Формы залегания интрузивных пород

Интрузивные горные породы развиты в земной коре чрезвычайно широко. Они распространены в складчатых областях и играют большую роль в строении фундаментов платформ.

^ ФОРМЫ ИНТРУЗИВНЫХ ТЕЛ

Формы интрузивных тел весьма разнообразны. Батолитами (рис. 30) называются крупные массивы интрузивных пород, имеющие площадь выхода на поверхности не менее 100 км² и секущие контакты с вмещающими породами.

Штоками называются интрузивные тела округлой или вытянутой формы, имеющие площадь выхода на поверхности менее 100 км². Штоки, образующие самостоятельные массивы, характеризуются всеми чертами строения, свойственными батолитам. Нередко штоки представляют собой боковые или верхние части батолитов, выступающие в виде куполов и гребней над их поверхностью.

Л акколитами (рис. 31) называются небольшие (до 3—6 км в поперечнике) грибообразные тела, границы которых согласны с поверхностями слоистости вмещающих их пород.

Магматические диапиры принадлежат к гипабиссальным интрузиям. Они характеризуются резко вытянутой веретенообразной или грушевидной формой в плане и в разрезе, относительно небольшими размерами (от десятков метров до нескольких километров) и секущими контактами с вмещающими породами. Магматическиедиапиры при своем образовании вызывают в окружающих толщах появление разрывов и интенсивных смятий.

Лополитами называются блюдцеобразные тела, залегающие согласно с вмещающими породами, образованные главным образом основными, ультраосновными или щелочными породами, а также гранитоидами.

Ф аколитами называются небольшие интрузии, имеющие серповидную форму в разрезе. Они образуются в ядрах антиклинальных или реже синклинальных складок (рис. 32).

^ Вулканические жерла (некки) представляют собой каналы, по которым магма при вулканических извержениях поднимается на поверхность.

Дайки, часто не вполне правильно называемые также жилами, представляют собой плитообразные тела, размещающиеся в трещинах земной коры. Они могут быть выполнены различными по составу породами как интрузивными, так и эффузивными. Размеры даек очень различны.

^ И нтрузивные залежи, или силлы (рис. 33), образуются при внедрении магмы вдоль поверхностей наслоения.

Апофизы (языки) представляют собой небольшие, слепо заканчивающиеся ответвления от крупных магматических тел.

Приведенные выше формы интрузивных тел гранитного состава по отношению к слоистости вмещающих их пород делятся на две группы: согласные и несогласные. Ограничивающие поверхности у согласных интрузий параллельны слоистости. Несогласные интрузии прорывают вмещающие слоистые толщи, и их контакты имеют отличную от слоистости форму и иное залегание. К согласным интрузиям относятся: лакколиты, факолиты, интрузивные залежи; к несогласным — батолиты, штоки, некки, жилы.

37. Интрузивные горные породы развиты в земной коре чрезвычайно широко. Они распространены в складчатых областях и играют большую роль в строении фундаментов платформ.
ФОРМЫ ИНТРУЗИВНЫХ ТЕЛ
Формы интрузивных тел весьма разнообразны. Батолитами (рис. 30) называются крупные массивы интрузивных пород, имеющие площадь выхода на поверхности не менее 100 км² и секущие контакты с вмещающими породами.
Штоками называются интрузивные тела округлой или вытянутой формы, имеющие площадь выхода на поверхности менее 100 км². Штоки, образующие самостоятельные массивы, характеризуются всеми чертами строения, свойственными батолитам. Нередко штоки представляют собой боковые или верхние части батолитов, выступающие в виде куполов и гребней над их поверхностью.
Лакколитами (рис. 31) называются небольшие (до 3—6 км в поперечнике) грибообразные тела, границы которых согласны с поверхностями слоистости вмещающих их пород.
Магматические диапиры принадлежат к гипабиссальным интрузиям. Они характеризуются резко вытянутой веретенообразной или грушевидной формой в плане и в разрезе, относительно небольшими размерами (от десятков метров до нескольких километров) и секущими контактами с вмещающими породами. Магматические диапиры при своем образовании вызывают в окружающих толщах появление разрывов и интенсивных смятий.
Лополитами называются блюдцеобразные тела, залегающие согласно с вмещающими породами, образованные главным образом основными, ультраосновными или щелочными породами, а также гранитоидами.
Факолитами называются небольшие интрузии, имеющие серповидную форму в разрезе. Они образуются в ядрах антиклинальных или реже синклинальных складок (рис. 32).
Вулканические жерла (некки) представляют собой каналы, по которым магма при вулканических извержениях поднимается на поверхность.
Дайки, часто не вполне правильно называемые также жилами, представляют собой плитообразные тела, размещающиеся в трещинах земной коры. Они могут быть выполнены различными по составу породами как интрузивными, так и эффузивными. Размеры даек очень различны.
Интрузивные залежи, или силлы (рис. 33), образуются при внедрении магмы вдоль поверхностей наслоения.
Апофизы (языки) представляют собой небольшие, слепо заканчивающиеся ответвления от крупных магматических тел.
Приведенные выше формы интрузивных тел гранитного состава по отношению к слоистости вмещающих их пород делятся на две группы: согласные и несогласные. Ограничивающие поверхности у согласных интрузий параллельны слоистости. Несогласные интрузии прорывают вмещающие слоистые толщи, и их контакты имеют отличную от слоистости форму и иное залегание. К согласным интрузиям относятся: лакколиты, факолиты, интрузивные залежи; к несогласным — батолиты, штоки, некки, жилы.
Геофизические методы основаны на изучении на поверхности Земли или вблизи нее (в воздухе, горных выработках, скважинах, на поверхности воды или под водой) различных физических полей и явлений, распределение или характер протекания которых отражают влияние среды — горных пород, слагающих толщу земной коры на том или ином участке исследований. Возможности решения геологических задач геофизическими методами определяются тем, что горные породы в зависимости от состава и условий залегания характеризуются определенными физическими свойствами — плотностью, магнитностью, электропроводностью, упругостью, радиоактивностью и др., различаясь между собой численными значениями соответствующих физических констант. Одно и то же по своей физической сущности поле в зависимости от свойств той геологической среды, в которой оно наблюдается, будет различно по интенсивности и структуре. Таким образом, изучая физические поля и выявляя особенности их проявления на данном участке, мы получаем возможность установить характер влияния и особенности пространственного распределения пород и других геологических образований, различающихся по своим физическим свойствам.

