Билет 57.58. Интрузивный магматизм и типы интрузивов, особенности структуры, характерные элементы

Первичные магмы, образуясь на разных глубинах, имеют тенденцию скапливаться в большие массы, которые продвигаются в верхние горизонты земной коры, где литостатическое давление меньше. При определенных геологических и, в первую очередь, тектонических условиях магма не достигает поверхности Земли и застывает

(кристаллизуется) на различной глубине, образуя тела разной формы и размера — интрузивы.

Любое интрузивное тело, будучи окруженное вмещающими породами или рамой, взаимодействуя с ними, обладает двумя контактовыми зонами.

Влияние высокотемпературной, богатой флюидами магмы на окружающие интрузивное тело породы приводит к их изменениям, выражающимся по-разному — от слабого уплотнения и дегидратации до полной перикристаллизации и замещения первичных пород. Такая зона шириной от первых сантиметров до десятков километров, называется зоной экзоконтакта, т.е. …
внешним контактом
(рис).

Рис. Характер контактов в интрузивном массиве гранитов: 1 – собственно интрузивный массив гранитов, 2 – вмещающие породы, 3 – зона экзоконтакта (изменение вмещающих пород), 4 – зона эндоконтакта (изменение гранитов), 5 – провесы кровли

С другой стороны, сама внедряющаяся магма, особенно краевые части магматического тела, взаимодействуя с вмещающими породами и быстрее охлаждаясь, частично ассимилируют породы рамы, в результате чего изменяются состав магмы, ее структура и текстура. Такая зона измененных магматических пород в краевой части интрузива называется зоной эндоконтакта, т.е. внутренней зоной.

В зависимости от глубины формирования интрузивные массивы подразделяются на приповерхностные или субвулканические -от первых сотен метров до 1,0-1,5 км; среднеглубинные или гипабиссальные , — до 1- 3,0 км и глубинные, или абиссальные ,- глубже 3,0 км.

Глубинные породы, застывавшие медленно, обладают полнокристаллической структурой, а приповерхностные, в которых падение температуры было быстрым,- порфировой, очень похожей на структуру вулканических пород.

По отношению к вмещающим породам интрузивы подразделяются на конкордантные или согласныеи дискордантные – несогласные(рис).

Рис. 15.2.2. Формы интрузивных тел: 1 – дайки, 2 – штоки, 3 – батолит, 4 – гарполит, 5 – многоярусные силлы, 6

лополит, 7 – лакколит, 8 – магматический диапир, 9 – факолит, 10 – бисмалит

Согласные интрузивы обладают разнообразной формой. Наиболее широко среди них распространены силлы или пластовые тела, особенно в платформенных областях, где отложения залегают почти горизонтально. Мощность силлов колеблется от первых десятков см до сотен метров. На Сибирской платформе они образуют т.н. трапповую формацию (трап — лестница, шведск.). Т.к. силлы более прочные, чем вмещающие породы, они выделяются в рельефе в виде «ступеней гигантской лестницы» Силлы часто дифференцированы, и тогда в их подошве скапливаются более тяжелые минералы, образовавшиеся раньше более легких. Поэтому и состав пород силла на разных уровнях становится различным — более основным в низу и более кислым — в верху. Для того, чтобы магма внедрялась в слои, наподобие ножа в листы книги, необходимы условия тектонического растяжения.

За счет внедрения в слоистую толщу множества силлов, увеличение ее мощности может достигать сотен метров и даже первых км. При этом слои вмещающих пород не деформируются, а лишь перемещаются по вертикали, как бы «разбухая».

Лополлит(лопос — чаша, греч.) — чашеобразный согласный интрузив, залегающий в синклинальных структурах и также как и силл, образующийся в условиях тектонического растяжения Размеры лополитов в диаметре могут достигать десятков километров, а мощность — многих сотен метров. Чашеобразная форма лополитов связана еще и с явлением проседания субстрата, под весом внедрившейся магмы.

Лакколитыв классическом виде представляют грибообразные тела, что свидетельствует о сильном гидростатическом давлении магмы, превышающем литостатическое в момент ее внедрения. Магма приподнимает вышележащие слои, «накачиваясь» в межслоевое пространство. Обычно лакколиты относятся к малоглубинным интрузивам, т.к.«приподнять» мощную толщу пород даже для большой порции магмы затруднительно. Только в верхней части таких «капель» — магматических диапиров, слои залегают согласно с кровлей интрузива, а далее вниз он их пересекает, т.е. становится несогласным по отношению к вмещающим породам.

