Морфологические разновидности аллохтонных тел

Существование множества морфологических разновидностей аллохтонных тел имеет две главные причины. Первая — охлаждение и затвердевание расплавов. Движение расплавов по этой причине очень часто прекращается по достижении одной из промежуточных стадий: «подушки», сталагмитоподобного или каплевидного тела. Вторая — состоит в том, что пространства, необходимые для становления этих тел, в разных структурно-формационных этажах создаются разными способами. Среди теоретически возможных способов здесь главными являются следующие (Кузнецов, 1966; Раген, 1979).

1. Гравитационное всплывание или гидростатическое вдавливание лёгких гранитоидных расплавов в среду вмещающих пород, достаточно пластичных, для того чтобы они могли раздвинуться в стороны и вверх, уступив своё место интрузивному телу (рис. 41). Так образуются куполовидные диапировые батолиты, штоки и бисмалиты. Признаки диапирового происхождения этой группы интрузивов определяются самим механизмом их образования. Слои вмещающих отложений над ними обычно изогнуты вверх. Поэтому интрузии диапирового типа приурочиваются обычно к антиклиналям. В слоях перекрытия наблюдаются следы растяжения и растрескивания, так как многие диапир-плутоны сопровождаются радиальными и концентрическими дайками того же состава. Внутренняя структура интрузивов конформна со структурой вмещающих отложений.

Рисунок 41. Обобщённый разрез гранитного диапира

Рисунок 41. Обобщённый разрез гранитного диапира
(Хиллс, 1967, по Д. де Ваарду). Кружки на рисунке — эллипсоиды деформаций.



2. Обрушение тектонических блоков кровли и их погружение в расплав, так как последний имеет меньшую плотность, чем плотность пород кровли. В результате гранитный расплав занимает освободившееся место в кровле. Батолиты, образующиеся таким способом, располагаются резко дискордантно по отношению к вмещающим породам и ведут себя не как тела внедрённые, а как тела, заместившие те или иные участки вмещающих толщ.

3. Магматическое замещение пород кровли под воздействием глубинных растворов и расплавов с привносом и выносом активных веществ. Сначала оно приводит к метасоматической метаморфизации пород кровли, затем к их метасоматической гранитизации и, наконец, к плавлению и превращению его в гранитоидный магматический расплав. В результате магматического замещения образуются, по существу, автохтонные батолиты. Однако их нельзя считать автохтонными, так как они обладают многими признаками диапиризма: имеют секущие контакты с вмещающими отложениями, штокообразную или жилообразную форму.

4. Внедрение расплава в межслоевые, межформационные, поднадвиговые и другие зоны ослабленного сцепления, раздвигаемые гидравлической силой самого расплава. Так образуется подавляющая часть трещинных (вдольразломных) и стратиформных (межпластовых) гранитоидных силлов, лакколитов (рис. 42), хонолитов, акмолитов, факолитов, гарполитов. Этот способ характерен для средних и малых глубин, где размещаются относительно слабодислоцированные слоистые толщи, легко деформирующиеся под воздействием расплава. На эти глубины магматический расплав приходит издалека. Он не обладает высокой химической и тепловой активностью, и поэтому формирование пластовых тел гранитоидов не сопровождается заметным развитием магматического замещения, ассимиляции и других контактово-реакционных процессов. Механические деформации вмещающих горных пород наиболее ярко проявляются над внедряющимися расплавами. Особенно контрастные куполовидные антиклинальные поднятия формируются над лакколитами.

Рисунок 42. Лакколиты гор. Ла-Саль в Юте, США

Рисунок 42. Лакколиты гор. Ла-Саль в Юте, США
(Ирдли, 1954). 1 — триасовые и пермские слои; 2 — песчаники Уйнгент, Кайента и Навахо; 3 — формация Мак-Элмо; 4 — дакотские песчаники и глинистые сланцы Манкое; 5 — кварцевые и монцонитовые порфиры.



