Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Субвулканические массивы гранитов

07.05.2019


Плутонические субвулканические комплексы с кольцевой структурой, описанные ранее, в большинстве случаев преимущественно гранитные. Их связь с вулканическими явлениями, безусловно, тесна. Объяснение их структуры серией концентрических обрушений, чередующихся с магматическими поступлениями, заставило исследователей видеть в них крупные вулканические кальдеры, точнее, глубоко эродированные части кальдер.

Обрушения вдоль периферических сбросов характеризуются различными признаками, особенно когда внешние формации являются субгоризонтальными. Часто наблюдается, что они принимают наклон к центру структуры, по мере приближения к ее окраине, как это происходит при обрушении. В других местах можно видеть обрывки тех же самых формаций, опущенных внутрь комплекса на несколько сотен метров ниже, чем их уровень снаружи: эти обрывки представляют собой либо пластины кровли батолита, либо поставленные вертикально чешуи в «экранах» («screens») между кольцевыми дайками. Однако это движение не всегда представляет собой обрушение. Напротив, оно представляется восходящим для гранита северной части острова Арран, Гебриды, где пласты периферических формаций изогнуты вверх. Иногда кажется, что оба направления перемещения следовали друг за другом: в Брандберге периферические падения к центру, затрагивающие пласты, которые окружают массив, указывают на опускание массива; но обрывки тех же самых пластов, находящиеся в нескольких сотнях метров выше в центре массива, свидетельствуют о преимущественно восходящем движении.

Наиболее разработанная теория подобных структур была дана К. Т. Кду, X. Б. Моф и Э. Б. Бейли по замечательным исследованиям, посвященным в начале века третичным комплексам Шотландии: прерывистые обрушения крупных вулканических кальдер и интрузии плутонических пород в среду обрушения. Обрушение в виде вертикального цилиндра или точнее конического ствола, расширяющегося книзу, оставляло пустоту в толще формаций в центре структуры (фиг. 58). Эту структуру они называют «подземная кальдера». Габброидная, затем гранитная магма, поднимающаяся по периферии конического ствола, заполняет эту пустоту ниже почвы наподобие лакколита, питающегося с периферии. Так как это явление повторяется, осуществляется ряд интрузий, вставленных одна в другую на более или менее высоких уровнях. Последующая эрозия могла обнажить эти образования более или менее глубоко, либо создавая видимость штоков или батолитов у плутонов, в действительности обладающих дном, либо вскрывая на поверхности круговые дайки интрузивной породы.

Другая категория явлений в комплексах Шотландии и в других районах может быть отнесена в актив теории кальдеры. Конические листы («cone-sheets») обычно являются более тонкими дайками, чем обычные кольцевые дайки (ring dikes) и более поздними, чем последние. Они выполнены лавой. В то время как вершина конуса кольцевых даек расположена над эрозионной поверхностью, у «cone-sheets» она находится внизу. Точечная зона происхождения «cone-sheets» на глубине может быть интерпретирована как центр вулканической эксплозии. Так, Г. фон Экерманн считает, что эксплозивные центры гиперщелочного субвулканического кольцевого комплекса Альнё, Швеция, расположены на глубине 9, 5 и 3 км ниже древней поверхности. Богатство магмы летучими элементами делает правдоподобными эксплозионные явления. Если это так для ийолитов, то это менее вероятно для габбро и гранитов.

Согласно с этими магматическими взглядами на происхождение комплексов, Г. Клоос и К. Худоба пишут, что плутоническое вещество гранодиоритового массива Эронго, Юго-Западная Африка, переходит в потоки лав «как ножка гриба в его шляпку»; и «нет сомнения, что здесь улавливается переход от тела глубинной породы в соответствующие потоки». Это точное наблюдение нам представляется, однако, совершенно единичным в литературе.

