Субвулканические гранитные массивы. Кольцевые комплексы
Субвулканические гранитные массивы представляют собой мелкие батолиты, которые поднялись до малых глубин от дневной поверхности и связаны с вулканическими формациями. Они часто пересекают вулканические потоки и горизонты туфов. Мощность покрышки в момент их образования (весьма изменчивая в зависимости от конкретных случаев) может уменьшаться в некоторых массивах до 1 км или даже до нескольких сотен метров. Эта покрышка часто образована лавами и туфами. Их диаметр в большинстве случаев составляет несколько километров, но некоторые из них достигают 20—30 км.
Наиболее характерные из этих массивов имеют кольцевое концентрическое строение. В этих случаях их контур приблизительно округлый или овальный. Батолит может быть простым или сложным. В последнем случае он образован из нескольких глубинных пород, отличающихся по своему химическому составу или только по своей петрографической структуре. Это — гранитоиды, иногда ассоциирующие с другими породами (фиг. 7). Кроме этого, концентрическая структура массива подчеркивается концентрическими или полигональными дайками, расположенными в виде более или менее протяженного венца снаружи батолита. Эти кольцевые дайки («ring dikes») слагаются породами, аналогичными породам центрального массива, или соответствующими порфировыми разностями или лавами; при этом все породы могут иметь аналогичный химический состав либо сильно отличаться друг от друга. Часто проявляется чередование вулканических и плутонических пород, как это видно по пересечениям даек между собой и с центральным плутоном. Промежуточные зоны между кольцевыми дайками, называемые экранами («Screens»), сложены окружающими породами, которые часто, но не всегда, относятся к вулканическим сериям. Такие экраны часто окаймляют изогнутые субвертикальные сбросы и иногда содержат милониты. Они отражают значительные вертикальные перемещения. Внешние кольца могут иметь значительный диаметр. Для самой внешней кольцевой дайки одного из комплексов Аира в Сахаре указывается диаметр 65 км. Замечательной характерной чертой кольцевых комплексов является то, что они иногда располагаются рядом друг с другом по 2, 3 или 4 комплекса, слегка сдвинутых относительно друг друга, причем каждый обрезается при развитии более молодого (фиг. 8).
Важно отметить, что в зависимости от района можно найти кольцевые комплексы, образованные породами, принадлежащими к любой группе классификации плутонических пород. Это явление свойственно, таким образом, не только гранитоидам: некоторые комплексы сложены преимущественно ультра-основными породами, другие габбро или сиенитами или фельдшпатоидными породами.
В громадном большинстве случаев, какой бы ни была петрография рассматриваемых пород, эти комплексы группируются в более или менее многочисленные группы, число комплексов в которых может достигать нескольких десятков. Такие рои располагаются в тех областях, направление удлинения которых отражает важное тектоническое направление района. В некоторых случаях речь идет о крупном «линеаменте» внутри кратона или о пограничной зоне между континентальной и океанической корой. По-видимому, весьма глубинное растрескивание способствует локализации роев кольцевых массивов.
Наиболее интересными и лучше всего изученными являются третичные габбро-гранитные комплексы Шотландии, расположенные по окраине Северной Атлантики. Как мы увидим далее, их структура была объяснена К.Т. Клу, X.Б. Мофом и Э.Б. Бейли связью с последовательными подземными обрушениями, не доходящими до дневной поверхности, или с «подземными опусканиями» в пределах крупных вулканических кальдер (теория опускания кальдер). Образованная полость, вероятно, делала возможным внедрение плутонических пород, а повторение обрушений обеспечивает последовательное и концентрическое размещение дифференцированных пород. Тем не менее мы увидим, что это объяснение вызывает много возражений.
Интересным является также линейное расположение кольцевых комплексов Аира (Центральная Сахара), в Северной Нигерии в пределах кратона Западной Африки. Их гранит мелового возраста является источником крупных месторождений олова. Следует указать, наконец, комплексы Юго-Запада Африки предположительно юрского возраста, из которых одни преимущественно являются гранитными (Брандберг, Эронго), другие — габброидными, третьи же пересыщены щелочами. Два первых были объектом известных исследований Г. Клооса и К. Худоба.
Известны также массивы, образованные в областях предшествующей орогенической активности в кратонный этап их развития. Укажем массивы Предаццо и Монцони, преимущественно монцонитового и гранитного состава, расположенные в итальянских Альпах и образованные в триасе — анорогенном периоде с значительным вулканизмом в этой части Альп. Массивы герцинского хребта Восточной Австралии находятся, вероятно, в аналогичной ситуации. Некоторые наблюдения говорят о повторении в некоторых районах этого явления в различные эпохи: существование в Шотландии девонских комплексов по соседству с третичными; девонские до пермских комплексы и мезозойские и даже кайнозойские комплексы в Восточной Австралии.
Очевидно, несколько иная категория кольцевых субвулканических комплексов, преимущественно гранитного состава, была недавно выявлена за пределами кратона в осевой части крупной батолитовой группы гранодиоритов на побережье Тихого океана в Перу У.С. Питчером. Э. Дж. Коббингом и У.С. Питчером. Ниже мы вернемся к интерпретации батолитов Кордильер, корни которых представляются весьма глубинными.
Наконец, нужно упомянуть и третью категорию кольцевых комплексов, расположенную в океанических областях, в которых граниты не принимают, вероятно, никакого участия, так как она связана с щелочной дифференциацией базальтовых пород. Это явление было описано на Канарских островах. По-видимому, мы имеем то же самое на Таити, Реюньоне, где существует та же самая дифференциация с появлением сиенитовых пород. Эти кольцевые океанические комплексы, может быть, находятся в связи с крупными разломами океанической коры; но исследования по этому поводу еще недостаточны.
Возвращаясь к гранитоидам, важно подчеркнуть, что граниты этих комплексов составляют ничтожное количество от всей совокупности гранитов.