Інтрузивний магматизм та його продукти, Детальна інформація

Інтрузії центрального типу, Асбарстах, Гірське озеро, Алданський щит 0,65

Маріупольський масив нефелінових сієнітів, Український щит 1,75

Масив Гремяхо - Вирмес, Балтійський щит 1,85

Утворення. Поки що ще до кінця не з’ясовано, яким чином звільняється простір для таких гігантських об’ємів магми. Одні геологи вважають, що при підйомі сильно нагрітої магми нею поглинаються і потім в ній розчиняються ( ассимілюються ) великі пропорції породи. При цьому процесі, названому магматичним зруйнуванням, крупні блоки породи відчленовуються від покрівлі, яка дробиться і руйнується. Уламки падають у більш легкий магматичний розплав і там частково розчиняються або опускаються на глибину. За рахунок цього магматичний резервуар, природньо, розширюється, і магма просувається далі вверх в земну кору. Наявність частково ассимільованих порід, у які відбувалося вторгнення, у значно віддалених від країв внутрішніх частинах батолітів доводить, що зруйнування дійсно відбувається; проте кількісна роль цього процесу лишається неясною.

Інші геологи вважають, що батоліти вторгаються подібно до ін’єкції, з силою. Це — підходяще пояснення для випадків згідного залягання батолітів в регіональній структурі. Велика маса магми просто втискується у древніші породи, з силою розсуваючи їх у боки при своєму русі вверх. Якщо легка магма піднімається крізь важчі вміщуючі породи, сила вторгнення може бути зумовлена гравітацією. Взагалі будь-яка магма має меншу густину, ніж вивержені породи того ж складу. Отже, повинна існувати загальна тенденція, яка примушує утворені магматичні розплави пересуватись вверх і займати вище розташування у полі сили тяжіння. Це особливо справедливо для кислих магм ( якою є магма батолітів ), оскільки середня густина речовини вивержених порід зменшується з підвищенням вмісту кремнезему. Оскільки більшість крупних батолітів пов’язана із зонами деформації земної кори, магматичне тіло може також вижиматися під дією деформуючих сил.

Деякі геологи притримуються думки, що гранітні породи батолітів формуються на місці шляхом ‘гранітизації’, при якій глибоко занурені осадові породи, вулканічні туфи і лави спочатку підлягають перекристалізації і потім, продовжуючи змінюватися під дією гарячих розчинів і мігруючих іонів, перетворюється, навіть без повного розплавлення, в гранульовану ( зернисту ) масу, що має форму батоліта і гранітний склад. У м’якому, структурно поступливому стані така маса може вести себе деякою мірою як магма. Смугасті породи біля країв батолітів з поступовими переходами від шару до шару, своєрідні структурні особливості і реліктові текстури свідчать на користь гіпотези гранітизації. Але спостережувані в інших випадках різкі січні контакти, ознаки зруйнування і механічного скучування, відносно масивний характер припустимо інтрузивного тіла, склад і послідовність кристалізації утворюючих його мінералів суперечать цій теорії.

Через суперечливість аргументів питання про відносне значення магми і гранітизації при утворенні батолітів продовжує широко обговорюватись. Якщо гранітна магма утворюється безпосередньо при частковому або повному плавленні порід за участі водяної пари під великим тиском, як у лабораторних експериментах, то відпадає проблема заміщення інших порід. Більше того, можливі обидва процеси — і гранітизація, і вторгнення магми. Граніти, залягаючі на місці генерації магми, наз. автохтонними, а граніти, пов’язані з переміщенням магми, — аллохтонними. Склад автохтонних гранітів залежить від складу вміщуючих порід. Формування аллохтонних гранітів відбувається у декілька етапів — фаз вторгнення. При цьому ранні вторгнення характеризуються більш основним складом.

.

Магматичні інтрузивні породи

Структури інтрузивних порід визначаються умовами їх утворення ( повільне охолодження і кристалізація магми при підвищених температурах і тисках ) і найчастіше бувають рівномірнозернистими і нерівномірнозернистими. Серед останніх виділяють породи великозернисті ( розмір зерен мінералів від 1 до 0,3 см ), середньозернисті ( 0,3 - 0,1 см ), дрібнозернисті ( 0,1 - 0,05 см ) і тонкозернисті (менше 0,05 см ). Найпоширенішими текстурами інтрузивних порід є масивні і щільні, для яких характерне щільне прилягання мінералів один до одного без будь-якої орієнтації у їх розміщенні.

До складу магматичних порід входять породоутворювальні мінерали і акцесорні. Основними мінералами магматичних інтрузивів є біотит, кварц, калієвий польовий шпат, рогова обманка, олівін, піроксени, амфіболи, слюди. Акцессорні: циркон, апатит, хроміт, магнетит, рудний мінерал.

Усі магматичні породи за вмістом кремнекислоти розділяються на кислі, середні, основні та ультраосновні.

Кислі породи характеризуються світлим забарвленням, внаслідок переважання у їх складі польових шпатів і кварцу. Найпоширенішими породами є граніт і його ефузивний аналог — ліпарит.

Граніт — інтрузивна порода із зернистою ( рівномірнозернистою чи нерівномірнозернистою ) структурою. Текстура щільна масивна. Основні мінерали — польовий шпат і кварц, у невеликій кількості — мусковіт. Біотит, рогова обманка становлять не більше 10 %.. Акцесорні мінерали — гранат, апатит, циркон, магнетит тощо. Колір обумовлений забарвленням польових шпатів — може бути ясно-сірий, жовтуватий, рожевий, червоний. Залягає у вигляді батолітів, штоків, лаколітів, рідше утворює дайки. Широко використовується як будівельний і облицювальний матеріал. Граніт — дуже поширена в земній корі порода. Великі поклади його відомі в межах Українського щита ( на Житомирщині, Придніпров’ї, Приазов’ї ) та на Кольському півострові. З покладами гранітів часто пов’язані цінні корисні копалини — вольфраміт, молібденіт, рідкоземельні метали тощо.

Середні породи також характеризуються в основному ясним забарвленням. До цієї групи належать пари діорит-андезит і сієніт-трахіт.

Діорит — інтрузивна порода зернистої структури, частіше — дрібнозерниста. Текстура масивна, рідше смугаста. Складений польовим шпатом, роговою обманкою, інколи наявний біотит. У тому випадку, коли містить кварц ( до 10 % ), наз. кварцовим діоритом. Колір сірий, темно-сірий, інколи з зеленуватим діоритом. Складає крайові зони багатьох гранітних масивів. У таких випадках утворюються перехідні до граніту різновидності — гранодіорити. Залягає також у вигляді штоків, лаколітів, жил. Використовуються діорити як облицювальний матеріал, бутовий камінь. Райони залягання: Приазов’я, Побужжя, Волинь, Поділля, Урал. З діоритами часто пов’язані родовища золота, заліза, кольорових металів.

Сієніт — інтрузивна порода із рівномірнозернистою або порфіровидною структурою. Текстура масивна, гнейсоподібна. Основний мінерал — польовий шпат. У невеликій кількості наявні рогова обманка, піроксен, біотит. Відрізняється від граніту відсутністю або дуже малою кількістю ( до 5 % ) кварцу. Колір рожевий, червоний, ясно-сірий. Залягає в крайових зонах гранітних масивів або у вигляді штоків. Використовується в основному як будівельний матеріал. Райони поширення: Приазов’я, Середнє Придніпров’я, Урал, Киргизстан.

Основні породи завдяки наявності в них значної кількості темноколірних мінералів відрізняються темним забарвленням. Породи цієї групи: габро, базальт, лабрадорит.

Габро — інтрузивна порода. Структура переважно середньо- і крупнозерниста. Текстура масивна. Складена в основному з лабрадору, піроксену, олівіну. Рідко наявні рогова обманка і біотит. Колір від темно-зеленого до чорного. Залягає у вигляді дайок, штоків, лаколітів. Використовується як будівельний та облицювальний матеріал, для виготовлення пам’ятників, сходів тощо. Поширена в Приазов’ї, Нижньому Подніпров’ї, Криму, на Уралі, в Карелії.

Лабрадорит — мономінеральна інтрузивна порода. Структура переважно середньо- та великозерниста. Текстура масивна. Складений мінералом лабрадором. Колір темно-сірий, майже чорний з характерним синюватим відливах на площинах спайності ( іризація ). Залягає у вигляді штоків. Застосовується як облицювальний, декоративний мінерал. Великі родовища лабрадоритів відомі в Житомирській області, а також у Черкаській та Кіровоградській областях.

Ультраосновні породи — це переважно інтрузивні відміни. Темнозабарвлені. Найпоширенішими серед них є перидотит і дуніт.

Перидотит — інтрузивна порода із дрібно- або середньозернистою структурою. Текстура масивна, щільна. Складений олівіном і піроксеном. З другорядних мінералів можуть бути наявні серпентин, біотит, гранат, титаномагнетит. Колір чорний, темно-зелений, жовто-зелений. В’язкий. Складає штоки. Використовується для виготовлення щебеню, як облицювальний матеріал. Залягає в районах Побужжя, Приазов’я, Нижнього Придніпров’я. З перидотитами часто пов’язані родовища платини, нікелю, кобальту.

Дуніт — інтрузивна порода із зернистою структурою. Текстура масивна, зливна. Складається в основному з олівіну. Акцесорні мінерали — хроміт, магнетит. Колір темно-зелений або жовтувато-зелений. Застосовується як цінна вогнетривка сировина. Райони залягання: Побужжя, Придніпров’я ( Київська обл. ). З дунітами можуть бути пов’язані родовища нікелю, кобальту, платини.

Тепер розглянемо реакційний ряд утворення мінералів. Реакційний принцип, розроблений Боуеном (1928 р.) передбачає реакції між кристалами і рідкою магмою (мал.5). Залізомагнієві мінерали утворюють дискретний реакційний ряд, що починається з олівіну і закінчується біотитом. З магми, багатої на магній і залізо, спочатку кристалізується олівін. Рідка магма, що залишилася, при вистиганні реагує з кристалами олівіну, утворюючи піроксен, з піроксеном — утворюючи амфібол, з амфіболом — утворюючи біотит. Якщо реакції не доходять до кінця, в ядрах більш пізніх кристалів зберігаються залишки олівіну, піроксену або амфіболу.

Мінерали, розташовані на мал. 5 на одному рівні, мають тенденцію кристалізуватися приблизно одночасно, звідси ассоціація піроксену і лабрадору в базальті, амфіболів і андезину в андезиті, біотиту і олігоклазу або альбіту ( разом з ортоклазом ) в граніті.

У 1962 р. Барт, відомий норвежський петролог, додав третій ряд, що включає калієві польові шпати, що взаємодіють із мінералами плагіоклазного ряда.

Коли кристалізація мінералів цих реакційних рядів близька до завершення, може кристалізуватися кварц. Залишкові водяна пара і гарячі водні розчини можуть продовжувати взаємодіяти з мінералами, що веде до утворення таких мінералів, як хлорит, серпентин, пеоліти; крім того, ці розчини можуть викликати заміщення раніше утворених порід або проникати у тріщини і формувати пегматитові дайки, кварцеві жили і рудні тіла.

ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. Основы геологии

2. Аллисон А., Палмер Д. Геология — наука о вечно меняющейся Земле