Классификация магматических горных пород

Магма и магматические горные породы различаются по содержанию кремневой кислоты – SiO₂. По этому признаку магма и магматические горные породы подразделяются на четыре группы (таблица 10).

Различают также щелочную магму, щелочные горные породы. Они отличаются высоким содержанием щелочных химических элементов – натрия и калия.

Чем выше содержание в магме кремнекислоты, тем она гуще и вязче. Гранитная магма густая, вязкая, основная магма – жидкая, текучая.

 

Таблица 10

Типы магмы и магматических горных пород

 

№ п/п	Типы магм	Содержание SiO2, %	Плотность средняя г/см^3
	Кислая (гранитная)	65-75	2,58
	Средняя (андезитовая)	52-65	2,81
	Основная (базальтовая)	45-52	2,95
	Ультраосновная	< 45	3,20

 

Представителями кислой магмы являются граниты. В них содержится свободный кремнезем (SiO₂) в виде кварца (25-30%), а остальная часть кремнезема входит в состав сложных молекул других минералов – алюмосиликатов, плагиоклазов и др. Представителем магмы кисло-среднего состава являются гранодиориты, среднего состава – диориты. Содержание свободного кварца в гранодиоритах – 15-20%, в диоритах незначительное – от 0 до 5%. Основная магма отличается более высоким удельным весом. Ее представителями являются габбро, диабазы, базальты. В них свободный кварц полностью отсутствует. Ультраосновные горные породы – это магнезиально-железистые силикаты-пироксениты, перидотиты, дуниты.

На континентах среди интрузивных горных пород на долю гранитоидов (гранитов, гранодиоритов) приходится 85%, на долю диоритов, сиенитов – 10%, основных и ультраосновных пород – 5% от общего объема.

По условиям и способам образования различаются две большие группы магматических горных пород: интрузивные и эффузивные.

Интрузивные горные породы (от лат. intrusion – внедрение, вторжение) – это полнокристаллические магматические горные породы, образовавшиеся в результате внедрения расплавленной магмы в верхние слои земной коры и застывшей там на некоторой глубине. Остывание магмы при этом происходит медленно, поэтому магма, застывая, превращается в крупнокристаллическую горную породу. В складчатых областях, где такие породы имеют широкое распространение, выделяются несколько фаз внедрения магмы. Основная фаза гранитного магматизма по времени совпадает с фазой сладчатости и орогенеза (горообразования). Среди интрузивных массивов наиболее крупные размеры имеют гранитные массивы-образования магмы кислого состава. Меньшее распространение имеют гранодиориты и диориты – породы магмы среднего состава, габбро – породы магмы основного состава. Еще реже встречаются интрузивные массивы щелочного состава – сиениты, и ультраосновного состава – перидотиты, дуниты, пироксениты, серпентиниты.

Эффузивные горные породы (от лат. еffusio - разливание) – это магматические горные породы, образовавшиеся из расплавленной магмы, излившейся на дневную поверхность. Остывание магмы при этом происходит быстро, поэтому изначально из магмы образуется стекловидная горная порода – базальт, а позже перекристаллизуется в микрокристаллическую горную породу с включениями отдельных крупных кристаллов плагиоклаза, кварца, полевых штатов.

Среди эффузивных горных пород наибольшим распространением пользуются базальты и их палеотитные аналоги – порфириты. Такие горные породы образовались из магмы основного состава. Меньшим распространением пользуются дациты, липариты, трахиты – горные породы, образовавшиеся из магмы среднего и кислого состава.

6.2. Формы залегания интрузивных горных пород.

 

Как и все геологические тела интрузивные массивы (магматические тела) имеют множество признаков, по которым можно их делить на отдельные группы:

1. размеры в плане: длина, ширина, площадь;

2. форма в плане и разрезе;

3. тип контакта с вмещающими породами;

4. элементы залегания контактовый поверхности;

5. возраст;

6. петрографический состав;

7. и др.

Наибольшей известкостью пользуются классификации интрузивных тел по форме, размерам и петрографическому составу (табл. 11).

Батолиты (от греч. bathos – глубина, lithos – камень) – это крупнейшие интрузивные тела, состоят из гранитов, гранодиоритов, площадь их свыше 200 км², форма в плане изометричная, реже овально–удлиненная. Длина крупнейших батолитов достигает сотен километров, ширина – десятков километров. Верхняя поверхность батолитов осложнена мелкими ответвлениями – штоками (рис.46). Контакт их с вмещающими породами активный, секущий, интрузивный с признаками контактового метаморфизма – воздействия высокотемтературной магмы, гидротерм и паров на контактирующие с ними горные породы. Такие преобразованные под воздействием магмы породы называются роговиками. Степень преобразования породы убывает по мере удаления от контакта.

 

Таблица 11

Классификация интрузивных тел по форме и размеру

 

Тип интрузивных тел	Характеристика	Размер по площади км^2
батолиты	крупнейшие интрузивные массивы, изометричные в плане	>100
штоки, лакколиты, лополиты, силлы	малые интрузивные тела, изометричные в плане, грибообразные, линзовидные пластообразные	<100
дайки, жилы	трещинные интрузии, форма удлиненная в плане вдоль трещины	<1

Батолиты как правило слагают ядра крупнейших структур – антиклинориев, обуславливают антиклинальную деформацию вышележащих осадочных толщ. Образуются на значительной глубине (свыше 3-5 км.) и обнажаются в результате последующей эрозии.

 

Рис. 46. Формы залегания магматических горных пород.

