Сложные батолиты

Некоторые батолиты округлой или овальной формы с размером в несколько километров или в несколько десятков километров имеют в целом зональное распределение, при этом порода центра массива отличается от пород более внешних зон, располагающихся грубо концентрически. Этот случай, как показывают результаты детального картирования гранитных массивов, отмечается часто. Замечательным примером являются так называемые «тауриртские граниты» Ахаггара, в Сахаре, докембрийского возраста, прекрасно и весьма подробно описанные Ж Буассона.

Вообще говоря, в сложных массивах переход от одной зоны к другой иногда резкий, иногда постепенный. Чаще всего щелочность слагающих гранитоидов увеличивается от периферии к центру. Например, мы имеем диоритовую фацию на периферии и лейкогранит в центре с кольцевыми промежуточными зонами монцонитовых гранитов. Этот факт, однако, не является абсолютно универсальным. Ж. Буассона наблюдает в Ахаггаре в некоторых массивах более щелочную фацию в контакте. И.Ф. Дебон описывает обратные соотношения диорит — гранодиорит в ряде батолитов массива Котере, Пиренеи.

Если во многих случаях между зонами сложного батолита проявляется химическое изменение, то в других случаях оно слабое или полностью отсутствует. Тогда концентрические зоны определяются серией часто весьма контрастных фаций преимущественно по петрографической структуре породы: фация среднезернистая или мелкозернистая, фация равномернозернистая или порфировидная. Такой случай имеет место в некоторых зонах сооружений Ахаггара и в комплексе Иль-Гранд в Северной Бретани (фиг. 4).

Обычно зоны батолита кристаллизовались от периферии к центру, как это показывает изучение их взаимных контактов (контактовые брекчии, инъекционные прожилки). Однако эти критерии часто двойственны: вещь вполне понятная, так как более молодой гранит вблизи контакта омолаживает своего предшественника.

Ж. Буассона описывает замечательный пример, когда внутри нормального гранита существуют тонкие коленчатые слои, обогащенные плагиоклазом и биотитом («темные шлиры»). Они встречаются по соседству с критическими зонами перехода от одной зоны к другой, с внутренней стороны. Эти слои толщиной несколько сантиметров и протяженностью до 10 м и более неоднократно повторяются, накладываясь друг на друга, в интервале нескольких метров. Чаще всего, но не обязательно, они параллельны друг другу. Они грубо согласны со «сланцеватостью» или «флюидальностью» гранита, которая обычно имеет падение в сторону периферии массива. Эти шлиры растягиваются, подвергаются слабой плойчатости, ветвятся, иногда пересекаются и, наконец, распадаются на мелкие разобщенные элементы. Отметим, что этот вид шлир известен не только в сложных батолитах, но и в других категориях гранитных массивов.

Согласно структурному анализу Ж. Буассона, в Ахаггаре сложные батолиты имеют форму пологих куполов. Приемлемы и другие концентрические схемы: сплюснутая форма в виде «наложенных друг на друга блюдец», форма воронки, открытой вверх и на глубине переходящей в узкий черешок. He исключено, что в других районах, в других сложных батолитах могут быть выявлены различные формы. Напомним, что сплюснутая форма характерна для некоторых гранитных или других субвулканических комплексов, где она, по-видимому, обусловлена обрушением центра структур.

Последним успехом является установление концентрического строения ряда позднетектонических герцинских батолитов Пиренеев: Бордер, Котере, Маладетта. В массиве Бордер такое строение было установлено А. Форгани. Дифференциация идет от кварцевого габбро или кварцевого диорита на периферии до монцонитового гранита в центре. В основных типах пород вдоль их взаимных контактов иногда устанавливаются инъекции жил более кислого состава.. Интересно, что крупные массивы Котере и Маладетта образовались путем срастания нескольких, соответственно 3 и 5, сложных батолитов (фиг. 5). Этот тип группировки особенно ярко выражен в Ахаггаре, где массивы линейно вытянуты в виде четок (до 9 сросшихся массивов).

Пример — массив Керигю. Этот массив, продолжением которого на восток является массив Милла, — один из наиболее значительных массивов Пиренеев. Он был объектом известных работ А. Лакруа. Как и другие массивы, он связан с герцинским циклом и является позднетектоническим, т. е. более поздним по отношению к главным орогеническим движениям этого цикла. Его западная и южная части имеют характер сложного батолита, при этом центральный гранит слагает северную часть. По Ж. Mappy, структурное изучение всей совокупности массива показывает, что он имеет форму воронки, открытой вверх. Его границы, по-видимому, согласны с осадочными породами обрамления, что придает ему форму хонолита, наблюдаемую также и в других пиренейских массивах (Неувель, Мон-Луи).

Сложный батолит Керигю по окраине представляет собой широкую мигматитовую зону, богатую основными породами габбро-диоритового ряда, а в направлении к центру появляются гранодиориты и граниты нескольких фаций. Основные породы иногда образуют более однородные массы большой протяженности и местами содержат рассеянные мелкие тела ультраосновных пород (кортландиты и горнблендиты), размеры которых, по-видимохму, не превышают 10 м. В мигматитах встречены интересные агматиты с обломками габбро или диорита размером от 1 до 10 м и с гранодиоритовым цементом. Обычно эти мигматиты не поддаются точному картированию. Они составляют весьма разнородный материал с разнообразными включениями и более или менее темными полосами, связанными, очевидно, с эндоморфизмом; все это затронуто синкристаллическими деформациями сложной природы в результате давления интрузии.

