Используемых при формационном анализе интрузивных образований
Структурно-вещественные подразделения | Хронологические подразделения тектономагматическои эволюции | Длительность | |
общие | местные | формирования | |
и региональные | |||
Интрузивная генерация | Интрузивная фаза | Импульс интрузивной деятельности | Десятки – сотни тысяч лет |
Интрузивная формация | Интрузивный комплекс | Ритм интрузивной деятельности | Сотни тысяч – первые миллионы лет |
Интрузивная формационная серия (серия формаций) | Интрузивная серия (серия комплексов) | Этап интрузивной деятельности | Миллионы – первые десятки миллионов лет |
Группа интрузивных формаций | Группа интрузивных комплексов | Период (стадия) тектономагматического цикла | Десятки миллионов лет |
Интрузивный формационный ряд | Ряд интрузивных комплексов (серий) | Тектономагматический цикл | Десятки – первые сотни миллионов лет |
систематизировать фактический материал. Это термины первоначальных обобщений, термины-слова: ранняя/поздняя фаза, интрузивный комплекс, интрузивная серия и т. д.
Ранняя/поздняя фаза – результат интерпретации резкого контакта двух фаз. Кроме очевидных критериев, относящихся к явно секущим контактам, укажем дополнительные признаки при не вполне ясных соотношениях. Признаки более молодой породы – приконтактовая закалка, скопление пегматоидных обособлений и миарол, приконтактовая сиенитизация, графические структуры, директивные текстуры. Признаки более древней породы – приконтактовая биотизация, ороговикование, порфиробластез.
Интрузивный комплекс – это совокупная последовательность нескольких интрузивных фаз, проявляющаяся в фиксированных геологи - ческом пространстве и времени и упорядоченная в отношении изменения состава и физиографического облика пород, слагающих эти фазы. Структурно-вещественная упорядоченность интрузивного комплекса вытекает из эволюционного, направленного характера самого интрузивного процесса. Принцип ограничения комплекса – это дискретность внешних границ, фиксируемая резкими нарушениями внутренней упорядоченности, переломами эволюционных трендов.
Под магматическим комплексом понимается дискретная совокупность или латерально-временной ряд магматических тел, близких по времени и месту образования, т. е. принадлежащих одной петрографической провинции и единому этапу магматической деятельности. Дискретность проявляется в наличии отчетливо выраженных объективных латеральных и временных границ. Если латеральные границы интрузивных комплексов определяются дискретностью интрузивных массивов, а их временные границы – рвущими и стратиграфическими контактами, то дискретность вулканических комплексов фиксируется с помощью стратиграфических несогласий, что сближает их с осадочными комплексами. Нередко дискретность магматических комплексов проявляется в ярких индивидуальных особенностях минерального или химического состава. Под временным рядом магматических тел понимается возрастная последовательность их формирования («структура комплекса»), а под латеральным рядом – характер пространственного размещения. Латеральный ряд магматических тел может быть телескопированным, если тела перекрывают друг друга, диспергированным (разобщенным), если они отделены друг от друга по латерали, или латерально-зональным, если в характере диспергированности устанавливается определенная закономерность пространственного положения. Многие магматические комплексы являются многопородными, иногда гетерогенными и даже контрастными. Вместе с тем среди интрузивных комплексов достаточно обычны монопородные, а в рамках многопородных комплексов в различных целях удобно выделять монопородные члены. Магматические комплексы характеризуются определенным набором геологических, вещественных и генетических признаков.
К геологическим признакам относятся: • характеристика петрографической провинции; • характеристика этапа тектоно-магматической деятельности; • размеры, масштаб проявления комплекса; •фациальная характеристика и вертикальная протяженность интрузивного комплекса; • последовательность формирования пород; • структурные взаимоотношения с соседними магматическими, осадочными и метаморфическими комплексами; • тектоническое положение комплекса. К вещественным признакам следует отнести: ♦ количественно-породный, петрографический состав; ♦ особенности минерального состава; ♦химический (петрохимический и геохимический) состав; ♦металлогеническую специализацию. К собственно генетическим относятся признаки: «■ анатексиса, палингенеза; ■ дифференциации; ■ ассимиляции, гибридизма; ■ смешения.