Штоки (от нем. stock – палка, ствол) – это относительно небольшие интрузивные тела изометричной или овальной форма в плане, площадью менее 100 км². Чаще являются ответвлениями от батолитов, реже – самостоятельными интрузивными телами цилиндрической формы с крутыми секущими контактами с вмещающими породами. В том случае, если штоки представляют собой самостоятельные интрузивные тела, то они будут иметь все черты строение, свойственные батолитам, представляют собой самостоятельные вторжения магмы из магматических очагов ограниченного распространения. По времени образования они соответствуют второстепенным тектоническим фазам, проявляющимся в периоды между этапами орогенеза. Штоки преимущественно сложены гранитоидами, реже - габбро, диоритами, сиенитами.

Лакколит (от греч. lakkos – яма, lithos – камень) – грибообразное, караваеобразное интрузивное тело кровля которого имеет выпуклую форму наподобие свода, а подошва – близгоризонтальная. Образуется на малых глубинах, когда внедряющаяся по каналу магма приподнимает под давлением вышележащие слои в виде купола и заполняет образующиеся пространство. Чаще сложены гранит-порфирами, микрогранитами, иногда фельзитами, трахитами.

Лополит (от греч. lopas - чаша) – пологолежащее линзовидное интрузивное тело, вогнутое в центральной части наподобие блюдца. В поперечном сечении имеет воронкообразную форму. Размеры лополитов в плане достигают десятков километров. Состоят из основных, ультраосновных, щелочных пород, реже – из гранитоидов, габбро, габбро-норитов, перидотит-пироксенитов, габбро-анортозитов, нефелиновых сиенитов, щелочных гранитов, гранофиров. Форма лополита связана со структурой вмещающих пород, обусловлена внедрением магмы в ядро синклинальной складки в эпохи нисходящих движений земной коры.

Факолиты – небольшие интрузивные тела, имеющие линзовидные, серповидные формы в разрезе. Образуются в ядрах антиклинальных и синклинальных складок, куда жидкая магма проникает вдоль слоистости под давлением. Характерны для базальтоидных и ультраосновных интрузий.

Силлы (пластовые интрузии) – (от англ. sill – порог) – это пластообразные интрузивные тела, застывшие в толщах горизонтально лежащих или слабо дислоцированных горных пород. Чаще встречаются силлы толщиной 10-50 м, состоящие из основных пород (габбро, габбро-диабазы). Известны пластовые интрузии площадью до 100´100км², толщиной до 600м. Нередко межслойные инъекции жидкой магмы под давлением образуют серию пластов расположенных друг над другом и соединенных между собой вертикальными ответвлениями трещинного типа.

Некк (от англ. neck – шея) – столбообразное магматическое тело, представляет собой выполнение жерла вулкана лавой, туфолавой, лавобрекчией. В плане имеет округлую, овальную форму до 1,5км в поперечнике.

Трещинные интрузии. К ним относятся дайки и жилы.

Дайка (от англ. dike – преграда) – плитообразное интрузивное тело, ориентированное вертикально или круто наклонно, образованное в результате выполнения трещины магматическим расплавом.

Остывание магмы в трещинах происходит относительно быстро, поэтому образующиеся из нее породы имеют мелкозернистую структуру.

Дайки классифицируются по ряду признаков, к числу которых относятся:

1. длина;

2. мощность;

3. элементы залегания;

4. возраст;

5. петрографический состав;

Дайки, как правило, образуются целыми сериями, группируются в системы (рис.47).

 

 

Рис. 47. Дайка трахидолерита среди юрских песчаников. Перевал Джитым-Ашу, Южный Тянь-Шань (фото Д.И. Мушкетова).

1. Дайковый комплекс формируется вокруг магматических очагов, но иногда сам магматический очаг находится далеко внизу и не вскрыт эрозией.

2. Дайки второй генерации выполняют трещины контракции, образующиеся при остывании магматического очага и уменьшении его объема. Они секут дайки первой генерации и застывшую периферическую часть магматического очага. Дайки первой и второй генераций отличаются друг от друга по петрографическому составу.

3. По ориентировке в пространстве выделяются радиальные и кольцевые системы даек, и дайковые пояса (рис.48). Радиальные дайки ориентированы от центра в разные стороны, кольцевые – по окружности вокруг центра. Дайковые пояса ориентированы вдоль региональных разломов типа раздвиг, сдвиг, сброс, т.е. вдоль крупных зон растяжения земной коры (на сводах крупных антиклиналей, крупнейших флексур, сдвигов).

Радиальная система даек образуется на первой стадии внедрения магмы. По составу это аплиты, кварцевые порфиры. Кольцевая и коническая системы выполняют кольцевые и конические трещины, возникающие при остывании магматического очага и оседания вышележащей толщи за счет уменьшения объема. По составу это чаще диабазовые порфириты.

4. По ориентировке даек по странам света выделяются дайковые системы:

1. меридианального простирания;

2. северо-восточного простирания;

3. широтного простирания;

4. северо-западного простирания;

Жильный комплекс сопровождает интрузивные массивы. Жилами называются минеральные геологические тела, выполняющие трещины и пустоты в горных породах. Форма и размеры их зависят от формы и размеров трещины и пустот. Они состоят из наиболее поздних дифференциатов магмы основного очага, состоят из жильных минералов, выпадающих из горячих водных растворов: кварца, полевых шпатов, кальцита, пирита, халькопирита, галенита и др. Различают жилы нескольких генераций: высокотемпературные пегматитовные, среднетемпературные гидротермальные, пневматолитовые, рудные, безрудные и т.д. Жилы имеют зональные строение: вблизи стенок зернистость мелкая, затем ближе к центру имеет крупнозернистое строение. Если сохранилась полость трещины, то на стенках образуется друза хорошо ограненных кристаллов кварца, пирита и других минералов. Тонкие жилы называются прожилками.

 

Рис.48. Дайковые системы.