10 Structural_Geology_10М

1. Дніпро 2016 Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара Геолого-географічний факультет Кафедра геології та гідрогеології Структурна геологія та геологічне картування MPP – 10(1- 46) Манюк В.В. з використанням матеріалів Смішко Р.М.

2. Форми залягання інтрузивних тіл. Інтрузивні породи надзвичайно широко розповсюдженні у земній корі. Вони зосереджені перш за все у фундаменті давніх платформ та в складчастих областях, у незначному ступені у осадовому чохлі платформ. Серед них 85 % складають гранітоїди, 10% - середні і лужні породи, 5% - основні та ультраосновні породи. Вік основної маси відкритих на денній поверхні гранітоїдів – доріфейський. Чим молодша складчаста область, тим менша кількість і менші за розмірами інтрузивні масиви в них зустрічаються.

4. Розміри і форма масивівдужерізноманітні: віднезначних до сотенькілометрів в поперечнику. Коженмасивхарактеризуєтьсясвоєюнеповторною формою як у горизонтальному так і у вертикальному перетинах. Поділїх на різнітипи з урахуваннямрозмірів, форми та складу доситьумовні і носятьформальний характер.

5. Інтрузивні тіла за розмірами поділяються на такі типи: ареал-плутони, батоліти, штоки, лаколіти, лополіти, факоліти, магматичні діапіри, дайки, сілли, апофізи та деякі інші.

6. Ареал-плутони– це величезні за площею масиви гранітів і гранітогнейсів, які не мають певних обрисів, з поперечними розмірами в сотні кілометрів.. Вони поширені на давніх щитах (Канадський, Український, Балтійський та ін.). Формуються при неодноразових етапах інтрузивної діяльності. Ареал-плутони з докембрійською історією розвитку земної кори.

7. Батоліти – це великі масиви інтрузивних порід, які складені переважно гранітами і гранодіоритами з поверхнею виходу понад 200 км2. За рішенням батолітової комісії США (1932) до батолітів відносяться інтрузивні масиви з поперечником понад 32 км. Батоліти залягають переважно серед осадових товщ складчастих областей в ядрах антикліноріїв. Їх вкорінення відбувалося переважно під час головної складчастості, або безпосередньо після неї. Нерідко своєю довгою віссю батоліти орієнтовані паралельно до простягання складчастих структур. Відомі овальні і круглі батоліти, а також складної конфігурації. У довжину вони можуть досягати сотень кілометрів, а в ширину десятки км.

8. Купол HalfDome у національному парку Йосеміті, частина великого батоліту.

9. Лакколітами називаються невеликі (до 3-6 км у поперечнику) грибоподібні тіла, границі яких згідні з поверхнями вміщуючих їх верствуватих порід. Це дуже поширена форма гіпабісальних інтрузій. Вони утворюються внаслідок нагнітання магми у міжшаровийабо міжформаційнийпростір. Висота лакколіту звичайно менша за його горизонтальний розмір, а потужність зменшується до периферії. Їх утворення відбувається близько до поверхні.

10. Лаколіти

11. Лополітице тарілкоподібні тіла, які залягають згідно з вміщуючими породами і утворені, головним чином, основними, ультраосновними та лужними породами. Вони утворюють як невеликі поклади так і велетенські тіла в сотні км у поперечнику. Так, відомий Бушвельдськийлополіт має довжину близько 300 км.

12. Лополіти

13. Факолітаминазиваються невеликі інтрузії, які мають серповидну форму у перетині і розвиваються зазвичай у ядрах антикліналей, рідше – синкліналей. Магма при їх утвореннівкорінюється у ослабленніміжверствовізони в замковихчастинах складок. Найсприятливіші для утворенняфаколітівявляються делянки з крутим занурення шарниру. Потужністьфаколітівможе складами сотні, інколитисячіметрів.

14. Факоліти

15. Магматичні діапіриналежать до гіпабісальних вертикальних або крутих інтрузій. Для них є характерною видовжена веретеноподібна, або грушовидна форма як в плані так і у вертикальному перетині, відносно невеликі розміри (від десятків метрів до кількох км) та січні контакти з вміщуючими породами. Діапіривкорінюються у ослабленні зони вздовж розривів та великих тріщин.

17. Сілливиникають при вкоріненні магми вздовж поверхонь нашарування. Відомі тіла такого типу з площею до 10000 км2 . Потужності їх бувають найрізноманітнішими – від найтонших ін’єктивних проверстків - до 600м, але переважають тіла потужністю 10 – 50м. За складом вони також досить різноманітні – від гранітів до габро, але переважають основні. Часто міжверствові інтрузії утворюють серію покладів, розташованих одні над одними і поєднані між собою січними відгалуженнями. Такі комплекси складені зазвичай габро-діабазами і мають значне поширення у осадових товщах пермського і кам’яновугільного віку на Сибірській платформі, на Деканському плато на півострові Індостан.

