ГлавнаяВедущим процессом, определяющим особенности состава средних по кремнекислотности магм, является, как и в случае с базальтовыми магмами, процесс кристаллизационного фракционирования. Главные фазы, выделяющиеся при остывании расплавов - пироксены и плагиоклаз, в значительных количествах могут также присутствовать амфибол и оливин. Соответственно, постепенная кристаллизация магм сопровождается сравнительно быстрым снижением содержания магния и элементов-примесей, концентрирующихся в указанных фазах (никеля, хрома, кобальта, ванадия). В отношении содержаний щелочных металлов и кремнекислоты эволюция основных и средних магм может идти двумя принципиально различными путями. Эти пути следуют котектическим линиям в двух системах: насыщенной кремнекислотой (Fe-Mg силикат - полевой шпат - кварц) и недосыщенной крем некислотой (Fe-Mg силикат - полевой шпат - нефелин). Ha диаграмме, представляющей собой комбинацию этих систем (рис. 6.15), точки, соответствующие магмам основного состава, располагаются вблизи отрезка Fe-Mg силикат - полевой шпат. Фракционирование этих минералов ведет к смещению состава остаточных расплавов либо в область «гранитного минимума», либо в область фельдшпатоидных магм. Таким образом, незначительные различия в составе родоначальных магм могут привести к появлению резко различных дифференциатов.
Магмы нормальной щелочности не содержат ни модальных, ни нормативных фельдшпатоидов. Поскольку составы андезитовых магм далеки от главных эвтектических точек, то соответствующие магматические серии на вариационных диаграммах, как правило, выражены протяженными трендами (рис. 6.16). По мере фракционирования высокотемпературных фаз (реакционный ряд Боуэна) остаточные расплавы все более обогащаются кремнекислотой, приближаясь к гранитной эвтектике. С кремнекислотностью магм отрицательно коррелируют содержания магния, железа, марганца и кальция. Поведение таких элементов как титан и алюминий может значимо меняться в зависимости от состава выделяющихся из расплав минералов. В большинстве базальтоидных магм содержания TiO2 и Аl2О3 возрастают с ростом кремнекислотности, но с началом активной кристаллизации минералов-носителей данных элементов (титаномагнетита и основного плагиоклаза, соответственно) их корреляция с SiO2 меняется на обратную (рис. 6.16). Подобным образом ведет себя и натрий: в базальтах и андезибазальтах концентрация Na2O увеличивается с ростом содержания SiO2, но с началом кристаллизации относительно кислого плагиоклаза стабилизируется на примерно постоянном уровне. Из всех петрогенных элементов устойчивую положительную корреляцию с кремнекислотностью показывает только калий (рис. 6.16).
Средние породы субщелочного ряда содержат нормативные фельдшпатоиды. По сравнению с породами нормальной щелочности они обогащены не только щелочными металлами, но и всеми несовместимыми литофильными элементами. Эти породы могут входить как в состав магматических серий, включающих высокощелочные породы, так и в состав серий, где конечными дифференциатами являются породы, пересыщенные кремнеземом. Среди причин, позволяющих магмам преодолевать термодинамический барьер между кварцнормативными и нефелиннормативными составами можно отметить влияние литостатического давления и активности некоторых летучих, смещающих поверхности ликвидуса в системе кварц-Fe-Mg силикат - полевой шпат - нефелин, а также процессы ассимиляции и смешения магм.