-85% аралығында жинақталған минералдар бар тау жыныстары. Ортокумуляттар – негізгі массада 85-75% аралығында жинақталған минералдарды қамтитын тау жыныстары. Кумулятты тау жыныстары әдетте, жинақталған минералдардың молдығы бойынша, содан кейін кумуляттың типіне (адкумулят, мезокумулят, ортокумулят) және қосымша немесе аз мөлшердегі фазаларға сәйкес аталады. Мысалы: 50% плагиоклаз, 40% пироксен, 5% оливин және 5% негізгі массадан (мәні бойынша габбро) тұратын қабат – плагиоклаз-пироксен адкумуляты, қосымша оливинмен. 80% оливин, 5% магнетит және 15% негізгі массадан тұратын тау жынысы – оливин мезокумуляты (мәні бойынша перидотит). Кумулят терминологиясы кумулятты тау жыныстарын сипаттау үшін қолдануға қолайлы. Біркелкі құрамы бар және минималды текстуралық және минералогиялық қабатталуы немесе көрінетін кристалдық жинақталулары бар интрузияларды осы конвенция бойынша сипаттау тиімсіз.

Геохимия

Құралған тау жыныстары, себебі олар бастапқы магманың бөлінген бөліктері, олардың қалыптасқан магмасының құрамын анықтау үшін қолданылмауы тиіс. Құралған тау жынысының химиясы қалған балқыманың құрамы туралы мәлімет бере алады, бірақ бірнеше факторларды ескеру қажет.

Силикатты минералдық кумуляттар

Силикат минералдары көбінесе кен ретінде өндіруге жететіндей құндылыққа ие болмайды. Дегенмен, кейбір анортсоит интрузияларында сонша таза анортит шоғырланған, олар отқа төзімді материалдар, шыны жасау, жартылай өткізгіштер және басқа да түрлі қолданулар (тіс пастасы, косметика сияқты) үшін фельдспар алу мақсатымен өндіріледі.

Оксидті минералдық кумуляттар

Қабатты интрузиялар оксидті минералдардың кристалдануына мүмкіндік беретіндей деңгейде фракциялық кристалдану жетілген кезде пайда болады, бұл минералдар әрқашан спинельдің бір түрі болып табылады. Бұл балқыманың темір, титан немесе хроммен фракциялық байытылуы нәтижесінде болуы мүмкін. Мұндай жағдайлар жоғары магнийлі оливиннің немесе пироксеннің жоғары температурада фракциялануы арқылы туындайды, бұл қалдық балқымада темірдің салыстырмалы байытуына әкеледі. Балқымадағы темірдің мөлшері жеткілікті деңгейге жеткенде, магнит немесе илменит кристалданады және олардың жоғары тығыздығына байланысты жинақы тау жыныстарын құрайды. Хромит көбінесе пироксен фракциялану кезінде төмен қысымда түзіледі, онда хром пироксен кристалдарынан шығарылады. Бұл оксидті қабаттар 50%-дан астам оксидті минералдарды қамтитын тау жыныстарының бүйірлік жазықтықтағы үздіріссіз кен орындарын қалыптастырады. Егер оксидті минералдар интервалдың 90%-дан асып кетсе, тау жынысы оксидті минералға сәйкес жіктелуі мүмкін, мысалы, магнетит, илменит немесе хромитит. Қатаң айтқанда, бұл магнит ортокумуляты, илменит ортокумуляты және хромит ортокумуляты болар еді.

Сульфидті минералдарды бөлу

Қабатты интрузиялардағы сульфид минералдарының жинақтары никель, мыс, платина тобы элементтері және кобальттың маңызды көзі болып табылады. Пентландит, халкопирит, пирротит және/немесе пирит аралас массивті немесе аралас сульфид-силикат "матрицасының" жинақтары пайда болады, кейде кобальтит және платина-теллурий сульфидтерімен бірге. Бұл шөгінділер күкіртпен қаныққан магмада сульфид пен силикат ерігендері арасындағы араласпау салдарынан қалыптасады. Сульфид қатты минерал түрінде емес, ерімейтін сульфид сұйықтығы түрінде тұнбаға түсетіндіктен, бұл қатаң түрде кумулят тау жынысы емес. Дегенмен, олар бірдей процестер арқылы қалыптасады және жоғары меншікті салмағына байланысты жинақталады, соның салдарынан кеңінен жайылған сульфидтік "рифтерді" құрай алады. Сульфид минералдары әдетте силикатты кумуляттың аралық матрицасын құрайды. Сульфид минералдарының сегрегациясы магма күкіртпен қаныққан кезде ғана мүмкін болады. Мафикалық және ультрамафикалық тау жыныстарында олар экономикалық никель, мыс және платина тобы (PGE) кен орындарын құрайды, себебі бұл элементтер халкофилді және сульфид ерігеніне күшті бөлінеді. Сирек жағдайларда фелсикалық тау жыныстары күкіртпен қанығып, сульфид сегрегацияларын құрайды. Мұндай жағдайда, әдеттегі нәтиже – диссиминацияланған сульфид минералының түрі, көбінесе пирротит, пирит және халкопирит қоспасы, мыс минерализациясын құрайды. Граниттік интрузияларда кумулятты сульфид тау жыныстарын кездестіру өте сирек, бірақ мүмкін.