Импактные (коптогенные) образования
Импактный метаморфизм (ударный или коптогенный метаморфизм) проявляется при падении метеоритов на земную поверхность. При этом образуются особые кольцевые морфоструктуры – метеоритные кратеры, в которых образуются метаморфические породы: импактиты и импактные брекчии. Источник энергии – высокоскоростной удар, при котором в одно мгновение выделяется огромная масса энергии, поднимающая температуру до 10 0000С и давление до 40-50 тыс. атм. В результате этого происходит растрескивание земного субстрата, плавление и мгновенное испарение вещества.
Для вновь образованных пород характерно полная потеря структурно-текстурных признаков исходной породы. Объём вновь образованных пород может достигать тысячи кубических км. При ударе выплавленный материал в виде капель – «тектитов» разлетается на расстояние до десятков тысяч км. Тектиты представляют собой каплевидные и гантелеобразные стекловатые формы, похожие на обсидиан с содержанием кремнезёма до 75% И ВКЛЮЧАЮЩИЕ КОСМИЧЕСКИЕ МИНЕРАЛЫ: СТЕШЕВИТ, КОЭСИТ, ЛЕШАТЕЛЬЕРИТ.
Древние погребённые КРАТЕРЫ НАЗЫВАЮТ «АСТРОБЛЕМЫ». Импактиты отличаются от импактных брекчий содержанием продуктов ударного плавления не менее 10% В ФОРМЕ ТЕКТИТОВ ИЛИ В ВИДЕ ЦЕМЕНТИРУЮЩЕЙ МАТРИЦЫ.
Описание магматических пород приводится по следующему плану:
1 – распространённость;
2 – химический состав;
3 – минеральный состав;
4 – формы залегания;
5 – полезные ископаемые;
6 – генезис.
Гипербазиты – семейство перидотитов – коматиитов составляют 3,2% плутонических и 0,4% вулканических пород от объёма всех магматических пород. Образуют пояса ультраосновных массивов в большинстве горных цепей: Урал – 700 км, Австралия – 400 км, Казахстан, Кавказ и др.
Химический состав: SiO2 около 45% и менее; MgO – 34-45%; FeO – 9,5-10%; Fe2O3 – 2,5%; K2O, Na2O и CaO каждого не более1,0%.
Минеральный состав: Px: CPx и Opx; Amf, Bi, Pl осн. – второстепенные составляют не более 10%. Вторичные минералы представлены серпентином, магнетитом, тальком, актинолитом, хлоритом.
Все разновидности ультраосновных пород, включая переходные разности: дуниты – перидотиты – пироксениты – горнблендиты тесно связаны между собой и слагают одни и те же массивы размером от нескольких десятков км2 до сотен км2. Выделяют три формы плутонических тел:
1-ый тип. Плутонические тела залегают согласно с окружающими магаматическими породами и формируют зоны цепочечного строения огромной протяжённости альпинотипного типа до 2500 км (Урал-Казахстан) и т.д.
2-ой тип. Гипербазиты принимают участие в сложных лополитообразных образованиях древних платформ. Это псевдостратифицированные массивы имеют сложный состав пород с закономерным расположением от дунитов – перидотитов в основании до габбро и гранофиров в апикальной части (Бушвельдский массив центральной Африки мощность до 10-12 тысяч метров).
3 - Многофазные сложные плутониты центрального типа в пределах активизированных платформ, где гипербазиты образуют первые фазы внедрения и занимают центральную части массива, а в последующих фазах образуются щелочные разновидности (Ковдор – на Кольском полуострове).
Своеобразные тела образуют гипабиссальные аналоги гипербазитов – трубки взрыва («диатремы»), представленные кимберлитами, имеют в поперечнике размеры от сотен метров иногда до 1 км и более. Они контролируются крупными разломами в кристаллическом фундаменте.
Геологический и петрографический материал свидетельствуют о гетерогенном происхождении гипербазитов.
