Формы залегания интрузивных тел

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

Формы залегания интрузивных тел

По курсу «Магматические и метаморфические породы, кристаллооптика»

Оглавление

магматизм интрузивный тело массив

Введение

1. Формирование интрузивных массивов

2. Формы залегания интрузивных тел

2.1 Согласные тела

2.2 Несогласные тела

3. Состав и особенности строения интрузий

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Магматизмом (от греч. magma - тесто, густая мазь) называется процесс образования, движения и застывания магмы, происходящий в глуби земной коры или на ее поверхности.

Магмой называется расплавленная огненно-жидкая масса преимущественно силикатного состава, возникающая в верхней мантии или в земной коре, и образующая при застывании магматические горные породы. Предположительно, магма образуется из мантийного вещества в астеносфере, где создаются условия для плавления даже ультраосновных горных пород. Соответственно месту застывания расплава магматизм подразделяют на интрузивный (глубинный) и эффузивный (поверхностный).

Интрузивные процессы связаны с образованием и движением магмы ниже поверхности Земли. Образовавшиеся в глубинах Земли магматические расплавы имеют более низкую, чем у окружающих твёрдых пород плотность и, обладая подвижностью, внедряются в вышележащие горизонты.

Процесс внедрения магмы называют интрузией (от «intrusio» - внедрение). Если магма застывает, не достигая поверхности (среди вмещающих горных пород), то образуются интрузивные тела.

1. Формирование интрузивных тел

Первичные магмы, образуясь на различных глубинах, имеют тенденцию формироваться в большие массы, которые продвигаются в верхние горизонты земной коры, где литостатическое давление меньше. При определенных геологических и, в первую очередь, тектонических 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, обладает двумя контактовыми зонами. Влияние высокотемпературной, богатой флюидами магмы на окружающие интрузивное тело породы приводит к их изменениям, выражающимся по-разному - 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. С другой стороны, сама внедряющаяся магма, особенно краевые части магматического тела, взаимодействуют с вмещающими породами, быстрее охлаждаясь, частично ассимилируя породы рамы, 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. [1]

В зависимости от глубины формирования интрузивные массивы подразделяются на приповерхностные, или субвулканические (последнее слово означает, что магма почти подошла к поверхности, но все-таки не вышла на нее, т.е. образовался "почти вулкан" или субвулкан) - до первых сотен метров; среднеглубинные, или гипабиссальные,- до 1-1,5 км и глубинные, или абиссальные,- глубже 1-1,5 км. Подобное разделение не очень строгое, но в целом достаточно отчетливое. Глубинные породы, застывавшие медленно, обладают полнокристаллической структурой, а приповерхностные, в которых падение температуры было быстрым,- порфировой, очень похожей на структуру вулканических пород.

Все интрузивные тела подразделяются на простые и сложные. Простые интрузивные тела возникают в результате одного этапа (фазы) внедрения магмы в данный участок литосферы. Сложные интрузивные тела формируются в результате нескольких этапов (фаз) внедрения, причем при последовательных внедрениях состав магмы может меняться и, таким образом, интрузивные тела могут слагаться породами различного состава. Часто сложные тела называются многофазными. Разнообразие магматических пород может возникнуть в результате сложных процессов дифференциации магмы, внедрившейся в одну фазу внедрения. Такие тела называются дифференцированными. Если при этом различные типы пород распределяются в интрузивном теле в виде субпараллельных полос, то такие тела называются расслоенными, или псевдостратифицированными. В зависимости от времени внедрения магмы по отношению к складчатости выделяются три типа интрузивных тел: доорогенные (доскладчатые), синорогенные (одновременные со складчатостью) и посторогенные (послескладчатые). [1]

2. Формы залегания интрузий

По отношению к вмещающим породам интрузивы подразделяются на согласные и несогласные.

2.1 Согласные тела

Согласные интрузии залегают согласно с вмещающими породами, не пересекая границ слоёв и обладают разнообразной формой. К ним относятся силлы, лополиты, лакколиты и другие менее распространённые: факолиты, акмолиты, магматит-плутоны.

Силлы (Рис. 1) - интрузивные залежи, представляют собой пластообразные тела интрузивных пород, залегающие среди горизонтально либо слабодислоцированных толщ вмещающих пород. В силлах различаются кровля (верхняя поверхность), подошва, приводной канал и мощность. Кровля и подошва в силлах на значительном протяжении почти параллельны. Мощность силлов может меняться в очень широких пределах от долей метра до сотен метров. В Южной Африке известен силл мощностью до 600 м. Площадь развития силлов по отношению к их мощности очень велика. Наиболее крупные силлы занимают площадь в несколько тысяч квадратных километров. Большинство силлов обычно сложено основными породами. Наибольшим развитием силлы пользуются в платформенных областях, где они локализованы среди горизонтально залегающих пород чехла (Сибирская платформа, Южно-Африканская платформа и т.д.).