Геофизические методы обладают рядом специфических особенностей, без понимания и учета которых невозможно эффективно и полноценно использовать полученные с их помощью данные.

Прежде всего следует иметь в виду, что четкость и интенсивность проявления наблюдаемых аномальных эффектов прямым образом зависит от того, в какой мере порода, слагающая отдельное геологическое тело или пласт, отличается по физическим свойствам от пород, слагающих вмещающую толщу или смежные пласты. Эти различия могут проявляться в самых разных соотношениях и, как правило, в различной степени. Поэтому для более всестороннего изучения района применяется чаще не один, а комплекс геофизических методов, хотя это и осложняет и удорожает проведение геофизических работ.

Магнитные свойства пород в основном определяются наличием в них ферромагнитных минералов — магнетита, ильменита, гематита, пирротина, которые, как правило, не являются породообразующими и присутствуют в породах в виде акцессориев.

Радиоактивность пород целиком зависит от присутствия в них минералов радиоактивных элементов (и радиоактивных изотопов).

Упругие свойства пород зависят от механических связей между частицами породы и возрастают от рыхлых разностей осадочных образований в сторону магматических пород, среди которых наибольшей упругостью обладают ультраосновные разности.

Четкость и интенсивность наблюдаемых геофизических полей и аномалий прямым образом зависит и от геометрических факторов — размеров и глубины залегания создающих их геологических объектов.

Разные по геологической природе (по составу пород и происхождению), как и разные по размеру и глубине залегания геологические объекты могут создавать одинаковые геофизические поля; следовательно, одна и та же наблюденная геофизическая аномалия может быть объяснена наличием разных как по геологической природе, так и по размеру и глубине залегания тел.

По характеру получаемых результатов интерпретацию геофизических наблюдений принято подразделять на качественную и количественную. Качественная интерпретация отвечает на вопросы о наличии или отсутствии того или иного искомого геологического тела, оценки его общей конфигурации, состава пород, слагающих отдельные тела и пласты, т. е. на вопросы установления природы выявленных аномалий. Количественная интерпретация предусматривает получение количественных показателей — местоположения (координат) объекта, его размеров или мощности, глубины, элементов залегания и т. д.

При качественной интерпретации неоднозначность более всего проявляется при определении геологической природы аномалеобразующих тел; при количественной интерпретации в определении глубины и размеров объектов.

Сложность реальных геологических условий зачастую столь велика, что в ряде случаев они не поддаются количественному учету из-за математических трудностей. В этих случаях геологическую обстановку схематизируют, заменяя реальные, сложные по форме и строению геологические тела телами более простой геометрической формы с однородным распределением физических параметров (пласты и жилы представляют — аппроксимируют — в виде параллелепипедов или призм, рудные тела и интрузивы — цилиндров, эллипсоидов, сфер и т. д.).

