
- •Магматические формации
- •Введение
- •1. История изучения магматических формаций
- •2. Основные формационные понятия и термины
- •3. Анализ магматических формаций
- •3.1. Анализ состава и строения парагенетических ассоциаций магматических пород
- •3.1.1. Вулканические формации
- •3.1.2. Плутонические формации
- •3.1.3. Гипабиссальные формации малых интрузий
- •3 1.4. Вулкано-плутоническне формации
- •3.2. Наименование магматических формаций
- •3.3. Формы и размеры тел магматических формаций
- •3.3.1. Интрузивные тела
- •3 3.2. Экструзивные (экструзивно-жерловые) тела
- •3.3.3 Эффузивные покровные тела
- •3.4 Границы магматических формаций
- •4. Фомационный анализ магматических образований
- •4.1. Ряды магматических формаций
- •4. 2. Сериальный анализ магматических формаций
- •4.3. Классификация и систематика магматических формаций
- •5. Основные магматические формационные типы
- •5.1. Ультрамафические магматические формации
- •5.1.1. Вулканические формационные типы
- •5.1.2 Плутонические формационные типы
- •5.2 Мафические магматические формации
- •5.2.1. Вулканические формационные типы
- •5 3. Мафически-салические магматические формации
- •5.3.4. Вулканические формационные типы
- •5.3.2. Плутонические формационные типы
- •5.4 Салические магматические формации
- •5.4. Вулканические формационные типы
- •5.4 2. Плутонические формационные типы
- •Заключение
- •Литература
- •Содержание
4. Фомационный анализ магматических образований
Под формационным анализом понимается второй этап исследований, на котором главным объектом изучения являются не магматические породы, а выделенные на первом этапе исследований (анализ формаций) конкретные магматические формации. Анализируется, прежде всего, пространственное размещение конкретных магматических формаций (комплексов), последовательность их образования относительно друг друга с целью выявления определенных закономерностей. Устанавливаются парагенезы магматических формаций различного ранга. Под парагенезом магматических формаций понимается ассоциация пространственно и во времени совмещенных формаций, обладающих индикаторными признаками, указывающими на общность их образования. Парагенетические связи формаций устанавливаются на уровне глубинности зарождения родоначальных расплавов, на уровнях их продвижения к поверхности и на уровне становления магматических тел. На необходимость выделения и изучения крупных формационных подразделений: «рядов», «групп», «серий» формаций обращали внимание Ю.А. Кузнецов, К.К. Устиев, В.Е. Хаин и др. В.Н. Москалева (1990) в качестве таких единиц предлагает выделять «парагенез формаций», «ряды формаций» и «серии рядов магматических формаций». Г.К. Устиев предложил иерархию понятий для оценки рангов ассоциаций магматических пород: магматические тело (массив) – магматический комплекс – магматическая формация (субформация) – ряд магматических формаций – серия магматических формаций – система магматических формаций. Территория распространения ряда формаций соответствует структурно-формационной зоне, серии формаций – петрографическая область, системе формаций – петрографическая провинция. В основу объединения формаций в совокупности более крупного ранта, чем формация, положена пространственно-временная совмещенность формаций, которые могут существенно различаться между собой по вещественному составу. По существу, это объединение формаций по месту и роли их в геологической истории крупных структур. Первые крупные обобщения по парагенезам магматических формаций базировались на геосинклинальной концепции развития земной коры. В последние годы формационный анализ осуществляется пока лишь в самом общем виде, с позиций плитной тектоники. В целом формационный анализ магматических образований, основанный на парагенетическом принципе, приобрел значение одного из важнейших направлений в петрологических исследованиях. Изучение и выделение закономерных парагенезов магматических формаций дают основу для реконструкции тектоно-магматического развития регионов и металлогенической типизации структурно-формационных зон.
4.1. Ряды магматических формаций
Из парагенетических ассоциаций магматических формаций наиболее информативны «ряды формаций». Различают «временные» и «латеральные» ряды магматических формаций.