Первый тип плутонических тел связан с глубинными разломами, которые служат путями проникновения ультраосновного расплава в земную кору из верхней мантии (астеносферы). На ранних этапах развития геосинклинали гипербазиты генетически связаны с основными эффузивами и осадочно-вулканогенными и кремниевыми толщами. Такая ассоциация горных пород получила название «офиолитовой формации». Офиолитовый пояс указывает на положение древних областей прогибания и открытия геосинклинали.
2-ой тип гипербазитов характеризуется постепенными переходами между гипербазитами и габброидами, их можно рассматривать как результат многоэтапного плутонического процесса, который начинался с внедрения гипербазитов и основных магм, а заканчивался внедрением дифференциатов более кислого состава (расслоение). По мнению А.М. Даминовой, оливин, как первый продукт кристаллизации, тонет в магматическом расплаве вследствие своей большей плотности и, накапливаясь в нижних частях магматического тела, образует мономинеральные оливиновые породы. Затем происходит кристаллизация пироксена и образуются перидотиты и пироксениты. В последнюю очередь кристаллизуются габбро, а гранофиры в верхней части Бушвельдского массива, вероятней всего, сформировались за счёт метасоматоза комплекса пород, залегавших выше сформировавшегося лополита.
3-ий генетический тип формировался на активизированных древних платформах. Источником служили щелочно-ультраосновные магмы верхней мантии, которые проникали на поверхность по глубинным разломам.
Полезные ископаемые, генетически связанные с семейством перидотитов, представлены хромитами и платиной, образующиеся в результате концентрации акцессорных минералов при кристаллизации магмы. Платина, как правило, находится вместе с хромитом в дунитах.
Крупные никелевые месторождения образуются в корах выветривания ультраосновных пород за счёт концентрации никеля , выделившегося при разложении фемических минералов, в которых он изоморфно замещал магний.
К неметаллическим полезным ископаемым относятся алмазы из кимберлитов, тальковые и асбестовые месторождения, возникшие в процессе автометаморфизма перидотитов.
Семейство габбро-базальтов (базиты) распространены намного шире, чем гипербазиты: плутониты составляют 5,4% и вулканиты – 28,0% от общего объёма магматических пород. Количество базальтовых пород вместе с андезито-базальтами в 5 раз превышает содержание всех вулканических пород в земной коре.
Базальты часто называют «кровь» земли. Как известно они образуют базальтовую оболочку в литосфере.
Химический состав основных пород: SiO2 – 45-52%; MgO – 6,5-8,5%; CaO – 10,5-11,5%; FeO+Fe2O3 – 10,5-12,0%; Na2O до 2,5%.
Минеральный состав: высокотемпературные минералы - ортопироксены, клинопироксены и анортит или битовнит, низкотемпературные – амфиболы, лабродор, андезин, иногда КПШ последние чаще выступают как примеси. Вторичные минералы – хлорит по тёмноцветам и агрегат соссюрита по основным плагиоклазам.
Эволюция базальтовой магмы выражается в замещении высокотемпературных компонентов: магния и кальция на железо и натрий при понижении температуры. При этом дифференциатами базальтовой магмы являются инъекционные андезиты и липариты. Б – А – Л. Кроме того, в процессе эволюции увеличивается содержание кремнезёма.
Структура базальтов зависит от физико-химических условий формирования. Мкропорфировые и порфировые выделения плагиоклазов кристаллизовались в промежуточном очаге в спокойной обстановке, а основная масса образовалась при быстром охлаждении. Такие процессы обычно наблюдаются в обстановках с прерывистым растяжением в районе островных дуг, которые сменяются сжатием в зоне субдукции.
Базальты с афировой структурой (без порфировых выделений) формируются в обстановках с непрерывным растяжением в зонах спрединга.
Излияние базальтовой магмы протекает по разному: на 1-м этапе в рифтах срединных океанических хребтов происходят трещинные излияния базальтов. Затем режим растяжения при прогибании океанического дна сменяется сжатием при всеобщем подъеме, и тогда трещинные излияния сменяются центральными, при этом из жидкой лавы образуются щитовые вулканы с пологими склонами, как на Гавайях. Очень крупные по размерам, они сопровождаются потоками и покровами длиной до 80-100 км.