В практике геофизических съемок преобладают случаи, когда наблюдаемые геофизические поля отражают наличие в геологическом разрезе не одиночных, а нескольких геологических объектов.

Для правильного использования материалов геофизических исследований следует строго придерживаться единых способов графического изображения геофизических наблюдений. Их представляют в виде графиков и карт, построение которых выполняется по общим для всех геофизических методов правилам.

38. Интру́зия (интрузивный массив) — геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры.

По взаимоотношениям с вмещающими породами выделяют согласные и несогласные интрузии. Контакты согласных интрузий конформны слоистости вмещающих пород. К согласным интрузиям относятся силлы, лакколиты, лополиты. Несогласные интрузии — дайки, штоки,батолиты; все они имеют секущие контакты, срезающие структурные элементы вмещающих толщ.

При классификации интрузий используются также такие признаки, как форма и размер тел. По глубине формирования выделяют приповерхностные, среднеглубинные (гипабиссальные) (0,5—1,5 км), и глубинные, или абиссальные (более 1,5 км) интрузии.

Глубинные интрузии сложены полнокристаллическими магматическими породами, в то время как малоглубинные часто имеют порфировые и афировые структуры. Интрузии слагают значительные части земной коры, как океанической, так и континентальной.

Согласные интрузии

Интрузивные залежи (силлы) образуются путем внедрения магмы вдоль плоскостей слоистости. При этом магма играет активную роль — породы кровли отделялись от пород почвы залежи под действием сил, передававшихся расплавом. Глубина образования интрузивных залежей различная и может быть значительной. Известны интрузивные залежи площадью до 13 ООО км². Мощность интрузивных залежей варьирует от самых тонких, микроскопических инъекций до 600 м. Характерным типом интрузивных залежей являются внедрения основных магм в горизонтально лежащие морские осадки в подводной обстановке, в геосинклинальных трогах. Таковы, например, диабазовые интрузивные залежи в толщах юрских глинистых сланцев Кавказа. Они представляют межпластовые тела мощностью от немногих сантиметров до десятков метров. Другим характерным типом интрузивных залежей являются внедрения магм, разнообразных по составу, основных и кислых, в разновозрастные породы, иногда значительно более древние, принадлежащие другим геологическим системам. Таковы кислые межпластовые интрузии Рудного Алтая, знаменитые траппы Тунгусского бассейна в Сибири (Лебедев, 1955), долериты Карру в Южной Африке и многие другие. Лакколиты — караваеобразные магматические тела, образующиеся на сравнительно небольшой глубине от поверхности. Силой присущего им интрузивного динамического воздействия в период внедрения, магмы приподнимают вышележащие породы в форме купола. При этом приподнимание может быть настолько интенсивным, что породы кровли по краям лакколита поставлены на голову и даже опрокинуты с образованием местных разрывов. Часто лакколиты представляют многофазные полигенные интрузии, формировавшиеся длительное время в результате внедрений магм, различающихся по петрографическому составу. Известной областью распространения лакколитов является район Кавказских минеральных вод. Здесь лакколиты залегают на разных уровнях стратиграфической колонки вмещающих пород, от мела и палеогена до Майкопа включительно, имеющих мощность более 2000 м.

39. Несогласные интрузии — дайки, штоки,батолиты; все они имеют секущие контакты, срезающие структурные элементы вмещающих толщ.

Несогласные интрузии

Малые интрузии — понятие только отчасти морфологическое в том смысле, что они представлены интрузивными телами относительно небольших размеров (причем эти небольшие размеры можно предполагать и на более глубоких, не вскрытых эрозией уровнях). Основной же смысл термина «малые интрузии» — генетический. Подразумевается, что они произошли обособленно от главных, больших интрузий. Часть малых интрузий, возможно, представляет поздние остаточные продукты дифференциации и кристаллизации магм в единых глубоких очагах, общих с большими интрузиями, другие же малые интрузии происходят из небольших самостоятельных очагов. Важнейшей генетической особенностью малых интрузий является приуроченность многих из них к поздним этапам тектоно-магматических периодов или к платформенным областям. Они образуются иногда после главных внедрений больших масс гранитоидов. Но весьма обычны случаи, когда гранитоидные батолиты вообще не формируются в данный тектоно-магматический период, а малые интрузии образуются.

Характерно широкое использование малыми интрузиями разрывных тектонических нарушений. Поэтому малые интрузив представляют тип несогласных интрузий. Формы тел малых интрузий разнообразны. Одной из типичных форм является шток, представляющий тело, круто стоящее среди окружающих пород. Обычно шток имеет площадь значительно менее 100 км². Наиболее Характерно широкое использование малыми интрузиямв разрывных тектонических нарушений. Поэтому малые интрузив представляют тип несогласных интрузий. Формы тел малых интрузий разнообразны. Одной из типичных форм является шток, предсгавляющий тело, круто стоящее среди окружающих пород. Обычно шток имеет площадь значительно менее 100 км². Наиболее характерны размеры от долей километров до первых квадратных километров.

