Интрузивный магматизм и его горные породы - Магматические горные породы и принципы классификации

Мировые полевые наблюдения показывают, что большая часть магмы (9/10 или более) не изливается на поверхность в виде вулканического материала, а затвердевает под землей. Образовавшиеся таким образом на глубине тела называют Интрузиями, так как они внедряются (интрудируют от "intrusion" - внедрение) в окружающие породы, где остывают и кристаллизуются. На поверхность интрузии выступают после длительной эрозии и удаления перекрывающих их пород. Становление интрузий может происходить на сравнительно малых глубинах или в виде очень глубоко залегающих плутонических масс (Плутон - бог подземного мира).

Многие интрузии просто заполняют трещины, пронизывающие вмещающие породы, и располагаются Несогласно (дискордантно) По отношению к ним. Другие "втискиваются" между пластами горных пород и являются Согласными (конкордантными) образованиями.

Неглубокие (гипабиссальные) интрузии. Форма гипабиссальных интрузий приспосабливается к структуре вмещающих пород, в которые они внедряются. Размеры гипабиссальных интрузий сильно варьируют.

К согласно залегающим относятся: силлы, лополиты, лакколиты (рисунок 4).

А) лополит; б) силлы; в) лакколит.

Рисунок 4 - Согласные формы интрузивных пород.

Силлы (англ. sill - порог) представляют собой согласные пластообразные интрузивные тела, образующиеся в условиях растяжения земной коры (рисунок 4). Они обычно имеют толщину от нескольких метров до сотен метров. Занимают площади от долей квадратных километров до сотен квадратных километров.

Внедрение большого количества силлов в слоистую толщу образует подобие слоеного пирога. При этом в результате эрозии прочные магматические породы в рельефе образуют "ступени" (Англ. "sill" -- порог). Такие многоярусные силлы, сложенные основными породами, широко распространены на Сибирской платформе (в составе Тунгусской синеклизы), на Индостане (Декан) и других платформах.

Лополиты (греч. lapos - чаша, блюдо) - Это крупные согласные интрузивные тела блюдцеобразной формы (рисунок 4). Мощность лополитов достигает сотен метров, а диаметр - десятков километров. Наиболее крупным является Бушвельдский в Южной Африке. Образуются в условиях тектонического растяжения и опускания.

Лакколиты (греч. lakkos - яма, подземелье) - согласное интрузивное тело грибообразной формы (рисунок 4). Кровля лакколита имеет выпуклую сводообразную форму, подошва обычно горизонтальная. Формируются в условиях значительного давления внедряющейся магмы на слоистые вмещающие породы и являются малоглубинными интрузиями, поскольку в глубоких горизонтах давление магмы не может преодолеть давление мощных толщ вышележащих пород.

К наиболее распространенным несогласным формам относятся дайки и жилы.

Дайка (шотл. dyke - стена) - несогласное интрузивное тело пластинообразной формы (рисунок 5). Образуются в гипабиссальных и субвулканических условиях при внедрении магмы по разломам и трещинам. Мощность даек колеблется от 1 миллиметра и меньше до десятков (реже сотен) метров, в длину они достигают десятков километров. В некоторых случаях образуются рои даек, заполняющих параллельные, пересекающиеся или радиально расположенные разрывы. В результате действия экзогенных процессов вмещающие осадочные породы разрушаются быстрее, чем залегающие в них дайки из-за чего в рельефе последние напоминают разрушенные стены.

А) дайки.

Рисунок 5 - Секущие формы залегания интрузивных тел.

Жилами называют небольшие секущие тела неправильной формы (рисунок 5).

Глубинные (абиссальные) интрузивные тела. Наиболее крупными интрузивными телами глубинного типа являются Батолиты, к ним относят интрузивные тела площадью более 200 км2 ,мощностью несколько километров и Штоки (от нем. "Stock" - палка, ствол) представляет собой несогласное интрузивное тело столбообразной формы (рисунок 6).

Батолиты (греч. bathos - глубина) - представляют собой тела интрузивных магматических пород, которые приурочены к ядрам современных гор или уцелевших от размыва остатков древних горных систем. Они почти целиком сложены крупнозернистыми, богатыми кремнеземом породами, по химическому составу очень близкими к среднему составу осадочных пород. Крупные батолиты имеют, как правило, сложное строение - они неоднородны в разных своих частях. Вследствие изменений, происходящих в составе магмы во время или после ее внедрения, последними обычно кристаллизуются породы с наиболее высоким содержанием кремнезема и щелочных (K и Na) полевых шпатов.

А) батолит; б) купол; в) шток; г) ксенолиты вмещающих пород.

