Было установлено, что жидкость, содержащая взвешенные твердые частицы и движущаяся между стенками канала, стремится сконцентрировать эти включения в центральных частях потока, отдаляя их от стенок. Таким образом, объясняется возможная дифференциация порфировых магм.
Этот эффект зависит от многих причин — скорости, вязкости и относительной плотности жидкости, размеров и концентрации частиц, ширины канала. Установлено не менее трех различных сил, содействующих движению частиц от стенок канала: слабо изученный «эффект стены», при котором наблюдается уменьшение диаметра частиц при движении от стенок канала; «эффект Мангуса», обусловленный касательными силами, возникающими в результате вращения частиц, который направляет перенос взвешенных частиц внутрь потока; и «эффект Багнольда» примерно в два раза значительнее «эффекта Мангуса», который заключается в различном распределении давления на частицы благодаря их столкновениям. Действие «эффекта Багнольда» было бы существенным в сравнительно узких дайках, где концентрация фенокристов достигает примерно 8 %, но и при этом его влияние сводится к нулю в случае мощных даек или трубок, даже если порфировые породы обладают оптимальным содержанием вкрапленников, но диаметр тел превышает 100 м. Например, дифференциация в потоке часто отмечается в порфировых базальтовых дайках, в которых устанавливается заметное увеличение концентрации плагиоклазовых фенокристов по направлению к центру. Классическое объяснение Н. Боуэном строения известных перидотитовых даек на о. Скай предполагает действие именно такого механизма, что местами приводит к образованию непорфировых краевых частей даек, содержащих многочисленные кристаллы оливина в центральных частях.
Дифференциация в движущемся потоке также предполагалась для объяснения высоких концентраций оливиновых примокристов в центральных частях некоторых архейских высокомагнезиальных потоков и силлов. Однако в этом случае проблема интерпретации связана с обилием сравнительно быстро кристаллизовавшихся скелетных и дендритовых кристаллов оливина и их ростом из очень сильно охлажденных расплавов и сравнительно быстрым осаждением примокристов и скелетных кристаллов под влиянием силы тяжести в горячих расплавах, как установлено, с низкой вязкостью.
Очевидно, не столь удачно привлечение процессов дифференциации в движущемся потоке для попыток объяснения изменений состава вкрест простирания сравнительно крупных тел, таких как трубки типа Аляска; в связи с этим М. Берье отметил, что, по-видимому, геологи должны вернуться к более классическим представлениям.
Однако в общем можно считать, что дифференциация в движущемся потоке является не столь важным механизмом фракционной дифференциации кристаллизующейся магмы, хотя ее возможное действие во время внедрения сравнительно небольших гипабиссальных интрузий не следовало бы не учитывать.
Главная