18. Сілли

19. Дайкиявляють собою плитовиднітіла, які розміщуються в тріщинах земної кори. Вони можуть бути виповненими різними за складом породами. Часом вони видовжені і простежуються на сотні км при ширині від перших сотень метрів до десятка км. Але їх переважна більшість має довжину сотні або десятки метрів при потужності в кілька метрів. Звміщуючими породами мають січні контакти. Найчастіше зустрічаються в зонах загального розтягнення групами, які утворюють дайкові пояси. Особливу групу складають кільцеві дайки, які розвиваються по колу біля одного центру, який виражений невеликим штоком інтрузивних порід.

20. ДайкаBaranof Cross-Island Trail, Аляска апофізи Жили

21. Апофізи (язики) являють собою невеликі, із сліпим закінченням відгалуження від великих магматичних тіл, зв’язок між якими чітко простежується. Крім наведених форм, які найчастіше фігурують в геологічній літературі відомі і менш вживані назви інтрузивних форм. • До них відносяться: • Гарполіт – достатньо велике інтрузивне тіло серповидної або Г-подібної форми, у якого магматичний канал зміщений до одного з його кінців. • Етмолітнезгідно залягаючи тіло,, яке за формою нагадує неправильну лійку. • Бісмаліт – (бісма – корок) – інтрузія, яка відрізняється від лакколіту циліндричною формою.

22. За відношенням до характеру шаруватостіінтрузивнихтілїхподіляють на двігрупи: згідні та незгідні.

23. У згідних інтрузій обмежуючи поверхні паралельні до верствуватості і вивержені комплекси не січуть незгідно вміщуючи породи. Незгідні проривають вміщуючи їх шаруваті товщі і їх контакти мають різко незгідне залягання із вміщуючими породами. До згідних інтрузій відносяться лаколіти, лополіти, факоліти, інтрузивні поклади. До незгідних – батоліти, штоки, некки, дайки, жили.

24. Визначення віку інтрузивних масивів ґрунтується на застосуванні радіоактивних методів дослідження. Це визначення кількості продуктів радіоактивного розпаду елементів, які містяться у мінералах, що складають інтрузивну породу. Серед цих методів найпоширенішими є: олово (свинцево) – ізотопний, рубідій – стронцієвий, калій – аргоновий. Не менше значення має визначення відносного віку порід, яке встановлюється на підставі вивчення взаємовідносин інтрузії з оточуючими породами.

26. Вивчення контактових ореолів. Магма, що вкорінюється у товщі скельних порід, завжди впливає на них. Зокрема, це підвищення температури, високотемпературні розчини (флюїди), різке падіння тиску в зоні контакту, геохімічні бар’єри. Це веде до різкої зміни як вміщуючих порід так і інтрузивних в зоні контакту. Відбувається перекристалізація з утворенням роговиків, скарнів та інших контактово-метаморфічних порід.

27. Ширина зон контактів змінених порід (ендоконтактові зони) для різних інтрузій буває різною. Вона змінюється у залежності від складу самої інтрузії та характеру вміщуючих порід. Найбільші ореоли контактового метаморфізму (від 1 до 3 км) розвиваються навкруг гранітних інтрузій. А для інтрузій основного складу їх ширина не перевищує кількох метрів.

28. Форми залягання метаморфічних порід. Метаморфічні породи – це первинно осадові або магматичні утворення, які в тій чи іншій мірі були змінені і перетворені під дією високих температур і тиску у породи іншого складу. Важливим чинником при метаморфізмі виступають флюїдні розчини, незалежно чи є вони принесеними ззовні, чи мігрують всередині перетворюваних порід. Основна маса метаморфічних порід сконцентрована у архейських та нижньо протерозойських утвореннях і значно в меншій мірі поширена у верхньопротерозойських та більш пізніх комплексах.

31. Вважається, що метаморфічні перетворення відбуваються при температурі від 150 - 200ºС до температури плавлення (від 680 - 700º і більше, залежно від температури і складу порід) і при тискові від кількох до 1200 мПа. • Залежно від ролі зазначених чинників виділяють наступні типи метаморфізму: • 1. контактовий (термальний); • 2. дислокаційний (динамометаморфізм); • 3. регіональний; • 4. ультраметаморфізм; • 5. метасоматоз та гранітизація

32. 1. Контактовий (термальний) метаморфізм пов’язаний із дією гарячих магматичних розплавів на вміщуючи породи (екзоконтакт) та характерною наявністю внутрішніх змін вивержених порід внаслідок їх взаємодії з оточуючими породами (ендоконтакт). Внаслідок такої взаємодії формуються контактові ореоли.

