Согласные интрузивные тела имеют контакты, параллельные контактам вмещающих пород. Контакты могут быть горизонтальными, наклонными и вертикальными - лакколиты, лополиты, факолиты, силлы.
Несогласные интрузивные тела имеют контакты, секущие поверхности напластования - дайки, штоки, батолиты, магматические диапиры, ареал-плутоны
По очертаниям контакта интрузивные тела разделяются на простые, повторные и сложные.
Простая интрузия образуется в результате однократной инъекции (внедрения).
Повторная - в результате многократного внедрения однородной магмы.
Сложные интрузии возникают из двух или более инъекций магм разного состава.
Согласные интрузивные массивы
Лакколиты - интрузивные тела грибообразной формы, образовавшиеся в результате внедрения магмы между слоями под давлением. Они обычно возникают на глубине 0,5?3км. Состав магмы средний и щелочной. Длина их 3?6 км при мощности 1?2 км. В типичных лакколитах мощность меньше длина в до 10 раз. Если длина больше мощности более чем в 10 раз, то такая залежь называется пластовой или силлом.
Лополиты - согласные интрузии в форме блюдца или чаши. Размеры до сотен км в поперечнике. Они сложены основными, ультраосновными и щелочными породами, реже кислыми.
Гипотезы происхождения лополитов:
1) существовала синклиналь, а затем произошло внедрение интрузии;
2) образование лополита и синклинали происходило одновременно.
Факолиты - небольшие согласные интрузивы в виде серпа или зерна чечевицы. В поперечнике они несколько сотен метров (реже тысячи метров). Приурочены к замкам складок (чаще антиклиналей) в результате пассивного заполнения магмой полостей между слоями во время складкообразования.
Силлы - интрузивные залежи, пластовые интрузии, залегающие параллельно напластованию вмещающих пород. Они сложены различными интрузивными породами.
Несогласные интрузивные массивы
Дайки - секущие интрузивные тела, ограниченные параллельными стенками и образующиеся при заполнении магмой трещин в горных породах. По расположению в плане различают дайки параллельные, ветвистые, радиальные и кольцевые. Мощность даек от нескольких см до сотен метров, длина от нескольких метров до 100 км.
Батолиты - крупные интрузии, приуроченные к складчатым структурам регионального масштаба. Размеры батолитов до 100 км в длину и десятки км в ширину. Площади выхода превышают 100 км2. Магма оказывает тепловое, химическое и механическое воздействие на вмещающие породы. В результате механического воздействия магмы во вмещающих породах образуются складки и разрывные нарушения. Термальное и химическое воздействие изменяет состав и структуру пород на контакте.
Штоки - секущие интрузивные тела округлой или вытянутой формы, имеющие площадь выхода на поверхность менее 100 км2. Они представляют собой самостоятельные массивы или являются ответвлениями от батолитов. Разделение штоков и батолитов часто условно.
Апофизы и языки ? мелкие инъекции магмы в виде несогласных ответвлений неправильной формы от крупной интрузии.
Магматические диапиры - гипабиссальные интрузии, т.е. образующиеся на небольших глубинах и занимающие промежуточное положение между глубинными и излившимися породами. Их форма веретенообразная или грушеобразная, вытянутая в плане и в разрезе. При их внедрении окружающие породы сминаются в складки и разрываются. Состав средний и щелочной.
Ареал-плутоны - огромные по площади массивы гранитов и гранито-гнейсов, не имеющие четких очертаний с поперечными размерами в сотни километров. Они распространены в АR и нижне-PR фундаменте древних платформ (Карелия, Алдан, Украинский щит). Они образовались при неоднократно повторяющихся этапах интрузивной деятельности в условиях незначительных глубин и очень высоких температур. Такие условия существовали только в архее и протерозое.
Протрузия - интрузия, образовавшаяся на глубине, а затем в холодном состоянии внедрившаяся вверх вдоль зон глубинных разломов. Протрузии характерны для основных и ультраосовных пород. Под действием тектонических сил ультраосновное тело выживается к поверхности земли наподобие соляного диапира.
Некки - вулканические жерла, представляющие собой нижние части вулканического канала, т.е. переходные к эффузивным излияниям. В плане некки имеют округлую или неправильную форму, размеры от нескольких десятков метров до 1,5 км в поперечнике. Боковые стенки их почти вертикальные.