Рисунок 6 - Батолит и связанные с ним формы.

Пока еще до конца не ясно, каким образом освобождается пространство для таких гигантских объемов магмы. Одни считают, что при подъеме сильно нагретой магмы ею поглощаются и затем в ней растворяются большие порции породы. При этом процессе, названном Магматическим обрушением, крупные блоки породы отчленяются от кровли, которая дробится и обрушается. Обломки падают в более легкий магматический расплав и там частично растворяются или опускаются на глубину. За счет этого магматический резервуар расширяется, и магма продвигается дальше вверх в земную кору.

Есть мнение, что батолиты внедряются наподобие инъекции, с силой. Большая масса магмы просто вдавливается в более древние породы, с силой раздвигая их в стороны при своем движении вверх. Если легкая магма поднимается сквозь более тяжелые вмещающие породы, сила внедрения может быть обусловлена гравитацией. Поскольку большинство батолитов связано с зонами деформации земной коры, магматическое тело может выжиматься под действием сил деформации.

Батолиты сложены кислыми абиссальными породами - Гранитоидами, образующимися при плавлении вещества земной коры. Примечательно, что эти породы образуются как в результате плавления первично-осадочных "сиалических" пород (S-граниты), так и при плавлении первично-магматических, в том числе и основных "фемических", пород (I-граниты). Этому способствует предварительная переработка исходных пород (субстрата) глубинными флюидами, привносящими в них щелочи и кремнезем. Образующиеся в результате масштабного плавления магмы могут кристаллизоваться на месте своего образования, создавая Автохтонные интрузивы, или внедряться во вмещающие породы - Аллохтонные интрузивы.

Все крупные глубинные интрузивные тела (батолиты, штоки, лополиты и пр.) часто объединяют общим термином Плутоны. Мелкие их ответвления называют Апофизами.

Возрастные показатели батолитов колеблются от раннего докембрия (несколько миллиардов лет назад) до миоцена (примерно от 25 до 23 млн. лет назад), но могут существовать и более поздние, как раз в силу своей молодости еще не вскрытые эрозией.

Батолитам свойственны очень крупные размеры. Системы батолитов непрерывно протягиваются, например, по всей длине Анд на расстояние около 8000 километров. Единичные массивы могут обнажаться на отрезках длиной более 1300 км, как например, в Перу и Чили.

Гравиметрические данные и данные о распространении волн от землетрясений показывают, что батолиты имеют корни, уходящие на несколько километров вглубь. Их кровля или верхняя поверхность, имеет форму широкого свода, хотя в деталях она неровная и волнистая. Стенки круто наклонены во внешнюю сторону, но во многих случаях контакт между магматическими породами батолитов и вмещающими породами не резкий. Иногда в краевых частях батолитов наблюдаются скопления включений из материала вмещающих пород. Одни включения свежие, имеют угловатую форму, другие же переполнены новообразованными минералами, округлены в результате оплавления на краях или размягчения при высокой температуре и вытянуты в направлении движения магмы.

При взаимодействии с вмещающими породами ("рамой") магма оказывает на них термическое и химическое воздействие. Зона изменения приконтактовой части вмещающих пород называется Экзоконтактовой. Мощность таких зон может меняться от первых сантиметров до десятков километров в зависимости от характера вмещающих пород и насыщенности магмы флюидами. Интенсивность изменений может также существенно меняться: от дегидратации и незначительного уплотнения пород до полной замены исходного состава новыми минеральными парагенезисами. С другой стороны, сама магма при этом изменяет свой состав. Наиболее интенсивно это происходит в краевых частях интрузива.

Зона измененных магматических пород в краевой части интрузива называется Эндоконтактовой зоной. Для эндоконтактовых зон (фаций) характерно не только изменение химического (и как следствие минерального) состава пород, но также и отличие структурных и текстурных особенностей, иногда насыщенность Ксенолитами (захваченными магмой включениями) вмещающих пород. При изучении и картировании территорий, в пределах которых совмещены несколько интрузивных тел, большое значение имеет правильное выделение Фаз и Фаций.

Каждая фаза внедрения представляет собой магматические тела, образованные при внедрении одной порции магмы. Тела, принадлежащие разным фазам внедрения, разделены секущими контактами. Разнообразие фаций может быть связано не только с наличием нескольких фаз, но и с формированием эндоконтактовых зон. Для эндоконтактовых фаций характерным является наличие постепенных переходов между породами (за счет уменьшения влияния вмещающих пород по мере удаления от контакта), а не резкие границы.

Похожие статьи




Интрузивный магматизм и его горные породы - Магматические горные породы и принципы классификации

Предыдущая | Следующая