Несогласные интрузивы пересекают, прорывают пласты вмещающих пород. К наиболее распространенным несогласным интрузивам относятся дайки(дайк, дейк — забор, шотл.), тела, длина которых во много раз превышает их мощность, а плоскости контактов практически параллельны. образование даек связано с внедрением магмы по трещинам в условиях тектонического растяжения. они ориентированы по простиранию рифтовой зоны. Многократное внедрение даек приводит к увеличению ширины зоны на суммарную мощность даек. Чем вязкость магмы больше, тем дайка толще.Дайки могут быть одиночными либо группироваться в кольцевые или радиальные рои параллельных даек. Комплексы параллельных даек развиты в современных срединно-океанских хребтах, в зонах спрединга, т.е. там, где активно происходит тектоническое растяжение земной коры. От даек следует отличать магматические жилы, имеющие неправильную, ветвистую форму и гораздо меньшие размеры.

Широким распространением пользуются штоки (schtoch — палка, нем.) — столбообразные интрузивы изометричной формы с крутыми контактами, площадью менее 100-150 км2.

Существуют и другие менее распространенные формы интрузивных тел. Факолит (факос.- чечевица, греч.) — линзовидные тела, располагающиеся в сводах антиклинальных складок, согласно с вмещающими породами. Гарполит(гарпос — серп, греч.) — серпообразный интрузив, по существу, разновидность факолита. Хонолит– интрузив неправильной формы, образовавшийся в наиболее ослабленной зоне вмещающих пород,

как бы заполняющий «пустоты» в толще. Бисмалит— грибообразный интрузив, похожий на лакколит, но осложненный цилиндрическим горстообразным поднятием, как бы штампом в центральной части.

Все эти интрузивы, как правило, малоглубинные и развиты в складчатых областях.

Крупные гранитные интрузивы значительной мощности и площадью во многие сотни и тысячи км2 называются батолитами. батолиты обладают вертикальной мощностью в первые километры

. От батолитов, обладающих неправильной формой, часто отходят апофизы— более мелкие ветвящиеся интрузивы, использующие ослабленные зоны в раме батолита.

Батолиты – это абиссальные интрузивы, как и многие штоки, в то время как дайки являются

приповерхностными или малоглубинными образованиями.

Магма движется туда, где давление меньше, т.е. в зоны, тектонически ослабленные, возникающие при образовании разрывов. Именно в таких структурах, находящихся в обстановке тектонического растяжения, и формируются интрузивы. Характерны в этом отношении силлы, внедряющиеся в слоистые породы, подобно ножу в книжные листы, и раздвигающие пласты, практически не деформируя их. Образование таких многоэтажных пластовых интрузивов возможно только в случае общего растяжения слоистой толщи пород.

Важную роль играет и гидростатическое давление магмы, ее напор и расклинивающее воздействие, как например, в случае даек. Под воздействием напора магмы приподнимаются и деформируются пласты горных пород. Сильное смятие пластов вмещающих толщ хорошо наблюдается в экзоконтактовых зонах интрузивных тел. Таким образом, активное, или «силовое», воздействие магмы на вмещающие породы несомненно имеет место.

Существенными являются процессы ассимиляции, когда агрессивная магма как бы «усваивает» часть пород из рамы интрузива, сама изменяясь при этом с образованием гибридных пород

. Главную роль в образовании батолитов случае играют процессы магматического замещения, когда вмещающие породы преобразуются под воздействием потоков трансмагматических растворов. Осуществляются вынос химических компонентов, избыточных по отношению к эвтектике, и усвоение компонентов, стоящих близко к эвтектическому составу гранитной магмы. При таком процессе вмещающие породы перерабатываются на месте. Граниты, залегающие на месте генерации магмы, называются автохтонными, а граниты, связанные с перемещением магмы, — аллохтонными. Формирование аллохтонных гранитов зависит от состава вмещающих пород и происходит в несколько фаз внедрения. При этом ранние внедрения характеризуются более основным составом. Внутреннее строение интрузивов устанавливается по форме их контактов и по ориентированным первичным текстурам, возникающим в магматическом теле еще тогда, когда оно находилось в жидком состоянии, связанных с ориентировкой минералов, струй магмы различного состава и вязкости, направленной кристаллизации и т.д. Как правило, они параллельны экзоконтактам. При остывании магматических интрузивных тел возникают трещины, Изучая их, удается восстановить первичную структуру интрузива, даже если не видно его контактовых зон.