Интрузивный магматизм и типы интрузивных тел

Если образование из магмы твердой магматической породы происходит в недрах Земли, то процесс называется интрузивным или плутоническим магматизмом, а породы -интрузивными. Магма в своем движении может достичь поверхности Земли и излиться на нее. В этом случае магма называетсялавой, а процесс излияния и затвердения называется эффузивным магматизмом, а породыэффузивными или излившимися. Для излившихся пород используют также терминвулканические породы. Все магматические горные породы в зависимости от содержания главным образом кремнезема делятся на ультраосновные, основные, средние и кислые (перечислены в порядке возрастания содержаний кремнезема, натрия, калия и летучих компонентов и уменьшении содержания железа, магния; возрастания вязкости лавы – основные лавы могут течь со скоростью 30 км в час, кислая лава с трудом, как зубная паста из тюбика, выдавливается из вулканов или вообще не может выйти на поверхность).

Интрузия – это процесс внедрения магмы в земную кору. Интрузиями или интрузивами называются тела, которые образовались при внедрении магмы в земную кору. После возникновения магма может испытать некоторое перемещение внутри Земли и, заняв некоторый объем, в результате остывания и раскристаллизации, превратиться в интрузивные горные породы. Процесс этот идет при больших температурах и давлении, а потому очень медленно. Поэтому интрузивные горные породы (в отличие от эффузивных) всегда полнокристаллические (нет стекла), яснозернистые (т.е. все кристаллы различимы на глаз) от мелкозернистых до крупнозернистых, массивные (без пор). Интрузивные горные породы слагают интрузивное тело, апофизы(ответвления или выросты от интрузивного тела), дают изменения вмещающих пород вдоль контакта (зоны эндоконтакта и экзоконтакта). Интрузивное тело характеризуется такими элементами форм каккровля, провесы кровли,апикальная часть кровли - верхняя часть интрузивного тела. В самом теле могут бытьксенолиты - чужеродные породы, попавшие в магму и не расплавившиеся,шлиры - округлые участки интрузивных пород, отличающиеся по составу и цвету от окружающих пород (это могут быть и измененные ксенолиты).

Глубины, на которых застывает магма, может быть различной. Форма интрузивного тела и его строение зависят в значительной мере от глубины, на которой происходит застывание. Интрузии, которые застывают на небольшой глубине - до 1км, называются гипабиссальными или субвулканическими. Интрузии, сформировавшиеся на глубинах 5-10 км -мезоабиссальные, а на глубинах свыше 10 км -абиссальные. Абиссальные тела имеют обычно большие размеры и более тесную связь с магматическим очагом. Остывание магмы в них идет медленно, газы в значительной мере сохраняются, в связи с чем кристаллизация вещества проходит полностью, и создаются породы с крупно- и среднекристаллическими структурами. Чем лучше кристаллизация интрузивных пород, тем обычно глубже она сформировалась. Среди абиссальных пород наибольшим развитием пользуются граниты, гранодиориты, габбро, пироксениты и перидотиты. Ксенолиты показывают, что глубины формирования относительно небольшие, а вот шлиры, наоборот, указывают на глубинные процессы кристаллизации.

По своей форме и размерам интрузивные магматические тела весьма разнообразны. Прежде всего, по условиям залегания в осадочных породах, в которые они внедряются, интрузивные тела разделяются на конкордантные, т.е. согласные напластованию и дискордантные, т.е. несогласные, которые пересекают осадочные породы.

Формы магматических абиссальных интрузий различны; наиболее характерны следующие:

Батолиты(греч. глубокие) – огромные магматические тела, часто неправильной формы. Площадь некоторых выходящих на поверхность Земли батолитов измеряется десятками и сотнями тысячами км². Стенки батолитов чаще всего имеют крутые наклоны в стороны от центральной части массива, при этом тело расширяется книзу. Сложены они обычно гранитами, гранодиоритами (рис. ).

