Курс лекций по инженерной геологии (стр. 14 )

Средиземноморско-Индонезийская зона охватывает область молодых гор от Альп через Апеннины, Кавказ, Эльбурс и горы Малой Азии, захватывая острова Малайского архипелага. Здесь на островах Танимбар, на Яве, Суматре, Никобарских, Андаманских, Молуккских и на Малых Зондских располагается основная часть вулканов этой зоны (104 из 134). Остальная часть действующих вулканов находится на западе зоны (в северной части Средиземного моря, Сицилии, Апеннинском полуострове и Греции).

Атлантическая зона вулканов приурочена к вершинам подводного серединного Атлантического хребта. На севере она начинается вулканами острова Ян-Майен, далее на юг идут вулканы Исландии, Азорских островов, островов Вознесения и Трис-тан-да-Кунья. К этой же зоне относятся вулканы Мадейры и Канарских островов, Зеленого мыса, Св. Елены и Малых Антильских. Всего в Атлантической зоне насчитывается 59 действующих вулканов.

Зона Индийского океана. Вулканы здесь связаны также с глубинными разломами. Основная масса вулканов встречается на островах Индийского океана (Родригес, Новый Амстердам, Реюньон, Св. Павла и ряд других островов, представляющих собой повышенные участки подводных хребтов океана) и на Африканском материке, где наиболее крупными из 12 действующих являются Килиманджаро и Кения.

В ряде мест вообще нет действующих вулканов, например в Австралии, Сибири и на Урале, но широко развиты остатки потухших вулканов.

Вулканическая деятельность в истории Земли то усиливалась, то ослабевала. Причиной усиления вулканизма в отдельные этапы истории Земли было увеличение тектонических напряжений, способствовавших появлению ослабленных зон в земной коре.

Лекция 7. Интрузивный магматизм. Магматические горные породы

Интрузивный магматизм. Поднимающаяся из недр Земли магма не всегда прорывает земную кору и изливается на ее поверхность. Чаще магма, медленно остывает и отвердевает на более или менее значительной глубине. Образовавшиеся таким путем тела называются и н т р у з и в н ы м и телами, интрузиями, или интрузивами. Они разделяются на две группы: глубинные массивы и инъекционные тела.

Интрузивные массивы

Батолит (от греч. batos — глубина, 1itоз — камень) — это очень крупное магматическое тело, уходящее на большую глубину. Батолиты чаще всего располагаются в центральных частях горноскладчатых сооружений и простираются на сотни километров.

Площадь, занимаемая выходом батолита, иногда составляет десятки и сотни тысяч квадратных километров. Батолиты обычно сложены высококремнистыми магматическими породами — гранитами, гранодиоритами, реже сиенитами. Ранее предполагали, что батолиты внедрения, пронизывающие всю толщу земной коры. В дальнейшем с помощью геофизических мётодов исследования было установлено, что батолиты располагаются вглубь не более чем на 10 км.

Образование крупных батолитов загадочно и трактуется разными учеными неоднозначно. Согласно мнению одних исследователей батолиты образуются в результате поднятия крупных масс магмы, которая обрушивает и расплавляет горные породы, ассимилируя их. Другие ученые полагают, что крупные батолиты образовались главным образом за счет процесса гранитизации осадочных и других горных пород. Этот процесс связывают с восходящими (по крупным трещинам и разломам) потоками магматических флюидов. Высокотемпературные флюиды глубинного происхождения проникают по трещинам и разломам земной коры из верхней мантии в результате ее дегазации. Проникшие флюиды в условиях высокой температуры и огромного давления способствуют расплавлению горных пород, их переработке, и изменению состава. Большое значение при этом играют подвижные компоненты — вода, углекислота, калий, натрий и др. В итоге образуются минералы, из которых состоят граниты.

Ш т о к и глубинные магматические тела сравнительно с батолитами небольших размеров, неправильной формы, близкой к цилиндрической (рис. 72). Они обычно приурочены к зонам повышенной трещиноватости, к узлам пересечения различных тектонических трещин. Их размеры также различны, местами достигают десятка и более километров в диаметре. Площадь их не более 100— 200 км2. Штоки нарушают, деформируют вмещающие породы и сами состоят из горных пород разного состава.

Инъекционные магматические тела

Они образуются в результате внедрения магмы под давлением и по сравнению с глубинными интрузивными телами имеют небольшие размеры. По соотношению с вмещающими горными породами они делятся на согласные и несогласные, секущие под различными углами вмещающие горные породы. К согласным относятся силлы (пластовые интрузии), лакколиты, лополиты, факолиты. К несогласным (секущим) дайки, некки.

Согласные инъекционные тела

С и л л ы образуются путем внедрения главным образом основной магмы вдоль поверхностей напластования осадочных пород на небольшой глубине. Они как бы раздвигают слои вмещающих пород, что связано с расклинивающим действием пород и газов магмы. Эти межслойные пластообразные интрузии могут быть единичными, но нередко в одном и том же геологическом разрезе наблюдается несколько таких интрузивных тел, чередующихся со слоями вмещающих пород. Хорошо известны пластовые интрузии (силлы) Сибирской платформы, перемежающиеся с породами триасовой и пермской систем. В этом чередовании участвуют и эффузивные покровы, возникшие в результате неоднократных трещинных извержений основной лавы и образующие мощную, так называемую трапповую формацию (т р а п п ы -- общее название гипабиссальных полуглубинных и эффузивных горных пород основного состава, развитых на платформе).

Л а к к о л и т ы (от греч. lakkos — яма) представляют собой грибообразные, или караваеобразные, тела размером от сотен метров до 5— б км и более. Их верхняя поверхность выпуклая, нижняя более или менее плоская, и к ней подходят подводящие каналы. В их формировании участвуют кислые и средние магмы, местами щелочные. Покрывающие их слои горных пород механически нарушаются, они изгибаются, принимают форму контуров лакколитов.

Л о п о л и т ы (от греч. Iораs — чаша) представляют собой межпластовые интрузивные тела блюдцеобразной формы, состоящие преимущественно из пород основного состава (рис. 73, 2). Местами они достигают очень больших размеров, как, например, лополит Бушвельда в Южной Африке длиной свыше 300 км.

Ф а к о л и т ы (от греч. phakos— чечевица) относительно небольшие тела преимущественно основного состава, образующиеся в сводовых частях складок. Они имеют чечевицеобразную, а в разрезе серповидную форму.

Несогласные инъекционные тела. Среди них также выделяется несколько форм.

Н е к к и (от англ. neck — шея), или вулканические жерловины, являющиеся частью древних вулканических аппаратов центрального типа. Они заполнены застывшей магмой, иногда содержащей обломочный материал. В некоторых случаях некки почти целиком заполнены вулканическим обломочным материалом, особенно в верхней части, который ниже может переходить в застывшую магму. Диаметр округлых или овальных некков от нескольких метров до 1—1,5 км.

Д а й к и (от шотл. dyke — стена) представляют собой плоские плитообразные магматические тела, образованные в результате внедрения магмы в вертикальные или наклонные трещины в земной коре (рис. 74). Их слагают породы различного состава, от ультраосновных до кислых с преобладанием основных. Мощность (толщина) даек колеблется от нескольких сантиметров до десятков, Иногда сотен метро3 и даже километров. Длина их также различна — от десятков метров до десятков Километров, редко до сотен километров.

Крупнейшая из Известных Большая дайка в Зимбабве (Южная Африка) Протягивается на 540 км и имеет мощность от 3 до 13 Км. Дайки часто располагаются группами. Помимо прямолинейных даек встречаются кольцевые, развивающиеся по окружности около какого-либо более крупного интрузивного тела или вокруг вулканических центров.

В отличие от даек имеются трещинные интрузии не столь правильной формы с различными изгибами, ответвлениями, отличающиеся невыдержанной мощностью.  Такие трещинные интрузивы называют магматическими жилами В этих жилах встречаются самые различные породы, но чаще основного состава. Жилоподобные ответвления от интрузивных тел называются а п о ф и з а м и (от греч. арорhisis - отросток).

Магматические горные породы

Минеральный состав, структура и текстура магматических горных пород

В процессе кристаллизации магмы образуется большое количество минералов, значение которых для образования изверженных пород неодинаково. Выделяют породообразующие минералы, являющиеся главными составными частями горных пород. Этих минералов немного: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, оливин, нефелин. Значительно больше список минералов, обычно имеющих второстепенное значение и присутствующих в очень небольшом количестве. Эти минералы называют акцессорными. Среди них встречаются апатит, циркон, магнетит, сфен, ильменит, гематит, хромит, рутил, турмалин, флюорит, корунд, минералы групп эпидота и граната и многие другие.

Основные породообразующие минералы изверженных пород это кварц и силикаты (наиболее распространенные минералы в земной коре), среди которых особо важное значение имеют полевые шпаты. При образовании эффузивных горных пород лавовый расплав не всегда успевает раскристаллизоваться и в этом случае важным компонентом является переохлажденный силикатный расплав — вулканическое стекло.
Магматические горные породы — не случайные смеси минералов, а закономерные их ассоциации. Наличие определенного породообразующего минерала обусловливает обязательное присутствие одних и столь же обязательное отсутствие других.

По генезису минералы изверженных пород можно разделить на минералы главной фазы магматической кристаллизации и эпимагматические, т. е. послемагматические. Минералы главной фазы магматической кристаллизации образуют основную массу горной породы.

Однако после затвердевания магмы процессы минералообразования не заканчиваются Под влиянием остаточных растворов и выделившихся летучих компонентов возникают новые минералы. Так образуются в горных породах турмалин, эпидот, хлорит, серпентин и др. Кроме эпимагматических выделяют также ксеногенные минералы, возникшие в результате процессов ассимиляции магмой вмещающих пород. Примером ксеногенных минералов в изверженных породах являются гранаты.