Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
Верхняя мантия, с которой мы часто связываем эндогенное рельефообразование, неоднородна как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Расслоенность ее пород подтверждается глубинным сейсмическим зондированием. В ней прослеживается то один, а то и несколько волноводов (пластов пород менее плотных и находящихся,' по-видимому, в вязкопластичном состоянии) различной мощности. Все разуплотненные слои располагаются на глубинах 50-200 км. Они, как принято считать, играют важнейшую роль в процессах рельефообразования. Латеральная ее неоднородность подтверждается наличием гравитационных аномалий, выявленных с помощью искусственных спутников Земли.
Предполагают, что периодически из-за повышения температуры преимущественно за счет тепла, выделяющегося в ходе гравитационной дифференциации пород, слагающих недра, а также из-за возникающего иногда резкого понижения давления, что, в частности, может быть связано с возникновением разломов, вещество верхней мантии может переходить в расплавленное состояние. Изменение состояния в свою очередь может служить и следствием конвекции, которая предполагается в мантии. В результате в мантии может образоваться астеносферный диапированный выступ. По мере продвижения вещества мантии к поверхности оно плавится, образуя магматические очаги. Внутри магматических очагов идет дифференциация вещества, при этом в верхней
43
части диапира собираются более легкоплавкие породы, пары во+ ды и газы. Более тугоплавкие минералы опускаются в нижнюю часть магматического очага. Известно, что с магматическими расплавами связан вулканизм. Большинство вулканических камер располагается у границы "земная кора - верхняя мантия , охватывая пространство то выше, то ниже этой границы.
Изменения плотности пород в верхней мантии связывают с переходами оливина в шпинель с уплотнением 7-10% и потерей кремнезема, а также переход пироксенов в присутствии AI2O3 в гранаты с увеличением плотности на 10% (пироксен - удельный вес 3,1-3,3; гранат - 3,51, также с частичной потерей кремнезема (Монин, 1987)).
Кислые магмы возникают, как было уже сказано, в земной коре, а средние - в промежуточной зоне и бывают связаны с химическим изменением основных магм при их прохождении через породы земной коры, частичном их переплавлении и ассимиляции вмещающих пород. Магмы основного состава обычно представлены базальтами (порода, состоящая из основного плагиоклаза типа Лабрадор - битовнит, реже анортита, авгита и часто оливина). Различают толеитовые, оливиновые и щелочные базальты. В первых, как правило, присутствует оливин, и они типичны для излияний в платформенных условиях.
Магматические интрузивные массивы, несмотря на весьма большое их разнообразие в химическом и петрографическом составе, в различиях глубины возникновения и, следовательно, в распределении давления, температур, насыщенности водами и газами, обладают и некоторыми общими чертами. Здесь следует обратить внимание на их морфологические черты. Все интрузивные породы образуют массивы, которые можно разделить по их размерам и форме тела на штокверки, штоки, дайки и крупные массивы. Их форма зависит от многих причин, часть которых связана с геофизическими свойствами исходного магматического очага и заполняющих его пород, а также и со свойствами вмещающих интрузивных пород (наличия в них вертикальных и латеральных неоднородностей - слоистости, трещиноватости и т.п.). Большое значение имеет местоположение образующего их очага, в частности расстояние, отделяющее его от земной поверхности. С этим расстоянием связан вес пород кровли (геостатическое давление), что в свою очередь определяет возможность перемещения магматических интрузий вверх по разрезу.
Механизм перемещения интрузий вверх по разрезу был описан выше. И определяется он конвективными или адвективными процессами. При перемещении интрузивных массивов вверх по разрезу должны возникать серии взаимосопряженных явлений. Поднимаясь вверх по разрезу, интрузивные породы должны адиабатически расширяться и, расширяясь, охлаждаться. С другой стороны, чем ближе к поверхности Земли массив окажется, тем
44
более высокоградиентное тепловое поле он создает. А это увеличит интенсивность теплового потока, и массив быстрее охладится. Как следствие, быстрее будет нарастать вязкость, увеличатся силы трения и др., а в результате массив потеряет подвижность. Отсюда можно предположить, что интрузивные массивы разных размеров, при прочих равных условиях, имеют (должны иметь) неодинаковую подвижность и, как следствие, оказывают неодинаковое влияние на деформацию поверхности Земли/ Некоторые интрузивные массивы образуются и практически остаются на месте. При тщательном их исследовании не удается найти свидетельств, доказывающих их горизонтальные или вертикальные смещения. Другие, наоборот, оказываются настолько подвижны, что не удается обнаружить их связи с исходными магматическими очагами. Интрузивные массивы второго типа, поднимаясь вверх по разрезу, приподнимают и расталкивают в стороны вмещающие их породы. При этом нередко часть вмещающих пород захватывается, иногда на горячих контактах вмещающие породы меняют свой состав, образуя роговики или другие породы контаминиро-ванного ряда. Иногда породы кровли обваливаются и переплавляются под воздействием высоких температур, и магма способна изменить свой состав, что может стать причиной фациального разнообразия интрузивных пород внутри единого массива.
