8

Формы залегания метаморфических пород

Формы залегания метаморфических пород наиболее сложны и с трудом поддаются изучению и расшифровке структурными методами. В основной массе они слагают самую глубокую, докембрийскую и нижнепалеозойскую часть стратиграфического разреза земной коры. Эти структуры, как и составляющие их горные породы, формировались при многократно повторяющихся и накладывающихся циклах складчатых и разрывных движений и дольше других образований находились в прямом или близком соприкосновении с магматическими очагами. В последнем случае метаморфизованными (перекристаллизованными) могли оказаться и более молодые породы, вплоть до неогеновых. Глубокие преобразования осадочных и магматических пород, выражающиеся в изменении их текстуры и структуры, перегруппировке минералов и в замене их другими, при метаморфизме происходят в твердом состоянии, без переплавления (при ультраметаморфизме – частичное переплавление) этих пород. Факторами метаморфизма являются высокое направленное и гидростатическое давление, высокая температура и химически активные вещества магмы (летучие). Различают довольно много видов метаморфизма, из которых наиболее общими и распространенными являются региональный и контактовый. Региональный метаморфизм происходит на больших территориях и распространяется на большую глубину (в геосинклинальных областях), причем магма в преобразовании пород прямого участия не принимает. Контактовый метаморфизм локализуется на контакте интрузивных тел с вмещающими породами и вызван тепловым воздействием магмы, ее газовой фазы и поднимающимися растворами без участия тектонических сил (в структурном отношении не представляет интереса).

Породы регионального и контактового метаморфизма на картах обозначают соответственно: первые – как стратиграфические с добавлением крапа, вторые – при помощи крапа, который наносится поверх закраски и условных обозначений исходных пород.

От других пород метаморфические породы отличаются, прежде всего, своей текстурой и структурой. Различают унаследованные (реликтовые) и собственно метаморфические, т. е. сингенетичные с метаморфизмом, текстуры. К первым относится слоистость, широко распространенная в метаморфических породах осадочного происхождения. В одних случаях она выражена слабо, в других – проявляется даже лучше, чем была в осадочных породах.

Кроме того, распространена еще ложная (или вторичная) слоистость (называемая еще метаморфической полосчатостью), наследующая признаки осадочных толщ. Например, вдоль плоскостей кливажа при минерализации образуются ложные параллельные слойки, секущие слои в ядре складки, или возникает полосчатость, параллельная фациальным контактам разнородных слоев, вызванная геохимическими реакциями. В метаморфических породах, образовавшихся из магматических, также часто наблюдаются остаточные текстуры, особенно эффузивных пород (миндалекаменная, вулканических брекчий и др.), и структуры интрузивных пород (габбровая, порфировидная и др.), сохраняющиеся в отдельных участках блока метаморфической породы.

Среди новообразованных текстур, т. е. связанных только с процессами метаморфизма, относительно редко встречается массивная текстура. Более типичны сланцеватые текстуры, которые выражаются в отчетливой ориентировке в одной плоскости пластинчатых и линейных минералов (слюд, хлорита, полевых шпатов, амфибола и др.). Сланцеватость всегда вторична и формируется при ориентировке минералов исходной породы под влиянием бокового давления. Считается, что сланцеватость наследует слоистость и значительно чаще – кливаж; возникает при региональном метаморфизме и как локальное явление - при динамометаморфизме. По плоскостям такой кристаллизационной сланцеватости (делимости) порода часто распадается на плитки, что характерно для кристаллических сланцев. Многие геологи различают еще вторичную сланцеватость, образующуюся чисто механическим путем, соответствующую в какой-то мере понятию кливажа.

В крайних проявлениях сланцеватость заменяется гнейсовидностью, свойственной как парагнейсам, так и ортогнейсам. Сланцеватость и гнейсовидность часто сосуществуют со слоистостью и нередко параллельны ей.

Метаморфические породы, образовавшиеся из осадочных, залегают то в виде относительно простых, то сложно построенных складчатых слоисто-сланцеватых комплексов. Для простых комплексов характерно разнообразие форм, но преобладают сжатые (изоклинальные) складки, а также сочетание складок нескольких порядков (резкая дисгармония) и наследование общего плана более ранних складчатых структур. Второй тип метаморфогенных структур представляет собой сочетание двух или нескольких структурных форм разных типов, которые накладываются одна на другую, причем более поздняя складка в той или иной степени искажает облик предыдущей. Контур складчатой структуры очерчиваются слоистостью, сланцеватостью и гнейсовидностью; последняя, так как она развивается в условиях очень сильного давления и глубокой перекристаллизации пород, может полностью вытеснить слоистость.

При складчатости, сопровождаемой региональным метаморфизмом, особенно в глубинных зонах (при ультраметаморфизме), жесткие слои, в том числе пласты эффузивов и туфов, а также жилы и дайки интрузивных пород, нередко растягиваются и разрываются, а более пластичные - под давлением заполняют промежутки между жесткими. Образовавшиеся блоки плотных слоев вытянуты в цепочку и носят название будин, а такая четкообразная структура в целом называется будинаж-структурой. Форма будин самая различная: параллелепипеды, остроугольные ромбоэдры, бочонки, линзы, пласты с пережимами (шейками) и др., а размеры – от единиц сантиметров до сотен метров. Материал между слоями будин сильно перемят (развальцован).

В геосинклинальных зонах ультраметаморфизма, типичных для архейских образований и доступных изучению в выступах фундамента во многих районах (Кольский полуостров, Карелия, Украина, Анабарский щит и др.), распространены процессы мигматизации, гранитизации и образования пегматитов, а также некоторые другие явления, вызванные метасоматозом. Мигматиты широко распространены и представляют собой сложенные, образовавшиеся из смеси магмы и твердого породного материала. Они состоят их двух компонентов: метаморфического субстрата – обычно гнейса и инъецирующей его различной по генезису гранитной магмы и ее производных – аплитов, пегматитов и др. Инъецирующий материал «пропитывает» гнейс по поверхностям слоистости и гнейсовидности, а также по многочисленным трещинам. Процесс происходит в режиме очень высокого направленного и гидростатического давлений и высокой температуры, при многократной складчатости. Жилы и дайки вместе с породой сминаются в сложные складки неправильной формы, в инъецированный гнейс внедряются мелкие интрузии гранита.

Происхождение мигматитов одни специалисты связывают с непосредственными внедрениями магмы, другие – с процессами метасоматоза.

В платформенных условиях метаморфизм проявляется относительно редко и не вызывает глубоких преобразований осадочных толщ, не приводит к нарушению их первоначального залегания.

Метаморфические породы магматического происхождения характеризуются двумя основными типами залегания, лавовые и туфовые покровы и потоки, а также относительно небольшие тела интрузивов (дайки, жилы, силлы и др.) подчиняются общему рисунку смятия осадочной толщи и подвергаются метаморфизму как осадочные породы. Вместе с осадочными породами они образуют сложные метаморфогенные структуры. Крупные тела (батолиты, лополиты, штоки и др.) при метаморфизме, захватывающем лишь их периферию, не изменяют своей первоначальной формы. Образовавшиеся из таких интрузивов динамическим путем метаморфические породы нередко повторяют текстуры интрузивов и общую ориентировку элементов их внутреннего строения. Тогда метаморфическая и интрузивная породы связаны последовательными переходами, например: гнейс – гранито-гнейс – гнейсо-гранит – гранит. При контактовом метаморфизме образуются лишь сравнительно узкие ореолы (эндоконтактовые зоны) метаморфизованных интрузивов.