Контактово-метаморфических пород

Изменения, которым подвергались различные породы под воздействием тепла внедряющегося магматического расплава, привели к образованию пород с иной структурой и часто с иным минеральным составом. Наиболее распространенные продукты такого метаморфизма получили название роговиков, а сам процесс - ороговикование. Если тот или иной интрузивный массив вскрыт эрозией, то мы можем наблюдать окаймляющую его зону ороговикования, называемую ореолом контактовых изменений. Роговики имеют резкий контакт с интрузией, но связаны постепенным переходом с неизмененными породами, поскольку интенсивность контактовых изменений убывает с удалением от интрузии постепенно.

Контактовые изменения пород могут происходить в широком интервале физических условий. Температурный интервал процесса – 150-800 °С. Выше начинается плавление пород. Второй важный фактор метаморфизма – давление. Оно обусловлено в основном нагрузкой вышележащих толщ и отчасти давлением внедряющейся магмы, как крайний случай – близко к атмосферному. На значительных глубинах давление достигает 2000-2500 бар.

К числу факторов, определяющих минеральный состав и структуру роговиков, а также ширину образуемых ими ореолов, относятся следующие.

1. Химический состав внедрившейся магмы. Интенсивный контактовый метоморфизм с образованием роговиков – почти исключительное свойство интрузий гранитоидов. Изменения, вызванные внедрением габброидной и ультраосновной магмы, проявлены гораздо слабее и далеко не всегда выражаются в образовании глубоко перекристаллизованных пород, которые можно назвать роговиками. Скорее всего, причиной этого является меньшее содержание летучих компонентов в основных интрузий по сравнению с кислыми. Из гранитоидов наиболее интенсивным контактовым метаморфизмом сопровождаются гранодиориты, несколько слабее выражены изменения на контактах биотитовых гранитов и совсем незначительно - на контактах лейкократовых гранитов и аляскитов.

2. Объем внедрившейся магмы. Чем больше размеры интрузивного тела, тем интенсивнее (при прочих равных условиях) связанные с ним контактовые изменения и шире их зона.

3. Состав пород сильно влияет на результат процесса ороговикования. Наиболее интенсивно контактовый метаморфизм проявляется в карбонатных и глинистых отложениях. Гораздо труднее поддаются контактовому воздействию кварцевые песчаники с кремнистым цементом, кислые эффузивы, граниты. Играет роль и предшествующий метаморфизм.

4. Глубина, на которой происходит процесс контакотвого метаморфизма, прямо влияет на его интенсивность, так как увеличивающееся с глубиной давление способствует более глубокой перекристаллизации изменяемого вещества. Кроме того, при большей глубине формирования массива уменьшается скорость его охлаждения, что делает тепловое воздействие интрузии продолжительнее и изменение пород более глубоким. В целом же контактовый метаморфизм – это процесс умеренных глубин, измеряемых первыми километрами.

5. Строение вмещающей интрузию толщи влияет на масштабы контактово-метаморфического процесса, поскольку ее теплопроводность зависит от таких структурных черт, как слоистость, трещиноватость, характер складчатых и разрывных нарушений. Интенсивная трещиноватость способствует проникновению в измененные породы горячих растворов из внедряющихся интрузий, что вызывает более глубокое изменение этих пород. Таким образом, тектонические деформации, которым вмещающие интрузию отложения подверглись до ее внедрения, служат своего рода подготовкой к контактово-метаморфическим преобразованиям пород.

6. Форма и крутизна наклона контактовой поверхности. При пологом наклоне кровли массива интенсивность ороговикования оказывается в ряде случаев большей, чем на участках, где контактовая поверхность имеет крутое падение. Ширина контактовых ореолов, наблюдаемая в плане и отражаемая на геологических картах, зависит также от геометрических причин: от крутизны наклона контактовойповерхности и от того, как она срезана современным рельефом. Как следствие, очень широкие поля роговиков вокруг некоторых массивов в большинстве случаев не показатель истинной мощности экзоконтактовых изменений, а признак того, что кровля массива имеет здесь очень пологий наклон.