Третья группа терминов, используемых при разного рода обобщениях, имеет наиболее интерпретационное значение и придает выводам определенную генетическую направленность. Это термины-фразы: магматическая формация, серия и ряд формаций и др.
Под магматической формацией понимается совокупность близких по петрографическому составу магматических комплексов, образовавшихся в различных петрографических провинциях в один или разные тектономагматические циклы.
Таким образом, если в понятие «комплекс» объединяются сходные магматические тела, близкие по времени и месту образования, то в понятие «формация» – магматические комплексы, сходные по составу и позиции в тектономагматическом цикле и различные по месту и, возможно, принадлежности к тектономагматическим циклам. Понятие «комплекс» является геологически конкретным, понятие «формация» – относительно абстрактным. Примером магматической формации является кимберлитовая, объединяющая многочисленные кимберлитовые комплексы (трансваальские, якутские, архангельские) всех континентов в интервале времени от раннего протерозоя до кайнозоя.
Как уже отмечалось, различают конкретные формации и фор-мационные виды. Под первыми понимается совокупность близких по составу магматических комплексов, образовавшихся в разных (или одной) петрографических провинциях в ходе одного тектономагматического цикла и занимающих в истории его развития аналогичное понижение. В формационный вид объединяется совокупность близких по составу магматических комплексов, образовавшихся в различных петрографических провинциях в разные тектономагматические циклы и занимающих в истории их развития аналогичное положение (гомологичные магматические комплексы).
Основоположник учения о магматических формациях акад. Ю. Л.Кузнецов писал, что потребность оперировать при геологических обобщениях не горными породами, а их ассоциациями давно назрела. Продолжая эту мысль, отметим, что при формационном анализе магматизма настала необходимость оперировать не только «ассоциациями», но и «ассоциациями ассоциаций». Так, при региональных исследованиях целесообразно использовать представления о временных и латеральных рядах магматических формаций.
Временной ряд – ряд магматических формаций, образующихся последовательно в ходе закономерного развития структурно-тектонических зон. Последовательность формаций в таком ряду отражает эволюцию магматизма, ограниченного в пространстве отдельной тектонической зоной, а во времени – стадией развития определенного эндогенного режима. Как частный случай временного ряда выделяется вертикальный ряд, который составляется последовательно или синхронно возникающими формациями на разных уровнях глубинности, последовательные члены ряда отражают смену условий становления магматических ассоциаций в вертикальном разрезе одной геологической структуры. Латеральный ряд объединяет формации, возникающие синхронно в смежных разнотипных структурах эндогенного режима одного класса и отражает проявления определенного импульса магматической деятельности в разной тектонической обстановке. Временные и латеральные ряды магматических формаций, последовательно возникающие во времени, отражают развитие магматизма складчатых областей и платформ и рассматриваются как серии рядов магматических формаций, или как эволюционные ряды.
Принципы и методы выделения магматических формаций.Формации могут выделяться только при крупных межрегиональных сопоставлениях однотипных магматических комплексов, которые являются основным объектом изучения магматических пород при геологическом картировании в среднем и крупном масштабах. При формационном анализе методы геолого-петрографического изучения применяют не к отдельным породам и телам этих пород, а к различным множествам. Основным методом является выделение «сквозных» свойств ассоциаций, направленности изменения этих свойств, соотношений отдельных членов между собой и внешней средой. Главными из используемых при расчленении магматитов и выделении магматических комплексов признаков являются: ◊пространственная сопряженность, ◊ близость геологического возраста, ◊однотипное положение в тектонических структурах, ◊ петрографические, ◊минералогические, ◊ петрогеохимические, ◊ петрофизические особенности. Рассмотрим значение и пределы применения перечисленных признаков.
• Пространственная сопряженность площадей развития пород предполагает возможность выделения магматического комплекса в пределах определенной структурно-формационной зоны. Осложнения возникают в связи с приуроченностью тел к структурам, пересекающим несколько структурно-формационных зон.