Рис 1. Многоярусный силл

Лополиты (Рис. 2) - большие по размерам чашеобразные тела, опущенные в центре. Обычно лополиты обладают большой мощностью в несколько тысяч метров и слагаются породами основного состава. Часто лополиты являются дифференцированными, псевдостратифицированными телами, в которых к нижним горизонтам приурочены ультраосновные породы. В верхних частях нередко встречаются кислые породы, которые по объему резко подчинены основным. Наиболее известными являются Бушвельдский лополит в Южной Африке и лополит Седбери в Канаде.

Рис. 2 Лополит

Лакколиты (Рис. 3.) - интрузивные тела грибообразной формы, которые имеют плоское основание и куполообразную приподнятую кровлю. В плане лакколиты имеют округлую или эллиптическую форму. По размерам лакколиты являются относительно небольшими интрузивными телами с диаметром от сотен метров до первых километров. По форме различают симметричные и ассиметричные лакколиты, среди которых известны простые и сложные (многофазные) тела. Лакколиты залегают либо среди слабодислоцированных субгоризонтальных толщ (внутриформационные лакколиты), либо располагаются на границе разновозрастных толщ, нижняя из которых обычно бывает интенсивно дислоцированной, а верхняя - субгоризонтальной, слабо дислоцированной. Такие лакколиты имеют обычно более крупные размеры и называются межформационными. Лакколиты слагаются преимущественно кислыми или субщелочными породами, исходные магмы которых имеют высокую вязкость и не могут распространяться на большие расстояния от подводящего канала. В России типичные лакколиты широко развиты в районе Кавказских минеральных вод.

Рис.3 Лакколит

Факолиты (Рис.4) - небольшие интрузии, имеющие серповидную форму в плане и в разрезе. Они образуются в ядрах антиклинальных или, реже, синклинальных складок. Образование этих бескорневых интрузивных тел происходит или одновременно со складчатостью, или после формирования складчатой структуры. Факолиты встречаются значительно реже других интрузивных тел и могут быть сложены различными по составу породами.

Рис. 4 Факолит

Акмолиты - согласные интрузивные тела, имеющие форму ножа с лезвием, направленным вверх. Залегают акмолиты в интенсивно дислоцированных складчатых толщах, имеющих субвертикальное залегание. Мощность акмолитов меняется от первых метров и даже сантиметров до сотен метров. Нередко акмолиты встречаются группами в виде параллельно расположенных тел значительной протяженности по простиранию. Акмолиты чаще всего сложены кислыми породами, однако известны акмолиты основного и ультраосновного состава.

Магматит-плутоны (ареал-плутоны) - огромные тела, сложенные обычно гнейсовидными и полосчатыми гранитоидами. Их внутренняя структура является конформной со структурой вмещающих метаморфических толщ. При этом гранитоиды не обнаруживают четких контактов с метаморфическими породами. [3]

2.2 Несогласные тела

К наиболее распространённым несогласным формам, нарушающим структуру вмещающих пород, относятся дайки, жилы, штоки и батолиты.

Дайки (Рис.5) - пластинообразные тела, ограниченные вертикальными или крутопадающими стенками, которые имеют большую протяженность при относительно небольшой мощности. Мощность даек колеблется от нескольких сантиметров до десятков и сотен метров. Иногда упоминаются дайки, мощность которых достигает нескольких километров (великая дайка Родезии), однако подобные интрузивные тела, скорее следует рассматривать как дайкообразные интрузивные тела. По простиранию дайки прослеживаются на десятки и сотни метров, редко до километра. Дайки встречаются поодиночке, однако часто проявляются группы сближенных даек, которые называются свитами даек. В таких свитах дайки могут располагаться субпараллельно или радиально. В последнем случае радиальные свиты даек оказываются приуроченными к вулканическим центрам или к интрузивным телам.

Кроме даек, имеющих прямолинейный характер, встречаются кольцевые и конические дайки. Кольцевые дайки имеют в плане форму дуги или незамкнутого кольца. Диаметр кольцевых даек может изменяться от сотен метров до первых десятков километров. Появление кольцевых даек связано с опусканием крупных блоков. Падение конических даек, в отличие от кольцевых, направлено к воображаемому центру кольцевой структуры.

Рис.5 Дайки

Жилы, часто называемые также дайками, представляют собой плитообразные тела, размещающиеся в трещинах земной коры. Жилы могут быть выполнены различными по составу породами как интрузивными, так и эффузивными. Размеры жил очень различаются. На Алдане встречена жила, сложенная габбро-диабазом, имеющая более 100 км длины и мощность до 250 м, однако большая часть жил имеет длину в сотни или десятки метров при мощности, измеряемой несколькими метрами. Подавляющее большинство жил залегает круто или вертикально; полого залегающие жилы встречаются редко.

Штоки (Рис.6) - представляют собой несогласные интрузивные тела неправильной формы, приближающейся к цилиндрической в поперечном сечении, с крутыми стенками и протягивающиеся на глубину. Размеры штоков различны, но Р. Дэли относит к штокам интрузивные тела неправильной формы, площадь выхода которых на поверхность не превышает 100 км².