Г. Корн и Г. Мартин, изучая группы комплексов Юго-Западной Африки, пишут в том же духе: «Все эти вулканические комплексы проявляют различные возможности образования кальдер. Эронго: обширная неглубокая кальдера на крупном вулканическом плато. Брандберг: глубокая, очень правильная кальдера без заметной вулканической деятельности. Мессум: повторяющееся глубокое оседание и сильная вулканическая активность. Эти кальдеры образуют представительную группу совокупности типов современных кальдер. Плутоны, которые сейчас обнажаются, представляют собой наиболее низкие уровни крупных кальдер. Многие сегодняшние кальдеры, может быть, могут на глубине иметь структуру Брандберга или Мессума».

Наконец, можно отметить, что комплексы, группирующиеся в рои, не создают впечатления об их независимом глубинном происхождении. В самом деле, их горные породы часто сильно дифференцированы и появляются в той же последовательности от одного комплекса-брата к другому. Таким образом, в Северной Нигерии для приблизительно сорока комплексов, сгруппированных в зоне 100—200 км с востока на запад и 300 км с севера на юг, следуют один за другим более десятка дифференцированных гранитов или гранит-порфиров, разделенных на два цикла, причем каждый начинается характерным порфиром с роговой обманкой или фаялитом. Кажется, что на небольшой глубине должен был существовать обширный магматический резервуар значительной горизонтальной протяженности. Поскольку дифференциация проходит до конца от габбро к граниту, мы полагаем, что этот резервуар мог бы напоминать крупный лополит, как, например, лополит Бушвельд, Южная Африка.

Во всяком случае, в гипотезе вулканической кальдеры загадкой остается затвердевание магмы в виде породы плутонического облика, в то время как можно было бы надеяться увидеть лаву или вулканический порфир, так как глубина формирования была небольшой, как это можно видеть во многих случаях (от нескольких сотен метров до 1—2 км самое большее).

Первым замечанием является чрезвычайное богатство многих из этих гранитов пневматолитовыми элементами: пегматитовые шлиры, миаролитовые структуры, особые минералы (колумбит и касситерит в Нигерии; арфведсонитовые солнца в Брандберге; гнезда турмалина в Эронго). Второе относится к медленности процесса. При посещении Нигерии в 1965 г. под руководством Р. Блэка и Д.К. Тернера, нас поразило наличие маломощных (иногда 2 м) субгоризонтальных экранов, отделяющих два последовательных гранита, что указывает на чрезвычайно медленное и спокойное становление. Это двойное обстоятельство, противопоставляемое резкому и быстрому характеру вулканических процессов, где быстро выделяемые пневматолиты почти не принимают участия, как нам кажется, объясняет кристаллизацию в виде плутонического облика. Однако трудности сохраняются, одну из них как раз представляет малая вероятность существования ограниченной среды, способной длительное время сохранять пневматолиты под высоким давлением в трещиноватых участках с повторяющимся оседанием.

Нужно ли рассматривать интрузию гранитоидов не в форме магмы как для риолитов и долеритов кольцевых даек в различных комплексах, а в форме мигматитового вещества, уже выработанного на глубине?

Другой является концепция Д. Рейнольдс, которая рассматривает скорее метасоматоз, чем кристаллизацию магмы. В третичном кольцевом комплексе Слив Гуллион, Ирландия, она описала преобразование гранодиорита каледонского фундамента и третичного вулканического туфа в гранофир и приписала его метасоматозу, вызванному вулканическими газами.

Наконец, мы допускаем другую возможность: частичный анатексис вулканического материала. Мы были поражены при посещении в 1960 г. под руководством К. Офтедаля субвулканических кольцевых щелочных комплексов Осло существованием в комплексе Глитреван весьма массивных и по облику явно плутонических трахитовых игнимбритов (сиенитов). Этот процесс «плутонизации» мог бы иметь более широкое распространение и не только в кольцевых комплексах.

Видно, что связь плутонизм — вулканизм далека от выяснения в субвулканических аппаратах. Во всяком случае эти аппараты представляют собой весьма специфический тип, пространственная роль которых является небольшой. Опираясь только на них, нельзя разрешить всю совокупность гранитных проблем на всем земном шаре.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: