Риc. 117. Гляциодислокационные склад­ки в рыхлых мезокайнозойских породах в районе г. Канева на Днепре

С деятельностью древних (преимущественно четвертичных) материковых ледников связано и перемещение ледниковых оттор­женцев на большие расстояния - на десятки, а в некоторых случаях и на сотни километров. Такие отторженцы распростра­нены, например, в Белоруссии, где цельные и мощные глыбы (залежи) известняков и мела, имеющие несколько сотен метров в поперечнике, залегают среди рыхлых ледниковых отложений.

Раздел второй

ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ И МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД

Глава ХIII

ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ИНТРУЗИВНЫХ ПОРОД

§ 47. Общая характеристика форм

и особенностей залегания интрузивных пород

Долгое время магматические породы и образованные ими интрузивные и эффузивные тела были предметом изучения пре­имущественно петрологии и динамической геологии, а эффузивные формы еще и геоморфологии (физической географии вообще).

По мере углубления знаний о внутреннем строении Земли и ее динамике выяснялась все большая роль тектонического фактора в процессах вулканизма (в широком смысле), и теперь изучение магматических образований стало неотъемлемой задачей геотек­тоники* и структурной геологии. Общая тектоническая (дина­мическая) обстановка в большей мере определяет собой и ход интрузивного процесса, и форму, в которой интрузивные породы размещаются в земной коре, и внутреннее строение интрузивных массивов, т. е. распределение в них минеральных компонентов, в частности, полезных ископаемых. По тектоническим условиям формирования выделяются интрузивы геосинклинальных областей и интрузивы платформ (рис. 118).

Рис. 118. Схема главнейших форм залегания интрузивных и зффузивных пород. По Г. Тиррелю, с изменениями

В геосинклинальных условиях интрузивная деятельность проявляется особенно интенсивно, и здесь магматические тела наи­более многочисленны и разнообразны. Геосинклинальные области характеризуются большой подвижностью, в результате которой образуются разломы и происходит складкообразование. С этапами развития геосинклинали связано образование различных форм интрузивов. Так, в доорогенную стадию возникают многочислен­ные формы согласных и несогласных интрузивов, сложенных пре­имущественно породами ультраосновного и основного состава (лополиты, силлы, магматические диапиры). В синорогенную ста­дию формируются гигантские интрузивные массивы (плутоны) преимущественно кислой магмы - батолиты, приуроченные I ядрам антиклинориев, и более мелкие несогласные (штоки) и согласные (факолиты) формы. В посторогенную стадию геосин­клинали, в связи с расколами, образуются штоки и небольшие батолиты, а также комплекс более мелких интрузивных тел (дайки, лакколиты и др.).

Платформенные условия характеризуются господством вертикальных движений земной коры, происходящих значительно слабее интенсивных движений в геосинклиналях. При этом интру­зивная деятельность проявляется реже и обычно более слабо, и интрузивные тела имеют сравнительно малые размеры, меньшую глубину залегания и связаны с глубинными разломами и рифтогенезом. Наиболее характерными формами залегания интрузивов на платформах являются силлы, лополиты, штоки, кольцевые и секущие дайки, частью лакколиты и магматические диапиры. Некоторые из форм (лополиты, лакколиты, интрузивные купола, дайки) могут образовываться и в геосинклиналях, и на плат­формах.

Простейшая классификация интрузивных тел основывается на соотношениях их формы с залеганием вмещающих пород. По тому признаку все интрузивные тела делятся на две большие группы - согласные (конкордантные) и несогласные (секущие, дискордантные).

Среди главных типов согласных интрузивов выделяются силлы, лакколиты, факолиты, лополиты (рис. 118-121) и частично соглас­ные интрузивы - интрузивные купола (магматические диапиры). Степень «согласия» между формой (контактами) разных интрузи­вов этой группы и структурой вмещающих пород может быть различна. Наибольшее согласие наблюдается у силлов, наимень­шее - у магматических диапиров. Следует также иметь в виду, что необходимым элементом каждого из этих «согласных» тел является подводящий магматический канал, или «ножка», интру­зива, имеющая вид секущего столбообразного или дайкообразного тела.

Силлы, интрузивные залежи, или пластовые интрузии­ - пластообразные тела, залегающие параллельно напластованию вмещающих пород (согласные), образуются на сравнительно не­большой глубине (см. рис. 118). Мощность их колеблется от не­скольких сантиметров до нескольких сотен метров, а площадь достигает нескольких тысяч километров. Сложены силлы различ­ными по составу породами (габбро, габбро-диабазами, реже гра­нитами и их гипабиссальными разностями, в краевых фациях приближающимися к эффузивным породам). Больше характерны для платформ, как, например, траппы Восточной Сибири (рис. 119), но могут формироваться и в краевых зонах геосинклинальных областей.

Рис. 119. Пластовая интрузия (интрузивная залежь или силл) траппов (темное, со столб­чатой отдельностью) на р. Ангаре. Фото В. С. Малича

Лакколиты (греч. «ляккос» - яма, подземелье) - небольшие (обычно не более 5000 м в поперечнике) грибообразные или караваеобразные тела, образовавшиеся в результате внедрения магмы м жду слоями под давлением и приподнявшие над собой вышеле­жащие слои (см. рис. 118 и рис. 120, а). В цeнтpe они имеют пло­скoe основание и крутые боковые поверхности. Могут быть либо самостоятельными, часто многофазными интрузиями, либо вхо­дить в систему единого плутона (батолита, как на рис. 118). Зале­гают на небольшой глубине (до 3000 м) и, вскрываясь денудацией, представляют куполообразные возвышенности, как, например, горы в районе Кавказских минеральных вод: Бештау, Машук, Железная и др.; сложены слабо раскристаллизованными породами (среднего и щелочного состава.

Рис. 120. Лакколит Маунт-Хоббс (а) в горах Ла Салл, США (по А. Ирдли) и интрузивный купол Аюдаг (б) в Южном Крыму (по В. Н. Павлинову).

Черное и крестики - интрузивные породы

Интрузивные купола и магматические диаnиры - штокооб­разные или каплеобразные (перевернутая капля) интрузивные тела, расширяющиеся кверху и в кровле имеющие вид купола. По всем остальным признакам близки к лакколитам. Примером могут служить Крымские массивы (рис. 120, б). Калбинские массивы в Восточном Казахстане и др.

Факолиты (греч. «факос» - чечевица) - относительно не­большие (в несколько сотен, реже - несколько тысяч метров) - согласные интрузивы серповидной или чечевицеобразной формы (см. рис. 118), заполняющие замки крупных складок или образу­ющиеся за счет вторичных дислокаций. Сложены преимущественно основными породами, в областях гранитизации имеют гранитоидный состав.

Лополиты (греч. «лопос» - чаша, плоское блюдо) - соглас­ные блюдцеобразные интрузивные тела различных размеров, от небольших залежей до огромных (в несколько сотен километров в поперечнике) массивов, как, например, Бушвельдский в Южной Африке или лополит Сёдбери в Канаде (см. рис. 118 и рис. 121).

Рис. 121. Геологическая карта (а) и структурные разрез (б) идеального лополита. По М. П. Биллингсу

g - габбро лополита, остальные индексы - различные осадочные породы

Межформационные интрузивы (гарполиты) - крупные пла­стообразные (или серповидной формы); согласные тела преиму­щественно гранитоидного состава, залегающие на поверхностях угловых несогласий. Довольно широко распространены (Цен­тральная Европа, Алтай, Восточная Сибирь, Северная Америка). Некоторые из них, например, Баварский массив Шайн, раньше принимались за батолиты.

К числу главных типов несогласных, или секущих uнтрузивных тел принадлежат батолиты, штоки и дайки.

Батолиты (греч. «батос» - глубина, «литос» - камень) ­гигантские интрузивы гранитоидного состава, внедрившиеся в зем­ную кору, часто в ядра антиклинориев геосинклиналей при актив­ном воздействии магмы на вмещающие складчатые породы (см. рис. 118 и рис. 122, 123).

Рис. 122. Калбинский батолит. Восточиый Казахстан. По Г. Н. Щербе.

1 - антиклинорий Рудного Алтая; 2­ - Чарский антиклинорий; 3 - песчано-слан­цевые толщи Калбинского синклинория; 4 - Иртышская зона смятия; 5 - калбин­ские граниты

Рис. 123. Блок-диаграмма приконтактной части батолита.

1 - вмещающие породы; 2 - гранит; 3- ­интрузивный контакт и зона метасоматоза; 4 - ксенолиты о реакционными каемками по ограничениям; а - апофизы; к - ксенолиты

При вскрытии батолитов денудацией обнажаются огромные поля изверженных пород, вытянутые по простиранию складчатого комплекса в виде неправильной формы эллипсов (здесь выход батолита идеализирован). Размеры бато­литов - сотни или десятки километров в длину и десятки ­в ширину, площади выходов их превышают 100 км² и часто достигают нескольких тысяч квадратных километров. Прежние представления о «бездонности» батолитов опровергаются.

В отличие от согласных интрузий, батолиты не оказывают механического воздействия на вмещающие породы. Поднимающаяся гранитная магма термальным и химическим путем ассимилирует боковые породы. Кроме того, как теперь выяснено, магма воздей­ствует горячими газами и перегретыми парами воды на мощные толщи осадочных и других пород, находящихся на значительном удалении от прямого контакта с магмой. В результате физико-химических процессов песчано-глинистые, метаморфические и другие породы перекристаллизуются при относительно невысокой температуре (около 700° С) и переходят в породы, близкие по со­ставу и структуре к граниту, - в метасоматические гранитоиды. Этот метасоматический процесс называется гранитизацией. Сле­довательно, крупные массивы из метасоматических гранитоидов могут залегать пластообразно и непосредственно не быть связан­ными с магмой. Батолиты чрезвычайно широко распространены.

Штоки («шток» - палка и форма для шапок) - различных размеров (но меньших, чем у батолитов) несогласно залегающие крутопадающие интрузивные тела неправильной формы, в общем приближающейся к цилиндрической. Они представляют собой либо самостоятельные массивы, либо являются ответвлениями от батолитов (см. рис. 118), или, наконец, их вскрытыми эрозией наиболее высокими присводовыми участками. Таким образом, разделение батолитов и штоков часто является условным. Обычно штоки сложены породами кислого или среднего состава.

Дайки (от шотландского слова «дайк» - стена) - несогласные интрузивные тела, ограниченные параллельными стенками, образованы при заполнении магмой вертикальных или наклонных трещин в земной коре (см. рис. 102). Различаются параллельные, радиальные и кольцевые дайки (см. рис. 118). Мощность даек обы­чно составляет сантиметры или метры, но встречаются гигантские дайки (мощность - десятки, длина - сотни километров), как, например, в Северной Америке, в Африке. Сложены они различ­ными по составу магматическими породами в отличие от нептунистических и кластических даек (или жил), которые заполнены осадочными породами.

Жилы - несогласные плитообразные минеральные тела, как правило, с менее ровными, чем у даек, плоскостями ограничения. Большинство геологов к жилам относят только те тела, которые состоят из продуктов горячих газовых и водных выделений магмы (пневматолитовые и гидротермальные жилы разного состава). Размеры жил, как и даек, варьируют в широких пределах. По форме они подразделяются на простые, сложные, ступенчатые, сетчатые, ветвящиеся, оперяющие и другие (см. рис. 84).

С крупными интрузивными телами связаны мелкие инъекции магмы в виде небольших по размерам ответвлении неправильной формы - апофиз. Ближе к поверхности магматических тел в них могут содержаться ксенолиты (греч. «апофизис» - отросток и «ксеноc» - чужой, посторонний) - различные по форме и ве­личине включения более древней боковой породы, образующиеся в результате проплавления, а затем обрушения кровли и стенок магматической камеры (см. рис. 123). В ксенолитах осадочных пород (обломки песчаника, известняка и др.) нередко содержатся ископаемые органические остатки.

В комплекс интрузивных форм входят еще вулканические жер­ловины (некки), которые представляют собой нижние части вулка­нического аппарата, т. е. переходные формы к эффузивам. В плане такие некки имеют округлую, овальную или неправильную форму; размеры их варьируют от нескольких десятков метров до 1­1,5 км в поперечнике. Боковые стенки некков почти вертикальные и при вскрытии денудацией имеют вид столбов различной высоты и толщины, сложенных более крепкими магматическими (частью пирокластическими) породами.

Кроме формы залегания интрузивных тел, особенно более или менее крупных, учитывается еще доступная прямому наблюдению форма выхода интрузива на поверхность. Очертания выхода интру­зива на поверхность обусловлены, во-первых, формой самого тела и, во-вторых, глубиной денудационного среза. Эти очертания бывают весьма разнообразны и, очевидно, что даже для однотип­ных интрузий они меняются на разных участках площади иссле­дования. Равным образом меняются и размеры выходов интрузив­ных тел, причем может быть такое положение, когда крупные тела (батолиты, штоки) на поверхности занимают небольшую площадь (начальные стадии денудации), а относительно мелкие ­значительную (если денудация срезает тело по его наибольшему измерению). Для выяснения подлинной формы интрузива просле­живают ореолы контактово-измененных пород.

* В структурной геологии и геологическом картировании между этими двумя терминами не делают различия. В горном деле пластами принято называть слои полезного ископаемого, например, пласт угля, пласт фосфорита.

* Видимая мощность слоя - кратчайшее расстояние от кровли до подошвы в плоскости среза слоя рельефом.

* Понятие «линзовидная слоистость» не следует смешивать с присутствием в тол­ще отложений отдельных линз различного состава, которые имеют другой ме­ханизм образования.

** На подошве вышележащего слоя наблюдается скульптурное отражение (сле­пок) этих знаков, но они не имеют отношения к условиям формирования такого покрывающего слоя.

* Образование «регрессивного несогласия» в обычной обстановке трудно пред­ставить. Скорее можно говорить лишь о регрессивном несогласном прилегании, чем о регрессивном несогласии. Можно допустить, что при быстром отступании моря в зону, где одновременно с регрессией или незадолго до. нее произошел сброс большого размаха и образовался подводный тектонический обрыв, в ниж­ней части которого обнажались древние слои, .молодые осадки будут прислоняться К древним. Менее вероятно действие подводной денудации. Но и при ней глубокий размыв дна (сильными течениями) будет локализоваться в узких зонах моря у «приглубях» (обрывистых) берегов, где возможно развитие преимущественно структур прислонения (прилегания).

* Это полностью справедливо лишь по отношению к крупномасштабным кар­там. На средне- и мелкомасштабных картах линия несогласия может неоднок­ратно пересекать геологические границы отложений (слоев, свит, серий), слага­ющих древнюю толщу осадочных пород.

* Напомним, что при определении азимута с помощью обычного компаса послед­ний ориентируют по странам света (т. е. совмещают север на лимбе компаса с северным концом магнитной стрелки, а юг - с южным) и берут отсчет по цифре на лимбе, ч:ерез которую проходит воображаемая прямая линия, соединя­ющая визируемый предмет с центром компаса.

* в геоморфологии термин «структурная терраса» обозначает террасу с гори­зонтальной площадкой, образовавшуюся при размыве горизонтальной толщи осадков на поверхности более плотного пласта, чем вышележащие.

* Эти складки называют также складками пластичного волочения или складками послойного течения.

* Названы так потому, что при смятии толщи шарниры этих складок, будучи вертикальными, перемещаются в горизонтальном, а не в вертикальном направ­лении, как у всех обычных складок; могут возникать на крутых крыльях скла­док или на крутых моноклиналях.

* В то же время существует предел мощности перекрывающих пород, после пре­вышения которого развитие диапировых складок невозможно, так как сопро­тивление этой толщи подъему пластичной колонны становится слишком большим.

* В природе разрывных дислокаций без смещений не бывает, однако когда сме­щения чрезвычайно малы и не могут быть отмечены при исследовании, то такими смещениями можно пренебречь.

* Растяжение верхних частей земной коры и возникающие в ней в связи с этим разрывы являются вторичным явлением на фоне изгибов земной коры, вызванных вертикальными тектоническими силами.

* У пологих разрывов в условиях сильно расчлененного рельефа такая линия принимает вид извилистой кривой и тогда простирание сместителя определяется по касательной к вершинам извилин.

* Некоторые тектонисты, например Ю. А. Косыгин (1969 г.), рассматривают интрузивные тела как проявление третьей основной группы дислокаций (помимо складчатых и разрывных) - инъективных дислокаций.