Исключительно большой практический интерес изучения малых интрузий вызван тем, что с ними часто парагенетический связаны месторождения полезных ископаемых (Аu, Ag, Pb, Zn, Сu, W, Мо, V).

Дайки представляют плитообразные или жилообразные тела в трещинах вмещающих пород. Так же как пластовые залежи, дайки могут быть простыми и сложными. Сложные дайки содержат последовательные интрузии нескольких порций магмы, иногда резко различного состава. Размеры даек самые разнообразные — большая дайка на Алдане, сложенная габбро-диабазом, имеет более 100 км длины и мощность до 250 м (Лазько, 1948). Известны стекловатые диабазовые дайки толщиной в 0,9 мм с апофизами, толщина которых уменьшается до 0,02 мм.

Обычно дайки внедрялись в земную кору в обстановке растяжения-. На это, в частности, указывают блоковые формы многих даек с тупыми окончаниями, коленообразными изгибами.

Дайки конические и кольцевые, интрузивы центрального типа. Конические (воронкообразные) системы даек заполняют трещины, довивающиеся по окружности около центров, обычно аре дета пленных кольцевой дайкой или центральным штоком (интрузией центрального типа). Эти трещины имеют падение к центру, образуя воронкообразную структуру. Так же как и радиальные системы трещин, Фонические системы непосредственно обязаны динамическому воздействию магмы. Они образуются, по всей вероятности, по типу Скоковых трещин. Обычно толщина даек не превышает нескольких метров.

Кольцевые дайки, ила интрузивы центрального типа, заполняют системы круговых трещин. Эти трещины в отличие от конических, образуются при оседания кровли над неглубоко залегающим интрузивным очагом. По возрасту кольцевые тела обычно отличаются от конических. Кольцевые тела образуются после того, как напряжения, вызванные пробивающимся вверх столбом магмы, сменяются напряжениями, вызванными движением пород кровли вниз, по направлению интрузии, сократившейся в объеме.

Трещины кольцевых даек часто широко разверзаются, и мощность магматических тел, заполняющих кольцевые полости, может достигать 1—2 к». В диаметре кольцевые дайки варьируют от 1 до 25 км. Состав пород кольцевых даек весьма разнообразен — граниты, кварцевые сиениты, авгитовые монционит-диориты и т. д.

Вулканические жерла (некки) представляют трубчатой формы тела, в которых магма поднималась на поверхность. Некки, следовательно, являются остатками вулканов центрального типа. Форма некка в плане обычно овальная или круглая. Диаметр некков изменяется от первых метров (Кураминский хребет) до 1600 л* (Восточный Файф, Шотландия). Состав пород, заполняющих некк, может быть различен. Иногда это застывшая магма, иногда вулканические брекчии, туфогенный материал.

Трубки взрывов, так же как некки, представляют вулканические структуры; их следует выделить в особую генетическую группу, потому что при их формировании большую роль играли быстро развивавшиеся взрывные процессы. Трубки часто заполнены грубым пирокластическим материалом, без существенной сортировки — агломератом; реже обломочный материал грубо напластован с чередующимися слоями туфов и агломератов. В южной части Тунгусской синеклизы в Сибири (Оффман, 1957) к трубкам взрывов оказались приуроченными железорудные, магнетитовые месторождения. Трубки имеют различные размеры-, от 40 x 70 до 800—1400 м и заполнены агломератными туфами основных пород. Часть туфовых пород скар-иирована, превращена в агрегат граната, хлорита, кальцита и маг-, нетита.

Другой тип трубок взрывов широко распространен в Африке и на Сибирской платформе, он представлен кимберлитовыми алмазоносными породами ультраосновного состава. Этот тип трубок характерен для древних платформ и представляет собой молодые (в Африке мелового возраста, в Сибири верхнепалеозойские) магматические прорывы ультраосновных магм из самых глубоких частей Земли.

В последнее время выяснено (Эдварде и Ховкинс, 1966) на примере изучения кнмберлитовых трубок в Танзании, что возраст слюд, входящих в состав кимберлитовой брекчии, может составлять более 2 млрд. лет, несмотря на то что в этой же брекчии есть обломка пород с верхнемеловой фауной. Следовательно, кимберлиты были внедрены не как магматические тела, а как медленно поднимавшиеся кристаллические агрегаты вещества ультраосновного состава, между зерен которого летучие вещества играли роль смазки.