Рис. 6 Штоки

Батолиты (Рис. 7) представляют собой самые крупные интрузивные тела неправильной формы. Р. Дэли отмечает следующие главные черты батолитов:

· неправильная куполообразная кровля с многочисленными выступами и провалами;

· огромный объем (площадь выхода батолитов на поверхность нередко измеряется тысячами и десятками тысяч км²);

· однородный гранитный или гранодиоритовый состав.

Рассматривая батолиты, Р. Дэли считал их сквозными (бездонными) интрузивными телами, которые на глубине соединяются с магматическими очагами. В настоящее время на основе структурно-петрографических и геофизических исследований с достаточной определенностью доказано наличие у батолитов не только кровли, но и подошвы. При изучении батолитов всегда встает вопрос о том, каким образом магма «завоевала» то пространство, в котором разместился батолит. Этот сложный вопрос получил название «проблемы пространства», которая до настоящего времени является дискуссионной. Одни исследователи считают, что главная роль принадлежала активному внедрению магмы по поверхностям региональных несогласий, которые являются одновременно зонами пониженных давлений. Другие рассматривают батолиты как результат метасоматической гранитизации вмещающих пород, на месте которых возникают метасоматические гранитовидные породы.

В последнее время широким признанием пользуется гипотеза магматического замещения вмещающих пород гранитным расплавом. [3]

Рис. 7 Батолит

Вулканические жерла (некки) - каналы, по которым магма при вулканических извержениях поднимается на поверхность. Форма их в плане округлая, овальная или совершенно неправильная. Диаметр имеет размеры от десятков метров до 1-1.5 км. Боковые стенки некков крутые, вертикальные. Существуют также апофизы - ответвления от штоков, даек и других интрузивных тел.

3. Состав и структура интрузивных массивов

Изучение обстановки, в которой интрудирует магма, и понимание процессов формирования интрузивного тела чрезвычайно важно для объяснения условий размещения месторождений полезных ископаемых, заключенных в пределах интрузий и в окружающих их породах. Большую помощь в решении этих вопросов оказывает изучение внутренней структуры интрузивов и, прежде всего, таких элементов, которые отражают этап остывания и затвердевания магмы при превращении ее в интрузивную горную породу. К этим элементам относится ориентировка отдельных минералов в интрузивном массиве, трещины и ряд других менее существенных явлений, объединяемых под общим названием прототектоники или первичной тектоники интрузива. Закономерная ориентировка минералов в интрузивах обусловливает появление в них первичных полосчатых и линейных текстур, отражающих динамические условия и направление течения внедряющейся магмы.

Изучение разнообразия пород, слагающих интрузивные массивы, их распределения по площади и в пространстве, последовательности образования и позднейшей эволюции представляют важную и сложную задачу полевых исследований. При изучении состава интрузии, прежде всего, необходимо обратить внимание на количество интрузивных фаз, приведших к ее формированию. В этом смысле следует различать простые или однофазные интрузии и интрузии, возникшие при неоднократно повторявшихся внедрениях магмы, приводящих либо к увеличению площади ранее образовавшихся интрузий, либо к их частичному переплавлению и изменению первоначального состава (гибридизации). В многофазных интрузиях следует стремиться к установлению основных фаз, образующих большую часть интрузии, и дополнительных. Возникновение разнообразия петрографического состава в простой однофазной интрузии может происходить несколькими путями. Из них наиболее важными нужно считать дифференциацию и ассимиляцию. Явление дифференциации заключается в разделении внутри интрузии еще не остывшей магмы под влиянием конвекционных токов, движения, гравитационно-кристаллизационных процессов (погружение выделившихся тяжелых минералов и их новое плавление) и некоторых других более редких причин. Явление ассимиляции заключается в изменении первоначального состава магмы под влиянием расплавленных в ней боковых вмещающих пород или пород кровли, приводящего к образованию пород смешанного состава. [5]

Заключение

Магматические породы слагают геологические тела. Изучение их форм залегания и внутреннего строения является одной из важнейших задач раздела петрографии магматических пород, который называется структурной петрологией.

Формы залегания магматических пород определяются многими тесно взаимосвязанными факторами: глубиной становления и механизмом внедрения магмы, тектонической структурой вмещающих пород и характером их движений во время формирования магматических тел.

С учетом влияния этих факторов можно выделить принципиально различные формы залегания для интрузивных пород.

Литература

1. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. «Основы геологии» - М.: МГУ, 2006, 210 с.

2. Михина В.В. «Общий курс петрографии» - М.: Недра,1972,344 с.

3. Чернышов А.И. Учебное пособие «Магматические горные породы» - Томск: ТГУ, 2015, 182 с.

4. popovgeo.sfedu.ru

5. studopedia.ru

Размещено на Allbest.ru