• Близость возраста понимается неоднозначно. Основные выводы могут быть сведены к следующим: 1) все члены единого комплекса должны иметь близкий возраст, т. е. быть практически одповозрастными; 2) длительность становления магматического комплекса, видимо, должна быть соспоставимой с длительностью формирования ярусов систем или их частей; 3) самостоятельный комплекс должен быть отделен от смежных по времени комплексов относительно длительным перерывом.
• Однотипное положение в тектонических структурах следует понимать не как жесткую связь, а как преимущественную приуроченность того или иного комплекса к определенному типу структур, связи конкретных магматических комплексов с определенными этапами развития структурных зон.
• По удачному выражению акад. Ю. А.Кузнецова, магматические комплексы отличаются друг от друга, прежде всего петрографическими особенностями – набором пород. Главную роль при этом играет качественный характер набора, а количественные их соотношения чаще имеют вспомогательное значение. В отдельных случаях комплексы могут отличаться и количественными соотношениями, если эти соотношения имеют закономерный и повторяющийся характер.
• Из минералогических особенностей разных пород единого комплекса наибольшее значение имеют: наличие типоморфных сквозных минералов, специфичность их состава и содержания, закономерное изменение состава некоторых породообразующих минералов, близость набора и содержаний отдельных минералов в акцессорных ассоциациях.
• Несмотря на различие подходов к оценке петрогеохимических особенностей, следует отметить их возрастающую роль в связи с широким внедрением в практику обработки петрогеохимической информации методов математической геологии и компьютерной техники, а также выявлением закономерных изменений петрохимических и геохимических признаков от пород ранних фаз к поздним, что позволяет говорить о сериальных взаимосвязях отдельных членов.
• При расчленении магматитов и выделении магматических комплексов из петрофизических особенностей наиболее часто используются плотностные, магнитные и радиоактивные свойства. И хотя примеры их достаточно эффективного применения сейчас совсем не единичны, здесь должна работать жесткая система ограничений, прежде всего невозможность формально распространять полученные результаты и критерии за пределы тех структурно-формационных зон, где они были установлены.
Проанализировав эти вопросы, наметим наиболее рациональную последовательность работ по выделению магматических комплексов, состоящую из ряда операций:
1) установление петротипов, типовых петрографических разностей, устойчивых в определенных пространственных границах;
2) поиск и интерпретация контактов между петротипами;
3) установление возрастной последовательности формирования фазовых подразделений в рамках отдельных массивов;
4) анализ ритмовой структуры выявленных возрастных цепочек;
5) сравнение частных возрастных цепочек между собой и выделение устойчиво повторяющихся полных и редуцированных по набору фаз звеньев этих цепочек;
6) построение общей суммарной возрастной последовательности фазовых подразделений района путем логического сложения частных рядов отдельных массивов;
7) расчленения этого ряда на закономерно связанные наборы фаз, отделенные друг от друга дискретными переломами; последние фиксируются по нарушению структурно-вещественной упорядоченности, которой подчиняются выделенные наборы фаз, определяемые как магматические комплексы.
Выделение магматических комплексов упрощается, если установлено, что:
– магматиты одного упорядоченного набора фаз, с конгломератами из этих магматитов в основании, перекрыты эффузивно-осадочной толщей, которая, в свою очередь, прорвана магматитами иного набора;
– «закаленные» порфировые дайки рассекают породы всех фаз одного «упорядоченного набора» и сами срезаются породами иного состава и облика;
– магматиты одного и другого упорядоченных наборов ха-рактеризуются достаточно хорошо выраженными и отличающимися геолого-структурными особенностями (например, в одном случае трещинные тела, в другом – кольцевые).
При установлении подобных соотношений упорядоченные наборы фаз должны быть отнесены к разным магматическим комплексам. Подчеркнем, что принципы выделения и корреляции магматических комплексов базируются на критериях, которые могут быть объединены в три группы:
1) геолого-структурные, 2) минералого-петpoграфические и 3) петрогеохи- мические. При этом значимость и возможность использования критериев разных групп при выделении магматических комплексов убывают от 1-й к 3-й группе, а при корреляциях их, напротив, возрастают.