Временной ряд магматических формаций образуется последовательно в ходе развития геологической структуры (структурно-формационной зоны). Смена формаций внутри временного ряда отражает эволюцию мантийных или коровых магматических источников в пределах структуры, а во времени – стадии развития эндогенного режима. Поэтому, временной ряд некоторыми исследователями называется «эволюционным». Такой ряд установлен, например, в разрезе трапповых образований Тунгусской синеклизы, расчлененных на следующие последовательно образовавшиеся формации: трахибазальтовая (P2–T1) → трапповая (Т1) → щелочноультраосновная (Т1–2), которые отражают направленное изменение (тренд) вещественного состава магматических пород. Выделяют временные ряды разного ранга в зависимости от длительности магматических этапов. Временной ряд большой длительности включает всю последовательность интрузивных и вулканогенных формаций, образовавшихся в течение тектономагматического цикла развития конкретных структурно-формационных зон (складчатые системы и области, рифтогены и др.). Как частный случай временного ряда выделяется вертикальный ряд, который составляют последовательно близко или синхронно возникающие магматические формации на разных уровнях глубинности в вертикальном разрезе конкретной структуры. В процессе становления временного ряда зоны образования формаций обычно смещаются, и он приобретает черты сложного латерально-временного ряда.
Латеральный ряд объединяет вулканогенные и интрузивные формации, образующиеся относительно синхронно как в отдельной, так и в смежных структурно-формационных зонах, эндогенный режим которых отражает импульс магматизма в разной тектонической обстановке. Синхронность и комагматичность вулканогенных и интрузивных формаций в латеральном ряду подчеркивали Ю.А. Кузнецов, Горецкая и др. Е.Т. Шаталов (1963) в таком понимании латеральные ряды магматических формаций отождествляет с вулкано-плутоническими формациями (комплексами). Латеральные ряды, отражающие синхронное проявление магматизма в разных тектонических обстановках, используются для характеристики одновременно развивающихся смежных тектонических зон с разными типами дубинного строения.
Все типы формационных рядов характеризуются направленным изменением вещественного состава магматических пород, т.е. возникновением трендов.
Детальная характеристика типовых рядов магматических форм приведена с позиций геосинклинальной концепции в обобщающей работе «Магматические формации СССР» (1979) Выделяются ряды геосинклинального, орогенного, рифтового и кратонного эндогенных режимов. Каждый эндогенный режим характеризуется своими временными и латеральными рядами магматических формаций.
В качестве выводов подчеркивается, что ведущей тенденцией эволюции продуктов магматизма геосинклинального, режима является увеличение их дифференцированности, возрастание лейкократовости, калиевости или общей щелочности и глиноземистости пород. Существенно ультрамафические и мафические формации в начале режима сменяются более дифференцированными формациями со значительной ролью мафическо-салических, а позднее – и салических пород (табл. 1).
В процессе изучения конкретных магматических формаций складчатых областей были выработаны также типовые временные и латеральные ряды магматических формаций орогенного режима (табл 2) Для орогенного режима характерными оказались два типа формационных рядов: нормальной щелочности – для эпигеосинклинальных орогенов и повышенной щелочности – для эпикратонных орогенов. Наиболее широко распространенный тип временного формационного ряда в эпигеосинклинальных орогенах характеризуется последовательным гомодромным развитием андезитовой, дацит-липаритовой и липаритовой формаций, известных по А.В. Пейве и В.М. Синицину, как группа «порфировых формаций» и их интрузивных комагматов – соответственно диорит-гранодиоритовой, лейкогранитовой и аляскитовой формаций.
Таблица 1. Временные латеральные ряды магматических формаций геосинклинальных режимов
Эндогенный режим |
Эвгеосинклинали |
Миогеосинклинали |
Средние массивы |
|||
Серия рядов магматических формаций |
Геосинклинальный ряд формаций |
прогибы |
поднятия |
прогибы |
поднятия |
– |
трахибазальтовая |
трахибазальтовая |
трахибазальтовая |
||||
– |
– |
трахилипарит-трахибазальтовая |
– |
|||
натриевых базальтов |
|
габбро-диабазовая |
габбро-диабазовая |
|||
– |
|
пироксенит-перидотито-вая |
– |
|||
натриевых базальтов-липаритов |
– |
натриевых липаритов |
||||
диорит-плагиогранит-габбровая |
– |
|||||
– |
базальт-андезит-липаритовая |
|||||
андезит-базальтовая |
калиевых базальтов-трахитов |
|||||
дунит-клинопироксенит-габбровая |
перидотит-пироксенит-норитовая |
|||||
Инверсионный ряд формаций |
базальт-андезитовая |
|||||
– |
сиенит-габбровая |
|||||
тоналит- плагио- гранит- гранодио- ритовая |
гранитовая |
гранитовая |
Таблица 2. Временные и латеральные ряды магматических формаций орогенного режима
Эндогенный режим |
Эпигеосинклинальные орогены |
Эпикратонные орогены |
орогенный ряд формаций |
андезитовая диорит-гранодиоритовая |
андезитовая диорит-гранодиоритовая трахиандезитовая монцонит-сиенитовая |
дацит-липаритовая лейкогранитовая липаритовая аляскитовая |
трахилипаритовая гратит-граносиенитовая щелочно-гранитовая щелочных и миаскитовых нефелиновых сиенитов |
Для типового временного формационного ряда эпикратонных орогенов характерны щелочные салические формации и лишь иногда в нем присутствуют субщелочные мафическо-салические формации. Наиболее часто встречающаяся разновидность латерального ряда формаций орогенного режима представлена андезитовой, трахиандезитовой вулканическими и комагматичными им соответственно диорит-гранодиоритовой и монцонит-сиенитовой формациями.