Внутреннее строение интрузивных массивов
Большинство изверженных горных пород обладает внутренней структурой - элементами первично-магматической тектоники или прототектоники. Она выражается в закономерном пространственном расположении минеральных агрегатов, трещин, шлиров и ксенолитов.
Шлиры - участки с ненормальным составом или структурой среди основной массы плутона. Например, скопления биотита в граните, причем переход от шлира к основной массе постепенный.
Ксенолиты - включения обломков, чуждых магматической породе, в которой они встречены. Это включения вмещающих пород, образующиеся при их ассимиляции (захвате и растворении) магмой.
Прототектоника жидкой фазы выражается в проявлении первичных полосчатых и линейных структур, отображающих динамические условия и направление течения магмы при внедрении.
Полосчатые (плоскостные) текстуры течения характеризуются послойным чередованием пород различного состава или чередованием полос, обогащенных каким-либо минералом. Мощность полос от нескольких мм до сотен метров. Обычно полосы параллельны бывшему контакту интрузии, характерны для щелочных и основных пород.
Линейные текстуры течения характеризуются параллельным расположением игольчатых, призматических или таблитчатых кристаллов (слюда, роговая обманка, пироксен и др.), шлиров и ксенолитов.
Прототектоника твердой фазы. В конце процесса отвердевания магмы под влиянием сил сжатия и растяжения, связанных с охлаждением и сокращением объема магматической породы, а также силы тяжести, в магматическом теле образуются системы первично-магматических трещин.
1) Пластовые трещины - горизонтальные или почти горизонтальные, параллельные контакту интрузии, образуются в верхних и боковых частях интрузии.
2) Продольные трещины - трещины сжатия, расположены по простиранию линейных структур течения, в основном вертикальные или круто наклонные.
3) Поперечные трещины - трещины отрыва - перпендикулярны к плоскостным структурам течения, лучше выражены в краевых частя массивов.
4) Диагональные трещины - образуются не всегда. Возможно, это трещины скалывания и они являются вторичными.
Определение возраста интрузий
Относительный возраст интрузий устанавливают по возрасту пород прорванных интрузией и перекрывающих их осадочных пород. При определении возраста необходимо различить «горячий» (активный, интрузивный) и «холодный» (пассивный, стратиграфический) контакты.
Горячий контакт указывает на более молодой возраст интрузии относительно вмещающих пород. При установлении горячего контакта можно наблюдать:
1) присутствие в интрузии ксенолитов;
2) наличие апофиз (ответвлений) во вмещающие породы;
3) явления контактового метаморфизма - изменения вмещающих пород под влиянием высокой температуры, газов и паров. В интрузивных телах возникает зона эндоконтакта, во вмещающих породах - зона экзоконтакта. В этих зонах образуются роговики, скарны и др. породы, часто содержащие оруденение. Мощность экзоконтактовой зоны может достигать первых км. У гранитных интрузий ширина ореола контактового метаморфизма до 1?3 км.
Роговик - контактово-метаморфическая порода плотного зернистого строения, возникшая в результате воздействия интрузивных масс на вмещающие породы.
Скарны - жильные породы, возникающие на контакте интрузий с вмещающими телами и состоящие преимущественно из граната и пироксена с примесью амфибола и хлорита.
При холодном контакте в трансгрессивно залегающих породах (на размытой поверхности интрузий) в самых нижних пластах наблюдаются продукты разрушения и интрузивных пород в виде глыб, галек и минералов (базальные конгломераты).
Абсолютный возраст изверженных пород определяется по продуктам распада радиоактивных элементов, содержащихся в минералах интрузивного тела.
Картирование интрузивных тел проводится сплошным оконтуриванием обнажений с применением горнопроходческих, буровых и геофизических работ + дешифрирование АФС (особенно цветных). На АФС интрузивные тела отличаются окраской и отсутствием слоистости. В пределах крупных интрузивов речная сеть приобретает ветвистый характер. В рельефе интрузии имеют положительные формы.
Дайки и жилы имеют линейную форму в плане, в виде скалистых вытянутых останцов и гряд. Геоботанические признаки - отсутствие или слабое развитие растительности (в основном растительность развита по трещинам).