Рис. . Формы интрузивных тел:

I– частично согласные тела: а – силл; б – лакколит; в – лополит; г – факолит;II– секущие тела: а – дайка; б – интрузивная жила; в – шток; г – батолит

Батолиты формируются одновременно с процессами складкообразования или в эпоху завершения складчатости. Однако вопрос об условиях формирования батолитов недостаточно ясен, до сего времени остается дискуссионным. С этой точки зрения представляет большой интерес соотношение интрузивного тела с вмещающими породами. Последние, как правило, не испытали механического воздействия внедрившихся масс, они не изгибались, не искривлялись, не подвергались каким-либо нарушениям. Учитывая это обстоятельство, одни исследователи полагают, что батолиты возникли из гранитной магмы, проникающей в толщу земной коры из глубин. Другие склонны объяснять возникновение батолитов не внедрением магмы, а метаморфизмом (гранитизацией) вмещающих пород. Вопрос о геологической природе батолитов является до сих пор дискуссионным.

Штоки представляют собой интрузивные тела площадью до 100 км², изометрической в плане формы, обычно вытянутые в вертикальном направлении.

Этмолит - неправильной формы тело, расширяющееся кверху наподобие огромной воронки, сложено, обычно, кислыми породами.

Все эти тела являются дискордантными, т.е. совершенно не считаются с залеганием вмещающих пород. Форма их зависит целиком от физического состояния магмы, которая просто поглощает вмещающие породы или раздвигает.

Тела, образующиеся на меньших глубинах, больше считаются с составом и залеганием вмещающих пород. При своем внедрении они используют любые ослабленные зоны, независимо от их направления. В первую очередь магма проникает здесь по трещинам, и заполняет их, образует дайки – крутопадающие секущие плитообразные тела и магматические жилы – секущие тела, линзовидной либо сложной неправильной формы. Дайки, обычно имеют небольшие размеры, однако есть гигантские тела. Например, «Великая дайка» в Зимбабве имеет протяженность 540 км при мощности от 3 до 13 км.

Лакколиты – относительно небольшие (100-200 м до нескольких км в поперечнике) магматические тела караваеобразной формы. Образовавшая их магма обычно кислого состава, приподнимает вышележащие слои и заполняет образовавшуюся пустоту, поэтому верхняя поверхность этого тела, как правило, куполообразная, выпуклая, тогда как нижняя ровная, плоская.

Лополиты – это громадные интрузивные массивы, имеющие вогнутую блюдцеобразную форму, обусловленную оседанием, а также прогибанием подстилающих их пород. Бушвелдский лополит в Южной Африке имеет в поперечнике размеры до 300 км.

Факолиты - это тела, напоминающие выпуклые линзы. Они образуются, когда магма внедряется в сводовые части складки.

Силлы – это пластовые залежи, они бывают часто большими по протяжению и располагаются в несколько ярусов, иногда связанных друг с другом перемычками. Образуются они при внедрении магмы в межпластовые пространства горизонтально или наклоннолежащих пластов. Силы слагаются чаще породами основного или среднего состава. Силы могут быть колоссальных размеров – десятки тысяч квадратных километров при небольшой мощности (толщине). Если размеры тел поменьше и подводящий канал на периферии интрузива, то такие тела называют гарполитами.

Тела куполовидной формы – образуются вблизи поверхности Земли. Застывание магмы при этом происходит быстро, поэтому породы имеют мелко- или скрытокристаллические структуры, очень похожие на лаву.

Некк – это интрузивные тела, являющиеся частью эруптивного аппарата вулкана. Они находятся в вулканических жерлах и могут иметь различную форму от трубообразной до более сложной.

Из всех перечисленных гипабиссальных тел – дайки, жилы, некки и купола являются несогласными.

В результате уменьшения объема при застывании (контракции) интрузивное тело, обычно, расчленяется системами трещин ориентированных в нескольких направлениях. Эти трещины разбивают магматическую породу на призмы, параллелепипеды и другие формы, именуемыеотдельностью (рис. ).