Когда повышается количество щелочей в расплаве возрастает эксплозивность вулканов, усиливается их взрывной характер и на склонах вулканов увеличивается количество пирокластики, в результате этого щитовой вулкан преобразуется в страто-вулкан, где мощность вулканических пород возрастает до 30 км (Фудзияма). В таких вулканах в выносах расплава появляются обломки гипербазитов. Следует отметить, что при сжатии происходит уплотнение мантийного вещества под зоной развития вулканов и тогда они «всплывают», т.е. поднимаются с океанического дна, образуя островные дуги в виде цепочки вулканов.
Наиболее ранняя лава имеет толеитовый состав - плато-базальты (Ol).
Плутонические основные породы – габбро кристаллизуются в условиях высокого флюидного давления на больших глубинах, более 5000 м, поэтому они имеют полнокристаллическую структуру. В составе габбро, кроме главных породообразующих минералов (пироксены и основные плагиоклазы) всегда содержатся в виде акцессориев рудные компоненты: ильменит, титано-магнетит, магнетит. Дифференциация в габбровых породах прослеживается в послойных интрузивах.
Интрузии габбро имеют форму лополитов, лакколитов, силлов, реже штоков или даек. Очень часто они образуют массивы в сочетании с ультраосновными породами размером от десятков до нескольких десятков тысяч квадратных километров (Качканар – на Урале, Сёдбери – в Канаде, Бушвельд – в Южной Африке и т.д.)
Жильные аналоги габбро – долериты, микро-габбро, габбро-пегматиты отличаются от габбро только по структурным признакам и могут залегать в краевых частях габбровых массивов. Диабазы и долериты чаще встречаются в ассоциации с базальтами и на платформах слагают формацию траппов.
Плутонические основные породы – габбро кристаллизуются в условиях высокого флюидного давления на больших глубинах, более 5000 м, поэтому они имеют полнокристаллическую структуру. В составе габбро, кроме главных породообразующих минералов (пироксены и основные плагиоклазы) всегда содержатся в виде акцессориев рудные компоненты: ильменит, титано-магнетит, магнетит. Дифференциация в габбровых породах прослеживается в послойных интрузивах.
Интрузии габбро имеют форму лополитов, лакколитов, силлов, реже штоков или даек. Очень часто они образуют массивы в сочетании с ультраосновными породами размером от десятков до нескольких десятков тысяч квадратных километров (Качканар – на Урале, Сёдбери – в Канаде, Бушвельд – в Южной Африке и т.д.)
Жильные аналоги габбро – долериты, микро-габбро, габбро-пегматиты отличаются от габбро только по структурным признакам и могут залегать в краевых частях габбровых массивов. Диабазы и долериты чаще встречаются в ассоциации с базальтами и на платформах слагают формацию траппов.
На долю характеризуемого семейства пород приходится 24,8% от общего количества магматических пород (вулканических – 23%, плутонических – 1,8%).
По химическому составу эти породы относятся к группе средних пород (содержание кремнезёма составляет 52,0-65,0%), оксид магния составляет 3,0-6,0%; глинозём – 15,0%; оксид кальция – 8,5%; суммарное содержание оксидов двух- и трёхвалентного железа – 5,5-10,0%; оксидов натрия и калия 4,0 и 1,5% соответственно.
Андезиты резко преобладают над диоритами и геологически и петрографически тесно связаны с базальтами, трахитами и липаритами.
На долю характеризуемого семейства пород приходится 24,8% от общего количества магматических пород (вулканических – 23%, плутонических – 1,8%).
По химическому составу эти породы относятся к группе средних пород (содержание кремнезёма составляет 52,0-65,0%), оксид магния составляет 3,0-6,0%; глинозём – 15,0%; оксид кальция – 8,5%; суммарное содержание оксидов двух- и трёхвалентного железа – 5,5-10,0%; оксидов натрия и калия 4,0 и 1,5% соответственно.
Андезиты резко преобладают над диоритами и геологически и петрографически тесно связаны с базальтами, трахитами и липаритами.