Основные породы периферии более ранние по сравнению с гранодиоритами, которые в свою очередь более ранние, чем гранит. В нескольких частях массива, как, например, в окрестностях Пик-де-Жиневра, Ж. Mapp указал на наличие секущих контактов плоскостной структуры габбро и диоритов, пересекаемой гранодиоритом. Ho он же отмечает, что часто наблюдается согласное залегание. Этот последний факт, а также наличие петрографических переходов и некоторое минералогическое сходство приводят его к мысли о том, что речь идет о двух «магмах», застывавших одновременно. Мы также считаем, что оба типа пород завершили кристаллизацию совместно, при этом гранодиорит оказал мощное влияние на парагенезис более ранних габбро и диоритов, заставляя плагиоклазы эволюционировать в сторону снижения основности. Впрочем, септы и блоки мигматитовых фаций, очевидно, являются более ранними по сравнению с их ихором. На следующей стадии граниты часто несогласно пересекают гранодиориты.

Интерпретация сложных батолитов. На первый взгляд сложные батолиты имеют аналогию с кольцевыми субвулканическими массивами, которые рассмотрены ниже. Срастание батолитов предполагается в обоих случаях. Обусловлена ли разница лишь глубиной эрозии? Или же наоборот, это явление является принципиально отличным и конвергенция облика оказывается лишь внешней чертой? Отсутствие вулканических проявлений в большинстве сложных батолитов, исключая некоторые жилы порфиров и лампрофиров, поразительно. Напротив, вулканизм играет большую роль (кольцевые магматические дайки, туфы и вулканические брекчии) в субвулканических аппаратах. При этом такой вулканизм, очевидно, имеет глубинное происхождение и более развитая эрозия не должна привести к исчезновению их выходов. Кстати, сложные батолиты Пиренеев сформировались в конце каменноугольного периода после главной складчатости на относительно небольшой глубине, может быть порядка 2000—3000 м, и их эрозия, таким образом, не представляется очень глубокой. Если бы с ними первоначально был связан поверхностный вулканизм, то его следы должны были бы сохраниться.

Другой областью, где сложные батолиты принимают значительное участие, является обширная система мезозойских и кайнозойских батолитов, развитых с некоторыми перерывами от Аляски до Огненной Земли вдоль окраины американских континентов. Она состоит из нескольких «батолитовых сверхгрупп» на Аляске, в Калифорнии, Перу, Чили, каждая из которых имеет протяженность порядка тысячи километров. Каждое из крупных тел гранитоидов, выступающих в этих сверхгруппах, образовано срастанием сложных батолитов с концентрической дифференцированной структурой. Периферия батолитов в них является основной, габброидной или диоритовой. Ho иногда с этими габброидами ассоциируют тела перидотита.

В классической Сьерра Неваде Калифорнии, в районе Йосемитского парка, гранитный массив разделяется на два спаренных массива, разделенных перегородкой метаморфических пород с мощностью на западе и востоке соответственно около 15 и около 30 км. Западный массив состоит, начиная от периферии, из последовательных образований диорита, затем гранодиоритов числом не менее трех, так что каждый из них раздробляет и цементирует блоки предшествующего. Восточный массив сложен оболочкой гранодиорита, богатого включениями основного состава, и более молодого ядра, сложенного порфировидным гранитом, содержащим в центре еще более молодой микрогранит. Другие примеры с периферическими габбро описаны вблизи северо-западной оконечности Сьерра Невады на широте Оровилля. В Перу В.С. Питчер и др. выявили в крупных плутонических массах, с одной стороны, дифференциацию от основных пород к кислым, а с другой — центральные комплексы; некоторые из них, по мнению этих авторов, имеют субвулканический характер.

Кажется, что вдоль Кордильер обеих Америк некоторые батолиты доходили почти до поверхности Земли. В районах развития «медных порфировых руд» хорошо известны минерализованные или неминерализованные брекчиевые трубы: на окраине гранита Бисби, Аризона; минерализованные трубы на руднике Кананеа, Северная Мексика, то же явление на руднике Токепала, Перу и Теньете, Чили. Представляют ли собой эти явления вулканические эксплозии или брекчии обрушения? Их характерные черты скорее пневматолитовые, чем магматические. В конце концов, существует ли в этой системе переход от сложных батолитов к кольцевым субвулканическим сооружениям?

При современном состоянии знаний нам кажется, что делать выводы необходимо с осторожностью: вокругтихоокеанские плутонические явления мезозойско-кайнозойской эпохи нам представляются настолько специфическими, что нам кажется преждевременным их обобщение с так называемыми аналогичными явлениями земного шара во всех геологических эпохах.

Упомянем, что с другой стороны Тихого океана гранитные массивы Малайзии и Индонезии, с которыми связаны месторождения олова, представлены монцонитовыми роговообманковыми типами, пересеченными нормальным гранитом. Эти основные разновидности представляют собой краевую фацию и кровлю батолитов. Возможно, что детальное картирование гранитов выявит мегаструктуры, аналогичные мегаструктурам гранитоидов американских Кордильер. Упомянем также оловоносные грубы этого района, отмеченные А. Лакруа и напоминающие указанные выше трубы.