Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Результаты кристаллизационной дифференциации толеитовой базальтовой магмы можно наглядно наблюдать в расслоенных плутонах, образованных габбро, анортозитами, норитами, пироксенитами, перидотитами, дунитами. Часть из них представлена лополитами, другие имеют воронкообразную форму, третьи слагают дайкообразные тела, четвертые обнажены в виде пластообразных интрузивных залежей. Имеются и расслоенные плутоны а также множество мелких силлов мощностью в десятки-первые сотни метров, в которых также видна внутренняя расслоенность.
Огромные расслоенные плутоны архейского и протерозойского возраста подчеркивают высокую активность магматических процессов, протекавших в докембрии. Появление столь крупных масс основной магмы связывают не только с интенсивным нагревом мантии Земли под влиянием эндогенных тепловых источников, но и с падением крупных метеоритов.
Характерной особенностью расслоенных плутонов является неоднородное внутреннее строение. Вдоль контактов прослеживаются краевые зоны мощностью от нескольких десятков до 200—300 м, сложенные мелкозернистыми габбро или норитами, которые образовались при быстром затвердевании исходного магматического расплава. Внутренняя часть плутонов занята расслоенным комплексом. Различают три главных элемента расслоенности: 1) общую стратификацию; 2) ритмичную слоистость; 3) скрытую расслоенность.
Общая стратификация выражается в наличии зон разного состава, последовательно сменяющих друг друга по вертикали. В нижней части плутонов залегают дуниты, перидотиты, пироксениты. Вверх по разрезу они сменяются норитами и габбро, а вблизи кровли появляются ферродиориты. Мощность отдельных зон варьирует от сотен метров до нескольких километров.
Ритмичная слоистость выражена в чередовании параллельных или почти параллельных слоев мощностью от долей сантиметра до 1-2 м, которые отличаются количественными соотношениями породообразующих минералов: оливина, орто- и клинопироксена, плагиоклаза. Тяжелые минералы — оливин и пироксен — скапливаются в нижних частях слоев, а более легкий плагиоклаз — в верхней части слоя. Возникает градационная слоистость, напоминающая строение ритмических осадочных толщ, например, флиша. Пачки магматических пород с ритмичной слоистостью достигают мощности во многие сотни метров. В большинстве расслоенных плутонов слои залегают почти горизонтально и дискордантны по отношению к крутым боковым контактам и краевым зонам закалки.
Скрытая расслоенность выражается в закономерном изменении состава одних и тех же минералов по вертикали. В нижних частях расслоенных плутонов сконцентрированы наиболее магнезиальные оливины и пироксены, а также самые кальциевые плагиоклазы. Вверх по разрезу оливины и пироксены становятся все более железистыми, а плагиоклаз — все более натровым. При этом доля пород, обогащенных оливином и пироксеном, уменьшается, а доля пород с преобладанием плагиоклаза, наоборот, возрастает.
Внутреннее строение расслоенных плутонов не оставляет сомнения в том, что их гетерогенность связана с кристаллизационной дифференциацией базальтовой магмы.
Последующие детальные исследования привели к более сложным моделям. Было установлено, что центростремительная кристаллизация магматических камер от краев вовнутрь ограничена лишь узкой краевой зоной, примыкающей к холодным боковым породам. Основной объем расслоенных плутонов кристаллизовался снизу вверх, поскольку исходные магмы практически не содержали воды, и температуры их ликвидуса и солидуса возрастали с глубиной.
Если появляется относительно тяжелый сульфидный расплав, который не смешивается с силикатной магмой, то он погружается в придонную часть магматической камеры.
Общая стратификация расслоенных плутонов отражает последовательность выделения кристаллических фаз из магмы. Дуниты, перидотиты, пироксениты, залегающие вблизи подошвы интрузивных тел, представляют собой ранние кумулаты, состоящие из кристаллов оливина и ортопироксена. Выше оливин исчезает и сменяется пижонитом — низкокальциевым пироксеном, возникшим в результате реакции оливина с остаточным расплавом. Начало кристаллизации плагиоклаза определяет переход к габброидам.
Рис. Схема кристаллизации расслоенного плутона 1 — главный объем расплава; 2 — зона кристаллизации; 3 — затвердевшие части интрузива; 4 — зона закалки; 5 — остаточный расплав; 6 — жильные породы; 7 — вмещающие породы; 8 — конвекционные токи; прямыми стрелками показано направление движения фронта затвердевания.
Существенное значение имеют процессы плавления сиалического корового материала на контакте с базитовыми расслоенными плутонами и его растворение в мантийной магме. Особенно широко эти процессы проявлены вблизи кровли расслоенных плутонов. Кислые породы, залегающие в верхних частях таких плутонов, являются не столько продуктами дифференциации базальтовой магмы, сколько результатом частичного плавления вмещающих пород земной коры.
Основной вывод — состав твердых фаз и их соотношения контролируются кристаллизационной дифференциацией. Особенно ярко эта закономерность проявлена в общей стратификации и в скрытой расслоенности. В то же время эффектная ритмичная слоистость далеко не всегда является результатом одной лишь гравитационной дифференциации. Разработаны модели ритмичной кристаллизации, объясняющие закономерное чередование слоев разного состава диффузионными эффектами на границе кристалл—расплав.
Дата публикования: 2015-02-18; Прочитано: 543 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!