Интрузивный магматизм

Первичные магмы, образуясь на различных глубинах, продвигаются в верхние горизонты земной коры. При определенных геологических условиях магма не достигает поверхности Земли и застывает (кристаллизуется) на различной глубине, образуя тела неодинаковой формы и размера — интрузивы. Любое интрузивное тело, будучи окруженным вмещающими породами, взаимодействуя с ними, создает две контактовые зоны. Влияние высокотемпе­ратурной, богатой флюидами магмы на окружающие интрузивное тело породы приводит к их изменениям, выражающимся от слабого уплотнения и дегидратации до полной перекристаллизации и замещения первичных пород. Такая зона шириной от первых сантиметров до десятков километров называется зоной экзоконтакта, т. е. внешним контактом. Внедряющаяся магма, взаимодействуют с вмещающими породами, быстрее охлаждаясь, частично ассимилирует вмещающие породы, 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 — до первых сотен метров; среднеглубинные, или гипабиссальные, — до 1-1,5 км и глубинные, или абиссальные, — глубже 1-1,5 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 согласные и несогласные. Несогласные интрузивные тела пересекают, прорывают пласты вмещающих пород. К наиболее распространенным несогласным телам относятся дайки, длина которых во много раз больше ширины, а плоскости эндоконтактов практически параллельны. Дайки обладают длиной от десятков метров до сотен километров и шириной от первых десятков сантиметров до 5-10 км и внедряются по ослабленным зонам коры — трещинам и разломам. Важную роль играет процесс гидравлического разрыва, связанный с давлением поднимающегося магматического расплава, так как явление тектонического растяжения, сопровождающегося образованием зияющих трещин отрыва, может иметь место лишь на глубинах до 1,5-3 км. Глубже, где зарождаются широко распространенные базальтовые дайки, наличие пустот исключено, поэтому только гидроразрыв может обеспечить раздвигание пород и внедрение магмы.

Рис. 6.1. Схема строения гранитного штока:

1— шток, 2— вмещающие породы, 3— зона экзокон-

такта, 4— зона эндоконтакта, 5— «провесы» кровли

Дайки могут быть одиночными либо группироваться в кольцевые или радиальные рои параллельных даек. Радиальные и кольцевые дайки часто приурочены к интрузивным телам и вулканам, когда сказывается распирающее давление магмы на вмещающие породы и последние растрескиваются с образованием кольцевых и радиальных трещин. 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, столбообразные интрузивы изометричной формы с крутыми контактами, площадью менее 100-150 км² (рис. 6.1).

Крупные гранитные интрузивы площадью во многие сотни и тысячи км называются батолитами. Батолиты — это абиссальные интрузивы, как и многие штоки.

Батолиты обладают вертикальной мощностью в первые километры (рис. 6.2). Гранитные батолиты образуются в результате магматического замещения вмещающих пород, поэтому внутренняя структура батолитов определяется структурой тех толщ, которые подвергались такому замещению. Крупнейшие батолиты известны в Андах Южной Америки, где они непрерывно прослеживаются более чем на 1 000 км, имея ширину около 100 км; в Северо-Американских Кордильерах длина батолита превышает 2 000 км.

Рис. 6.2. 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 (рис. 6.2). Наиболее широко в платформенных областях распространены среди них силлы, пластовые интрузивы, залегающие среди слоев параллельно их напластованию. Мощность силлов колеблется от первых десятков сантиметров до сотен метров. Силлы образуются в условиях тектонического растяжения, и увеличение мощности слоистых толщ за счет внедрения в них пластовых интрузивов может достигать многих сотен метров и даже первых километров. При этом слои вмещающих пород не деформируются, а перемещаются по вертикали.

Лополит — чашеобразный согласный интрузив, залегающий в синклиналях и мульдах. Размеры лополитов в диаметре могут достигать десятков километров, а мощность — многих сотен метров. Лополиты развиты в платформенных структурах, сложены породами основного состава и формируются в условиях тектонического растяжения и опускания.

Лакколиты представляют грибообразные тела, что свидетельствует о сильном гидростатическом давлении магмы, превышающем литостатическое в момент ее внедрения. Обычно лакколиты относятся к малоглубинным интрузивам. Многие интрузивные массивы, описы­ваемые как лакколиты являются магматическими диапирами, а не лакколитами. Например на Южном побережье Крыма — Аю-Даг, Кастель и др. Существуют и другие менее распространенные формы интрузивных тел: ф аколит — линзовидные тела, располагающиеся в сводах антиклинальных складок б исмалит — грибообразный интрузив, похожий на лакколит, но осложненный цилиндрическим горстообразным поднятием. Все эти интрузивы малоглубинные и развиты в складчатых областях.

Во внедрении в более высокие горизонты земной коры магматического расплава и его продвижении вверх играют роль разные силы и процессы. Магма движется туда, где давление меньше, в зоны тектонически ослабленные, возникающие при образовании разрывов в сводовых частях антиклинальных складок, в смы­кающем крыле флексур, в краевых зонах прогибов, синеклиз, впадин и т. д. Характерны в этом отношении силы мощностью в сотни метров, внедряющиеся в слоистые породы и раздвигающие пласты, практически не деформируя их. Образование таких многоэтаж­ных пластовых интрузивов возможно только в случае общего растя­жения слоистой толщи пород.