Изучая ряды формаций кратонных режимов, исследователи пришли к выводу о необходимости различать два типа кратонных режимов: рифтогенный и платформенный, которые нередко чередуются в истории развития кратонов Типовые временные и латеральные ряды магматических формаций кратонных режимов отражены в табл 3. Важной особенностью магматизма платформ является его повторяемость в истории их развития. Причем, эта повторяемость в целом носит циклически направленный характер. Возникновение магматических формаций платформенного режима происходит на заключительных стадиях (эмерсивных) тектоно-седнментационных циклов развития, чем и объясняется приуроченность магматизма к эпохам прекращения осадконакопления или же к эпохам перехода от глубоководных к мелководным условиям седиментации.
Последовательно возникающие временные и латеральные ряды магматических формаций отражают развитие магматизма складчатых областей, платформ во времени и рассматриваются в ранге серий рядов магматических формаций Магматические формации рифтогенных структур рассматриваются в ранге рядов, а не серий рядов, хотя эти структуры по продолжительности развития сопоставимы со складчатыми областями и платформами.
Основные положения и выводы формационного анализа в магматической геологии с позиций геосинклинальной концепции в последнее время коренным образом пересмотрены с позиции тектоники плит. Например, офиолитовая ассоциация, считавшаяся ранее ассоциацией формаций эвгеосинклинального ряда (формация натриевых базальтов и ассоциирующие с ней кремнистая, глинистая, известняковая и интрузии дунит-перидотитовой формации) с позиции тектоники плит параллелизуется с разрезами коры современных океанов. В основании разрезов коры находятся серпентизированные ультрамафиты (дуниты, гарцбургиты, лерцолиты) – это так называемый «меланократовый фундамент» в средней части чередуются клинопироксениты, верлиты, дуниты, нориты и габбро – это «полосчаторасслоенный комплекс», а в верхней части отмечаются «серии параллельных даек» диабазов и долеритов.
Таблица 3. Временные и латеральные ряды магматических формаций кратонных режимов
Эндоген-ные режимы |
Эпиорогенные структуры и области завершенной складчатости |
Платформы |
||||
Авлакогены |
Синеклизы, прогибы |
Антеклизы, щиты |
||||
Серии рядов магматических формаций |
Рифтогенный ряд формаций |
лейкобазальтовая, липарит-лейкоба-зальтовая, габбро-верлитовая, трахи-базальтовая |
– |
базальт- долеритовая |
– |
|
трахибазальт-трахиандезит-трахилипаритовая, ще-лочных базальтов и фонолитов, щелочных габброи-дов и нефелиновых сиенитов |
– |
трахибазальт – трахиандезит- трахилипарито-вая щелочных базальтоидов, лейцитофиров, щелочных габброидов, лейцит-нефели-новых сиенитов меланонефели-нитов, щелочных ультрамафитов, фельдшпатоид-ных габброидов и карбонатитов, кимберлитовая, щелочных трахитов и агпаитовых нефел. сиени-тов |
||||
щелочных базальтоидов, лейцитоидов, щелочных базальтов и фонолитов, щелочных габброидов, лей-цит-нефелиновых сиенитов |
– |
|||||
лейцитофиров, нефелиновых, псевдолейцитовых и щелочных сиенитов |
меланонефелини-тов, щелочных ультрамафитов, фельдшпатоид-ных габброидов и карбонатитов, кимберлитовая |
– |
||||
плат- фор. ряд |
– |
базальт-долеритовая |
трахибазальто-вая |