5. Проламывание приповерхностных наслоений под гидравлическим воздействием относительно неглубоко накапливающихся гранитоидных расплавов (рис. 43). Горнопородная перемычка, отделяющая расплав от земной поверхности, под его напором выгибается вверх. В ней возникают растягивающие субгоризонтальные напряжения и образуется система кольцевых и радиальных разломов сбросового типа. Блоки кровли, выкроенные этими разломами, погружаются в расплав, а расплав частью прорывается на земную поверхность, частью заполняет межглыбовые зияющие разломы. В полостях разломов формируются кольцевые, радиальные дайки и жерловины, а на земной поверхности — вулканотектонические депрессии, кальдерные провалы и проседания. Такие вулканические и кольцевые комплексы характеризуются многофазностью формирования. Сравнительно редко они бывают чисто гранитные. Это объясняется тем, что вулканы питаются многими магматическими источниками, имеющими разный состав, и тем, что между очередными извержениями вулканов магматические расплавы в подземных камерах успевают отстояться, дифференцироваться и изменить первоначальный состав.

Рисунок 43. Схема образования кольцевых даек и кальдеры проседания

Рисунок 43. Схема образования кольцевых даек и кальдеры проседания
(Биллингс, 1949, с дополнениями авторов). 1 — магматический резервуар; 2 — породы перекрытия; 3 — туфолавовые накопления; 4 — интрузивные породы кольцевых даек; 5 — направление движения; а — заполнение резервуара, образование трещин, вулканизм; б — проседание блоков кровли, образование кольцевых даек и кальдеры; в — вид кальдеры после денудации.



Всё сказанное о формах аллохтонных гранитоидных тел и способах их образования достаточно хорошо вписывается в конвекционную схему внутрикоровых перемещений гранитоидных расплавов (рис. 44). Вместе с тем приведённый материал показывает, что радиально восходящие течения конвекционных ячей не являются простыми. Эти течения компонуются из общего воздымания горнопородных масс, обусловленного увеличением их объёма за счёт внедрений гранитоидов, из множества пространственно обособленных струй гранитоидного расплава, пронзающих вмещающие толщи снизу вверх, и из разнонаправленных локальных перемещений вмещающих горных пород и сопутствующих деформационных движений. Несомненно, такими же сложными являются и другие течения конвекционных ячей. Однако этот вопрос пока не изучен.

Рисунок 44. Принципиальный разрез гранитоидной конвекционной ячеи краевого типа.

Рисунок 44. Принципиальный разрез гранитоидной конвекционной ячеи краевого типа.
1 — основные течения вещества в ячее; 2 — перемещения расплавов; 3 — перемещения локальных масс вмещающих горных пород; 4 — гранитоидные расплавы; 5 — автохтонные гранитоиды; цифровые обозначения — аллохтоиные тела, в том числе: 1 — вулканические наслоения, 2 — кольцевые дайки, 3 — стратоформные тела (силлы, лакколиты и др.), 4 — диапировые батолиты, 5 — батолиты с обрушением кровли, 6 — батолиты магматического замещения; а — исходное положение земной поверхности; б — земная поверхность; в — геосинклииальный вулканогенно-осадочиый комплекс; г—е — границы фаций; г — зелёносланцевого метаморфизма, д — амфиболитового, е — гранулитового; ж — сейсмический раздел Конрада; ИГА — интрагеоантиклиналь; ИГС — интрагеосинклиналь (частный геосинклинальный прогиб).



Подводя общий итог обзору магматогенного гранитоидного диапиризма, можно констатировать, что данный класс движений внутренне неоднороден. В его составе есть несколько разновидностей первичных движений, хотя и подчинены они одному объединяющему конвекционному механизму. Эти движения имеют свои индивидуальные причины возбуждения и потому должны рассматриваться в качестве отдельных генетических типов. К их числу относятся:

— нисходящие движения холодных осадочно-вулканогенных толщ перекрытий, раздавливающих своё расплавленное высокопластичное основание и оседающих на место вытесненных масс;

— горизонтальный переток магматических расплавов, вытесняемых в стороны из под оседающих блоков перекрытия;

— радиально восходящий переток магматических расплавов по тектоническим каналам (зияющим трещинам, сколам, разломам) в толщах холодного перекрытия по периферии областей раздавливания;

— восходящие движения осадочно-вулканогенных наслоений над местами скучивания расплавов и образования магматогенных диапировых ядер — интрузий нагнетания: силлов, лакколитов, гарполитов, штоков, бисмалитов, диапировых батолитов и др.;

— нисходящие движения осадочно-вулканогенных масс перекрытий, обусловленные опорожнением подземных магматических камер или обрушением сводов этих камер с последующим погружением обрушившихся масс в разуплотнённую магму. Именно эти движения приводят к образованию батолитов обрушения, вулканотектонических депрессий и кальдер.

Следующая статья   |   В. А. Дедеев, П. К. Куликов: «Происхождение структур земной коры»