Для изучения интрузий обычно отбирается много образцов для изготовления шлифов. Особенно тщательно должны быть изучены зоны контакта интрузий.
Изучение состава интрузивных тел
Разнообразие петрографического состава в однофазном интрузиве обычно вызывается двумя процессами: дифференциацией и ассимиляцией.
Дифференциация - разделение еще не остывшей магмы по составу под влиянием конвекционных потоков и гравитационно-кристаллизационных процессов (погружение выделившихся тяжелых минералов и их новое появление). Дифференциация приводит к появлению в краевых зонах интрузивов пород более основного состава.
Ассимиляция - изменение первоначального состава магмы под влиянием расплавленных в ней боковых вмещающих пород или пород кровли. Это приводит к образованию пород непостоянного состава, отличающихся от пород, слагающих основную часть массива.
Формы залегания эффузивных пород
Эффузивные (вулканогенные) породы образуются в результате излияния магмы (лавы) на земную поверхность. Излияния лавы на земную поверхность и сопровождающие их явления называют вулканическими извержениями - истечение, эксплозия, экструзия. Характер извержения зависит от химического состава лав. Лавы основного состава обладают большой подвижностью и растекаются по большим площадям, кислые более вязкие и менее подвижные.
По типу образования эффузивные породы делятся на 1) вулканические (центральные) излияния и 2) трещинные излияния.
При центральном типе излияний образуются лавовые потоки, вытянутые в направлении растекания по склону вулкана. Длина потоков зависит от химического состава лавы и уклона местности. Она достигает 1-5 км у кислых лав при мощности несколько сотен метров; у основных лав длина потока до нескольких десятков км при мощности десятки м.
Кроме потоков вязкая лава может образовывать вулканический купол - масса лавы, поднявшаяся изнутри в виде купола и не способная к дальнейшему течению.
Вулканы центрального типа представляют собой вулканические конусы со срезанной вершиной, высотой до нескольких километров. Они сложены твердыми продуктами извержений. Верхняя часть вулканического жерла называется кратером.
К вулканам центрального типа относят и щитовые вулканы - относительно простые невысокие постройки, образующиеся при излиянии текучей лавы. Их поперечные размеры до нескольких десятков километров и крутизна склонов не более 3?40.
Диатремы (трубки взрыва) - вертикальные, расширяющиеся кверху круглые каналы - следы прорыва к поверхности земли вулканических газов. Образуются обычно при однократном прорыве газов. Излияния лавы нет. Диаметр диатрем на земной поверхности 25?800 м. Обычно они заполнены специфическими породами - кимберлитами, с которыми связаны коренные месторождения алмазов. Типичные магматические породы в диатремах отсутствуют. Кимберлиты вверх по разрезу диатремы переходят в «синюю землю», а потом в «желтую землю» ? кору выветривания кимберлитов, наиболее обогащенную алмазами.
Вулканы трещинного типа, как правило, не образуют наземных сооружений. Большинство таких вулканов находится под водой и извергает подвижные лавы основного состава. При трещинном типе излияний, характерном в основном для базальтовых лав, образуются лавовые покровы при сравнительно ровном рельефе местности или лавовые потоки в условиях резко расчлененного рельефа. При многократных излияниях в некоторых местах образуются обширные покровы ? лавовые плато площадью в десятки и сотни тысяч км (траппы Сибирской платформы, в Армении, на плоскогорье Декан и др.).
Флюидальность - расположение зерен или микролитов основной массы лавы в виде потока, огибающего вкрапленики. Флюидальность передает в твердом состоянии картину движения лавы.
При вулканической деятельности также выделяются твердые продукты извержений - пирокластический материал: вулканические бомбы (> 50 мм), лапилли (2?50 мм), песок (2?0,1 мм) и пепел (менее 0,1 мм), которые после оседания из воздуха превращаются в вулканические туфы. Вдали от центра извержений туфовый материал смешивается с осадочными, кластическими, органогенными или химическими образованиями, и возникают смешанные эффузивно-осадочные породы - туффиты.
Вулканы бывают 1) обычные, когда конусы сложены либо лавами, ибо пирокластическими продуктами;