Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Магма, являющаяся продуктом частичного плавления мантийного материала, имеет базальтовый или, реже, более основной состав, а породы, слагающие в настоящее время мантийную часть литосферы, рассматриваются как остаток от выплавления этих магм. Гипотетическая исходная порода, состоящая из трех частей перидотита и одной — базальта, получила название пиролита (греч. «пирос» — огонь, «литое» — камень); она ближе всего по составу к реальной породе — шпинелевому перидотиту ¦—лерцоли-ту, состоящему из оливина с двумя разновидностями пироксена.
Базальты — самые распространенные породы не только на Земле, но и на других планетах земной группы, а также на Луне. Они рождаются в рифтовых зонах срединно-океанских хребтов, изливаются по разломам внутри литосферных плит, выстилают все ложе современных океанов (под тонким осадочным покровом), а также окраинных морей и слагают обширные плато на континентах. В процессе дифференциации базальтовой магмы происходит образование целого семейства средних и даже кислых по составу пород, вплоть до некоторых андезитов, дацитов, риолитов и пла-гиогранитов. Но следует подчеркнуть, что количественно (по объему) они составляют лишь незначительную долю от собственно базальтов.
На догеологическом этапе развития Земли (4,6—3,8 млрд лет), когда тепловой поток мог быть в 3—4 или даже 5—6 раз больше современного, астеносфера залегала на меньшей глубине, содержала значительно больше расплава, чем в настоящее время, и базальты выплавлялись в огромном количестве, особенно в местах падения крупных метеоритов, которые разрушали литосферу и дополнительно разогревали астеносферу. Эти первые базальты, вероятно, образовали первичную кору Земли. Существует даже представление о первичном «океане магмы», покрывавшем Землю (и Луну). В архейскую эру (3,8—2,6 млрд лет) кроме базальтов на поверхность Земли изливались коматииты (название происходит от горы Комати в Южной Африке), содержащие обычно меньше кремнезема и очень высокий (до 23) процент окиси магния.
Застывая на глубине, базальтовая магма дает начало интрузивным массивам габбро и анортозитов (анортозит — порода, состоящая почти нацело из основного плагиоклаза). Особенно интересны и практически важны расслоенные (стратиморфные) плу-тоны с чередованием субгоризонтальных слоев основных и ультраосновных пород.
Помимо наиболее распространенной разновидности базальтов, о которых до сих пор шла речь и которые точнее обозначаются как толеитовые базальты, характеризуясь нормальной или низкой щелочностью, существует семейство щелочных базальтов, относительно обогащенных щелочными элементами, но также бедных кремнеземом. Щелочные базальты известны практически на всех океанских островах и подводных вулканических постройках и часто встречаются на материках в пределах жестких платформенных блоков в рифтах. Они же слагают возвышенности венерианского
рельефа. Предполагается, и это подтверждено экспериментальными данными, что выплавление щелочно-базальтовой магмы происходит на большей (60 км) глубине в мантии, при больших температуре и давлении по сравнению с толеитовыми базальтами. Источником щелочно-базальтовой магмы является, следовательно, мантия, менее истощенная и содержащая больше щелочей, чем исходная для толеитовых базальтов. Кроме того, существуют основания думать, что эта магма «подпитывается» флюидами, поступающими с еще больших глубин.
Щелочно-базальтовая магма, дифференцируясь в своих очагах, дает целую гамму основных, средних и кислых пород, включающую помимо других разностей сиениты, в том числе нефелиновые,— источник апатитов (фосфорных минеральных удобрений), а также щелочные граниты и др. Очень характерны кольцевые интрузии, слагаемые дериватами щелочно-базальтовой магмы и варьирующие по составу, часто в пределах одного плутона, от щелочных ультраосновных до ультращелочных средних и кислых. К данному семейству тяготеют и кимберлиты — основной источник алмазов.
Следующую крупную группу магматических пород образуют известково-щелочные породы. К ним относятся некоторые базальты, андезито-базальты, андезиты (самые типичные ее представители), дациты, риолиты, а из интрузивных пород—большая часть гранитов, в том числе «нормальные» — калинатровые граниты, а также диориты и сиениты. Пространственная и тектоническая локализация этих пород весьма четкая: они слагают вулканические островные дуги и краевые вулкано-плутонические пояса по периферии океанов, на их активных, подстилаемых глубинными сейс-мофокальными зонами (см. гл. 15) окраинах и встречаются также в складчатых сооружениях, образованных при столкновении (коллизии) континентальных плит. Отсюда становится очевидным, что происхождение известково-щелочной магмы связано с процессами, происходящими в сейсмофокальных зонах, тем более что вулканы всегда располагаются над участками этих зон, которые находятся на глубине 80—150 км от поверхности. По современным представлениям (рис. 16.9) испытывающая поддвиг в сейсмофо-кальной зоне океанская кора является источником флюидов, воды в первую очередь, подъем которых вызывает плавление мантийного вещества в висячем крыле сейсмофокальной зоны. Плавление «сухой» мантии без участия флюидов не способно дать андезитовую магму. Породы более кислые, чем андезиты, вплоть до риолитов, могут образоваться в значительных количествах, вероятно, лишь в том случае, если кроме мантийного очага плавления образуется еще один, более высокий очаг в основании континентальной коры. Но континентальная кора присутствует только в краевых вулкано-плутонических поясах и в зрелых (энсиаличе-ских) вулканических дугах (см. гл. 14). В дугах молодых, энси-матических, возникших непосредственно на океанской коре, процесс не доходит до образования кислых вулканитов и «нормальных» ка-
