Вестник Кольского научного центра РАН. 2011, №1.

Перенос вещества перед фронтом кристаллизации осуществляется в соответствии с механизмом объемной диффузии. Данная схема процесса может быть реализована при определенном отношении двух скоростей: скорости диффузионного концентрирования примесей и скорости движения фронта кристаллизации расплава [11]. Скорость последнего должна быть меньше, в противном случае процесс диффузионного концентрирования компонентов примеси расплава в жидкой фазе двухфазной области не будет реализован. Отсюда следует, что толщина и состав создаваемого слоя примесей является функцией скорости кристаллизации расплава [12, 13]. Одновременно с концентрированием в объеме расплава возможно также фракционирование примесей перед фронтом кристаллизации в соответствии с их физико-химическими свойствами. В результате второстепенные компоненты расплава могут образовать чередующиеся слои различного химического состава (рис. 2). Такой обогащенный примесями слой в расплаве перед фронтом кристаллизации может быть захвачен образующейся твердой фазой при очередном внезапном возрастании скорости кристаллизации. Периодический захват сконцентрированных фронтом кристаллизации примесей определяется соотношением скоростей: выделяемой теплоты кристаллизации и удаляемого тепла из системы, а также скорости диффузионного концентрирования примесей и скорости движения фронта кристаллизации [11]. Кинетические явления на границе раздела жидкой и твердой фаз могут приводить к периодическому (по частоте) автоколебательному режиму изменения концентрации компонентов в расплаве и температуры на фронте кристаллизации. Конечной стадией фракционирования (избирательного концентрирования) может явиться факт послойного накопления примесей в расплаве. Рис. 2. «Наблюдаемая регулярность структур, возникающая путем минерализации, вызванной неравновесностью в природной системе при кристаллизации» [4] Любые нарушения тепловых условий при затвердевании магматического расплава в больших объемах и на определенных глубинах могут привести к изменению скорости его охлаждения, влияя на величину переохлаждения и создавая периодически химическую неоднородность в области фронта кристаллизации. Изложенный механизм протекания процесса, в приложении к формированию интрузий, будет определяться соотношением скорости кристаллизации магматического расплава и оттока тепла через вмещающие породы, теплопроводность которых варьируется в широких пределах. Кроме того, перед фронтом кристаллизации в жидкой фазе за счет диффузии будет протекать механизм постепенного массообмена вследствие градиента температуры, сопровождаемого концентрированием и микросегрегацией примесей периодического характера по схеме так называемой «зонной очистки» [13-15]. Содержание компонентов примеси в фазах будет определяться их коэффициентом распределения, зависящего от температуры и состава расплава [10]. При этом не исключено появление ликвационных капель новой жидкости с образованием шаровидных и ленточных обособлений, «.... которые в полностью раскристаллизованных магматических расплавах сохраняются в виде шлиров, обогащенных минералами, нехарактерными для данного состава» [16]. Данное явление в природных условиях находит свое отражение в чередующейся ритмической неоднородности (скрытой и явной) минерального состава пород, в том числе минералов (например, сульфиды платины и палладия) в расслоенных интрузивных массивах (рис. 3). 33