Изучение химизма горных пород является предметом петрохимии. Этот раздел петрологии изучает как химический состав отдельных горных пород, так и химический состав естественных комплексов горных пород.
Химический состав дает наиболее полное представление о присутствии или отсутствии тех или иных элементов в горной породе. Некоторые редкие элементы входят в состав обычных минералов в качестве изоморфной примеси, и присутствие их не может быть установлено без химического анализа.
Для неполнокристаллических магматических пород, содержащих вулканическое стекло, химический состав является единственной характеристикой вещественного состава.
Представление о химическом составе даю результаты полного количественного анализа. Все магматические породы состоят, в сущности, только из девяти элементов: кислорода, кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия и водорода. Эти элементы составляют естественную группу, занимают определенное место в периодической таблице Д.И. Менделеева, то есть характеризуются определенными свойствами строения атома и некоторыми общими химическими свойствами. Их принято называть петрогенными или породообразующими элементами, в отличие от металлогенных элементов (медь, свинец и т.д.), входящих в состав руд. Петрогенные элементы составляют до 99% земной коры.
Обычно результат химического количественного анализа представляется в виде процентного содержания оксидов, сумма которых составляет 100%. SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O, H2O в сумме в среднем составляют обычно 98%. TiO2, MnO, P2O5 и CO2 – около 1-1,5%, а остальные оксиды всегда менее 0,5%.
Магматическая горная порода не может иметь произвольный химический состав: во-первых, она всегда состоит из нескольких петрогенных элементов и, во-вторых, содержание любого их этих элементов колеблется в определенных пределах.
Представление о среднем содержании петрогенных элементов в магматических породах можно получить из среднего арифметического, вычисленного из всей совокупности химических анализов магматических пород. Средние содержания соответствующих оксидов показаны в таблице 5.1, где показаны также их минимальные и максимальные содержания.
Таблица 5.1