Условия и формы залегания магматических горных пород

По условиям образования и залегания магматические горные породы разделяются на вулканические и интрузивные. Первые обра­зуются при затвердевании магм на поверхности суши, выбросе их в атмосферу или излиянии на морское дно, а вторые — при затвер­девании расплава на глубине.

Вулканические породы

При вулканических извержениях магмы частью растекаются в виде лав и затвердевают, образуя эффузивные породы, а частью выбрасываются взрывами в атмосферу в виде обломков: бомб, ла-пиллей, пепловых частиц. Большое количество обломков образуется вследствие разрушения твердеющих лав, особенно в ходе подводных вулканических извержений. Обломочный материал превращается со временем в сцементированные вулканогенно-обломочные, или вулканокластические, породы.

Рис. /. 1. Схематический разрез через экструзивное тело, сложенное вязкими кислыми лавами

Эффузивные породы слагают лавовые потоки, мощность и про­тяженность которых зависит главным образом от скорости поступ­ления вулканического материала и вязкости расплава, определяю­щего скорость его течения. Мощность «быстрых» потоков маловязких базальтовых лав обычно составляет 2-30 м, в среднем около 10 м, а их протяженность может измеряться многими кило­метрами. В Исландии, на Колумбийском плато в США и в других провинциях известны потоки базальтов длиной до 100-200 км. Вяз­кие «медленные» лавы (риолиты, дациты) слагают более мощные (20-300 м, в среднем около 100 м) и более короткие (максимально до 10-20 км, обычно до 1-3 км) потоки. Нередко вязкие магмы вообще не растекаются в ви­де потоков, а выжимаются на поверхность в форме неболь­ших куполов, обелисков и прочих экструзивных тел (рис. 1.1). Подводящие кана­лы, которые служили путями подъема расплавов, имеют цилиндрическую (централь-

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

ный тип извержений) или пластинообразную (трещинный тип из­вержений) формы. Эродированные подводящие каналы называ­ются некками.

Вулканокластические породы слагают покровы (насыпные плащи) и потоки, образованные в процессе перемещения масс обломочно­го материала вниз но склонам. Мощность отдельных потоков может достигать десятков метров, а протяженность — многих километров.

Конусообразные или щитовые вулканические постройки пред­ставляют собой сложные сочетания потоков и покровов, строение которых закономерно меняется по мере удаления от центров извер­жений. Объем вулканических пород, связанных с отдельными круп­ными центрами извержений, достигает сотен и тысяч кубических километров. Например, за последние 2.2 млн лет в Йеллоустон-ском национальном парке в США было накоплено (3.5—7.2) • 10³ км³ изверженного материала. Наряду с этим известно множество мел­ких конусов, объем которых не превышает одного кубического ки­лометра. Нередко вулканический материал заполняет крупные де­прессии, ограниченные дугообразными разломами. Такие депрессии называют кальдерами. Их объем достигает сотен—тысяч кубических километров. Например, объем кальдеры Тоба на о-ве Суматра в Индонезии равен 2000 ± 100 км³.

Общий объем продуктов вулканической деятельности очень ве­лик. Согласно оценкам Дж.Криса (1984 г.), в течение последних 180 млн лет на поверхность Земли ежегодно выносится около 30 км³ вулканического материала. Около 75% этого объема составляют лавы и вулканокластиты, которые накапливаются на дне океанов, 20% — вулканические породы островных дуг и только около 5% — продукты внутриконтинентального вулканизма.

Различают кайнотипные и палеотипные вулканические поро­ды. Кайнотипные вулканиты имеют относительно молодой воз­раст; в них сохраняется стекло, а кристаллические фазы почти не за­тронуты вторичными изменениями. В более древних палеотипных вулканитах стекло девитрифицировано, а кристаллические фазы испытали заметные преобразования.

Интрузивные породы

На вулканические породы приходится лишь 10—20% объема магм, поступающего из мантийных и коровых источников. Осталь-

__________ /■ Условия и формы залегания магматических горных пород _______

ные 80-90% магм затвердевают в форме интрузивных тел, не достиг­нув поверхности.

Рис. 1.2. Формы интрузивных тел / — силлы, 2 — лополит, 3 — лакколит, 4 — дайки, 5— шток, 6— батолит

Точные сведения об объ­емной форме имеются лишь для интрузивов, поперечник которых не превышает пер­вых километров. Среди них различают: дайки и силлы (крутопадающие и пологие интрузивные залежи плас-тинообразной формы), штоки (крутопадающие тела цилиндрической или грубо изометричной в плане фор­мы), гарполиты (пологие интрузивные залежи в виде

клинообразных «языков»), лакколиты, имеющие форму грибов, ло-политы, форма которых напоминает блюдце (рис. 1.2) и др.

Когда данные об объемной форме интрузивных тел отсутству­ют, их обычно называют массивами, интрузивами или плутонами, а самые крупные из них — батолитами. Батолиты занимают площа­ди в десятки—сотни тысяч квадратных километров, а их объем до­стигает сотен тысяч-миллионов кубических километров (Ангаро-Витимский батолит в Забайкалье — около 15 • 10⁶ км³, Береговой батолит Перу — 10⁶ км³, батолит Сьерра-Невада в США — 275 • 10⁶ км³). Следует подчеркнуть, что огромные батолиты — это не сплошные однородные тела, а совокупность внедрившихся ин­трузивов разного состава и возраста, сближенных в пространстве.

По глубине формирования интрузивные тела делят на гипабис-сальные, которые затвердели на глубине от сотен метров до 3-5 км, и абиссальные, которые кристаллизовались на большей глубине. Поскольку вертикальная протяженность многих интрузивных тел измеряется километрами¹, такое деление условно. Близповерхно-стные интрузивные тела, которые залегают среди вулканических по­токов и (или) обнаруживают прямую геологическую и петрогра-

¹ Например, интрузивные породы, слагающие Береговую Кордильеру Перу, прослежены в обнажениях до 4,5 км; нижняя кромка интрузивного тела не установ­лена. Эльджуртинский гранитный массив на Северном Кавказе пересечен четы­рехкилометровой скважиной, которая не достигла его нижней кромки.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

фическую связь с эффузивами, называют субвулканическими (интру­зивы под вулканами).

Рис. 1.3. Интрузивный контакт (фраг­мент) Справа вмещающие породы, слева — мел­козернистая эндоконтактовая зона интру­зивного тела

Возникающая при внедрении магмы поверхность, по которой за­твердевший расплав граничит с вмещающей (боковой) породой, называется интрузивным контактом. Выделяют эндоконтактовую зо­ну, примыкающую к поверх­ности раздела со стороны интрузивного тела, и экзо-контактовую зону, которая прилегает к этой поверхнос­ти со стороны вмещающих пород. Эндоконтактовые зо­ны, которые отличаются от внутренних частей массивов структурой кристаллическо­го агрегата (рис. 1.3), имеют ширину от сантиметров до десятков метров. Экзокон-тактовые ореолы, несущие признаки термального изме­нения пород под воздейст­вием внедрившейся магмы, достигают ширины в сотни метров. Сле­дует различать крутые боковые контакты интрузивов и пологий верхний контакт — апикальную поверхность, или кровлю массивов. От крупных интрузивных тел нередко отходят небольшие ответвле­ния — апофизы.

Интрузивные контакты не только служат внешним ограничени­ем массивов, но нередко наблюдаются и внутри них между порода­ми, возникшими при неоднократном внедрении магматических расплавов. Каждое такое внедрение относят к обособленной ин­трузивной фазе.