Войти
Хромитит и анортозит слоистые магматические породы в критической зоне UG1 магматического комплекса Бушвельд на обнажении вблизи Стилпорта, Южная Африка A слоистая интрузия представляет собой крупную подоконник -подобное тело магматической породы, которое демонстрирует вертикальное наслоение или различия в составе и текстуре. Эти вторжения могут иметь многокилометровую площадь, охватывая от примерно 100 км (39 квадратных миль) до более 50 000 км (19 000 квадратных миль) и от нескольких сотен метров до более одного километра (3300 футов) в толщину. Хотя возраст большинства слоистых интрузий составляет от архей до протерозоя (например, палеопротерозойский комплекс Бушвельда ), они могут быть любого возраста, например кайнозойскими. Вторжение Скаергаарда на востоке Гренландия или многослойное вторжение в Шотландии. Хотя большинство из них имеют состав от ультраосновных до основных, интрузивный комплекс Илимауссак в Гренландии представляет собой щелочное вторжение.
Многослойные вторжения обычно встречаются в древних кратонах и встречаются редко, но распространены по всему миру. Интрузивные комплексы демонстрируют признаки фракционной кристаллизации и сегрегации кристаллов в результате осаждения или всплытия минералов из расплава.
В идеале стратиграфическая последовательность ультраосновно-основного интрузивного комплекса состоит из ультраосновных перидотитов и пироксенитов с ассоциированными хромититами слои ближе к основанию с большим количеством основных норитов, габбро и анортозитов в верхних слоях. Некоторые включают диорит и гранофир в верхней части тел. С этими редкими интрузиями часто связаны рудные тела элементов платиновой группы, хромита, магнетита и ильменита.
Слоистые основные-ультраосновные интрузии происходят на всех уровнях земной коры с глубин более 50 км (160 000 футов) на глубину всего 1,5–5 км (5 000–16 000 футов). Глубина, на которой формируется интрузия, зависит от нескольких факторов:
Трудно точно определить, что вызывает внедрение крупных ультраосновных и основных интрузивов. внутри земной коры, но есть две основные гипотезы: плюмовый магматизм и рифтовый апвеллинг .
плюмовый магматизм Теория основана на наблюдениях, согласно которым большинство крупных магматических провинций включают как гипабиссал, так и поверхностные проявления массивного основного магматизма в один и тот же временной период. Например, в большинстве архейских кратонов зеленокаменные пояса коррелируют с объемными инъекциями даек, а также обычно с некоторыми формами более крупных интрузивных эпизодов в кору. Это особенно верно в отношении серии слоистых интрузий ультраосновного и основного состава в кратоне Йилгарн возрастом ~ 2,8 млрд лет и связанных с ними коматиитового вулканизма и широко распространенного толеитового вулканизма.
Плюмовый магматизм - эффективный механизм для объяснения больших объемов магматизма, необходимых для расширения интрузии до нескольких километров (до и более 13 км или 43000 футов). Плюмы также имеют тенденцию создавать деформацию коры, ослаблять ее термически, так что легче внедрять магму и создавать пространство для размещения вторжений.
Геохимические данные подтверждают гипотезу о том, что некоторые интрузии являются результатом плюмового магматизма. В частности, интрузии Норильск-Талнах считаются порожденными плюмовым магматизмом, а другие крупные интрузии предполагаются созданными мантийными плюмами. Однако все не так просто, потому что большинство ультраосновных и основных слоистых интрузий также коррелируют с окраинами кратона, возможно, потому, что они более эффективно эксгумированы в краях кратона из-за разломов и последующей орогении.
Некоторые крупные слоистые комплексы не связаны с мантийными плюмами или, например, с вторжением Скаэргарда в Гренландии. Здесь большие объемы магмы, которые создаются спредингом срединно-океанических хребтов, позволяют аккумулировать большие объемы кумулированных пород. Проблема создания пространства для таких вторжений легко объясняется действующей тектоникой растяжения ; Протяженные или листрические разломы, действующие на глубине, могут обеспечить треугольное пространство для интрузий в форме киля или лодок, таких как Большая плотина в Зимбабве или комплекс Нарди-Виндимурра в Западной Австралии.
Также возможно, что то, что мы видим сегодня как кратонная окраина, было создано действием шлейфа, инициировавшего эпизод; поэтому тектоническая обстановка большинства крупных слоистых комплексов должна быть тщательно взвешена с точки зрения геохимии и природы вмещающей последовательности, и в некоторых случаях возможна причина смешанного механизма.
Причины наслоения в крупных ультраосновных интрузиях включают конвекцию, термодиффузию, осаждение вкрапленников, ассимиляцию вмещающих пород и фракционную кристаллизацию.
Основным механизмом образования кумулятивных слоев, конечно же, является накопление слоев минеральных кристаллов на дне или кровле интрузии. Редко плагиоклаз обнаруживается в кумулятивных слоях в верхней части интрузий, всплыв на поверхность гораздо более плотной магмы. Здесь он может образовывать слои анортозита.
Накопление происходит, когда кристаллы образуются путем фракционной кристаллизации и, если они достаточно плотные, выпадают из магмы. В больших очагах горячей магмы, имеющих интенсивную конвекцию и осаждение, могут быть созданы псевдоосадочные структуры, такие как полосчатость потока, ступенчатое напластование, размывающие каналы и предвиденные слои. Интрузия Скаергаарда в Гренландия является ярким примером этих квазиосадочных структур.
Хотя преобладающим процессом наслоения является фракционная кристаллизация, наслоение также может привести к образованию магматического тела за счет ассимиляции вмещающих пород. Это приведет к увеличению содержания кремнезема в расплаве, что в конечном итоге приведет к достижению минералом ликвидуса для этого состава магмы. Ассимиляция вмещающих пород требует значительной тепловой энергии, поэтому этот процесс идет рука об руку с естественным охлаждением магматического тела. Часто ассимиляция может быть доказана только с помощью детальной геохимии.
Часто кумулятивные слои являются полиминераллическими, образуя габбро, норит и другие типы пород. Однако терминология кумулированных пород обычно используется для описания отдельных слоев как, например, кумулатов пироксен-плагиоклаза.
Обычны мономинеральные кумулятивные слои. Они могут быть экономически важны, например, слои магнетита и ильменита, как известно, образуют месторождения титана, ванадия, такие как интрузия Виндимурра и твердые породы месторождения железа (например, Сэвидж Ривер, Тасмания ). Слои хромита связаны с месторождениями группы платина - палладий (PGE ), наиболее известными из которых являются месторождения Меренского Риф в магматическом комплексе Бушвельд.
Центральная часть или верхние части многих крупных ультраосновных интрузий представляют собой слабослоистые массивные габбро. Это происходит потому, что по мере дифференциации магма достигает состава, благоприятствующего кристаллизации только двух или трех минералов; магма также могла остыть на этой стадии в достаточной степени для увеличения вязкости магмы, чтобы остановить эффективную конвекцию, или конвекция может остановиться или разбиться на неэффективные маленькие ячейки, потому что ревервуар становится слишком тонким и плоским.
Накопление и расслоение кристаллов может вытеснить интерстициальный расплав, который мигрирует через кумулятивную кучу, вступая в реакцию с ней.