33. Для гранітоїдних плутонів діаметром 10 – 15 км ширина контактових ореолів складає 2 – 3 км. Кореляція між розмірами та шириною контактових ореолів досить недосконала. Так, ширина одного з найкраще вивчених контактових ореолів Комрі в Шотландії, який оточує діоритовий плутон з розмірами виходу 1 х 8 км, складає лише 400 – 500 м. Зазвичай контактові ореоли плутонів основного складу вужчі, ніж ореоли гранодіоритових інтрузій.

34. Метаморфічна зональність. За своїм проявом у просторі контактовий метаморфізм має поступовий характер. Його інтенсивність зростає від периферії до контакту з магматичним тілом. У метапелітових породах спостерігається така послідовність новоутворених мінеральних асоціацій від зовнішніх до внутрішніх частин: • Мусковіт – хлорит; • Біотит – андалузит – мусковіт; • Біотит – кордієрит – силіманіт – мікроклін.

36. Типовим продуктом контактового метаморфізму розглядаються р о г о в и к и. Серед роговиків, залежно від температури, при якій вони формувалися, виділяються санідинові, піроксенові, амфіболові, кордієрит – андалузитові та інші. Тіла роговиків концентруються у вигляді оболонок-ореолів навколо інтрузивних тіл.

37. Ширина цих ореолів визначається початковою температурою магми та кількістю тепла, яке спроможне передати інтрузивне тіло вміщуючим породам. Вона може змінюватися від кількох сантиметрів навколо дайок до сотень метрів навколо великих масивів і навіть кількох кілометрів біля батолітів.

38. 2. Дислокаційний (динамометаморфізм) та регіональний метаморфізм. Регіональний метаморфізм, на відміну від контактового, зумовлюється впливом високих температур та тиску за участі флюїдів (води, вуглекислоти, гарячих розчинів лугів, кальцію, фтору, сірки та інших речовин), а динамометаморфізм, крім того, - стресовими навантаженнями та пов’язаними з ними пластичними деформаціями.

39. Зміна тиску і температури (Р – Т умов) та флюїдних режимів, а також зростання та зменшення стресових навантажень приводить до утворення відповідних цим змінам мінеральних парагенезисів. Таким парагенезисам відповідають певні фації метаморфізму (напр. зеленосланцева, епідот-амфіболітова, амфіболітова, гранулітова та ін.).

41. Зазвичай встановлюється широка кореляція у просторі і часі між регіональним метаморфізмом, орогенією і гранітоїдним плутонізмом. Говорячи про якийсь епізод метаморфізму ми розуміємо і певний часовий інтервал протягом якого формувалася метаморфічна порода за рахунок первинної. Структурна еволюція породи визначається картуванням і аналізом складчастості колишніх плоских структурних елементів. Багато даних можна отримати при мікроскопічних дослідженнях.

42. Переважнабільшістьметаморфічнихпорідмаютьшаруватість, яка можевиражатисяабодоситьчітко, а може бути ледьпомітною (за забарвленням, наприклад, або за переважаючоюконцентрацієюпевнихмінералів.

43. Як приклад можна навести ритмічну шаруватість нижньопротерозойськихгнейсо-сланцевих (первинно піщано-глинястих) товщ Карелії за К.О. Кратцем: у нижній частині ритму залягають аркозові пісковики, вище – слюдисті кварцити, біотит – кварцові сланці, далі з різкою границею на сланцях залягають аркози наступного ритму. Шаруватість метаморфічних порід відбиває відмінності у складі первинних порід і може бути як в осадових породах паралельною, скісною, лінзовидною та інш. Часто спостерігається ритмічна будова з правильним чергуванням різних за складом порід.

45. Потужність ритмів змінюється від кілько сантиметрів до 3 м, загальна ж потужність цієї товщі становить декілька тисяч метрів. Така ритмічність дозволяє встановити положення покрівлі і підошви дислокованих товщ, а характер ритмічності може служити підставою для співставлення та кореляції стратиграфічних розрізів.

46. Іншою властивістю є текстура – чітка орієнтація у одному напрямку лускуватих та пластинчастих мінералів, таких як слюди, хлорит, амфіболи та інш. Таке явище отримало назву кристалізаційної тріщинуватості, а в гнейсах та метаморфізованих інтрузивах – гнейсовидності. Такі текстури з’являються у породах при метаморфізмі і через те є вторинними, накладеними новоутвореннями. Кристалізаційна сланцюватість і гнейсовидність найчастіше співпадають з шаруватістю, але нерідко перетинають її під тим чи іншим кутом.