9. Plutonizm.pdf

Rozdział IX

PLUTONIZM

Skały głębinowe. Wśród skał skorupy ziemskiej występują skały,

które chemicznie i mineralogicznie odpowiadają skałom wylewnym, ale

ponieważ w przeciwieństwie do skał wulkanicznych składają się z do

brze rozwiniętych kryształów, należy sądzić, że krzepły powoli w głębi

litosfery. Geologiczne warunki występowania tych skał, zwanych głę

binowymi, świadczą, że wiele z nich utworzyło się ze stopu, podobnie

jak skały wylewne. Stop z którego powstały skały głębinowe, nazy

wamy magmą. Jednakowoż w nowszych czasach rozpowszechnił się

pogląd, że w głębi skorupy zachodzą procesy, które mogą doprowadzić

do powstawania skał głębinowych z przeobrażenia innych skał bez

udziału magmy.

Zjawiska zachodzące w głębi skorupy ziemskiej i w jej podłożu, które

prowadzą do powstawania skał głębinowych, nazywamy ogólnie plu-

tonizmem (albo wulkanizmem głębinowym); skały głębinowe określa się

też jako skały plutoniczne, a formy w jakich występują jako plutony.

Skały plutoniczne tworzą wśród innych skał masywy, żyły, pnie itp.

ciała, które nazywamy intruzjami, przypuszczając, że mogły powstać

przez wciśnięcie magmy w skały. Część jednak plutonów powstała dzięki

procesom przeobrażenia skał przez roztwory i pary; tego typu ,,intruzje"

nie są zatem intruzjami w ścisłym słowa tego znaczeniu.

Skały głębinowe tworzyły się w dużych głębokościach przy wolno

obniżającej się temperaturze i dlatego są złożone z dobrze wykształco

nych kryształów, czyli są grubokrystaliczne. Do takich skał należą gra

nity, syenity, dioryty, gabra i perydotyty. W wielu jednak przypadkach

magmy krzepły w niewielkich intruzjach położonych blisko powierzchni,

wskutek czego krzepnięcie było szybsze i dlatego utworzyły się skały

bardziej drobnokrystaliczne, nie różniące się lub bardzo zbliżone do skał

wulkanicznych. Do takich skał należą porfiry, doleryty, diabazy itd.

Do skał głębinowych należą granity, syenity, dioryty, gabra itd.

(tabele 32 i 33).

Typy intruzji. Zależnie od kształtu ciał intruzywnych i stosunku ich

do otaczających skał można wyróżnić intruzje zgodne i niezgodne.

Intruzje zgodne charakteryzuje to, że ściany intruzji schodzą

się z pewnymi płaszczyznami strukturalnymi takimi, jak powierzchnie

uwarstwienia, powierzchnie niezgodności, płaszczyzny tektoniczne itd.

Intruzje zgodne w skałach uławiconych są zgodne z uławiceniem.

548

Intruzje niezgodne przecinają płaszczyzny strukturalne, nie

okazując żadnego dostosowania się do nich.

Jedne intruzje są ograniczone przestrzennie, mając wyraźny strop

(powałę) i spąg (podłogę). Inne intruzje, chociaż są od góry ograniczone

nie posiadają spągu, ciągnąc się w głąb nieprzerwanie, i nie wiemy,

gdzie i w jaki sposób się kończą. Do tego typu intruzji należą batolity,

które stanowią osobną grupę intruzji.

Możemy więc mówić o intruzjach zgodnych, niezgodnych oraz o in-

truzjach batolitowych.

Intruzje zgodne. Wyróżniamy tu sille, lakkolity i lopolity. Żyły po

kładowe, czyli sille (ang. sill oznacza próg, gdyż skały te odpor

niejsze od otaczających tworzą w terenie stopnie). Żyła pokładowa jest

utworem intruzywnym wciśniętym między dwie ławice w ten sposób, że

strop ławicy dolnej stanowi podstawę żyły, a spąg ławicy górnej jest

stropem żyły pokładowej (ryc. 290). Sill jest zatem żyłą zgodnie leżącą

pomiędzy dwiema ławicami.

Grubość sillów może wynosić kilka milimetrów, decymetrów lub

metrów, a czasem dochodzi do kilkudziesięciu metrów. Żyła pokładowa

może się szerzyć na długich przestrzeniach. Whin Sill w północnej

Anglii, wciśnięty między warstwy wapieni karbońskich, o długości

128 km zajmuje powierzchnię 1 600 km 2 i ma miąższość od 6 do 45 m.

Grubość sillu jest zazwyczaj różna, w pewnych miejscach staje się on

bardzo cienki, w innych nabrzmiewa. Czasem w niektórych miejscach

przecina warstwy, przedostając się z pomiędzy dwóch ławic pomiędzy

inne, ale na ogół leży zgodnie w stosunku do powierzchni ławic. W Pol

sce najlepszym przykładem sillów są intruzje skał zasadowych, zwanych

cieszynitami; występują one w Karpatach Zachodnich wśród łupków

i wapieni dolnokredowych, ciągnąc się na przestrzeni kilku kilometrów.

549

Często sille mają kanał dopływowy, który jest zwykłą żyłą niezgo

dną. Od sillu mogą się też odgałęziać drobne niezgodne żyły.

Sille z reguły nie mają tufów ani budowy gąbczastej, cechuje je

natomiast duża zmienność składu. Często w jednej żyle na krótkiej prze

strzeni można zauważyć przechodzenie jednego typu skał w drugi. .

Skały tworzące sille są zawsze skałami zasadowymi, pochodzącymi

z magm łatwo płynnych i dlatego łatwo rozprzestrzeniających się wśród

warstw. Najczęściej sille są zbudowane z gruboziarnistych bazaltów (do-

lerytów), diabazów, teralitów, eseksytów itd.

Mechanizm powstania siłlu tłumaczy się zazwyczaj podniesieniem

nadkładu sillu przez magmę, która znajduje się pod ciśnieniem. Być może,

że w niektórych przypadkach zachodzi zjawisko odwrotne, mianowicie

spąg obniża się, przez co rozprzestrzenienie się magmy między dwiema

warstwami jest ułatwione. Według niektórych badaczy (N. S. Shaler)

powstanie sillu łączy się z wodonośnością fug międzywarstwowych.

5,50

Kiedy gorąca magma intruduje jakąś serię, woda pod wpływem tempe

ratury przechodzi w parę, która rozszerza fugi, ułatwiając dostanie się

w nie magmy. Obecność wody tłumaczyć może słaby rozwój metamor-

fizmu termicznego w ścianach sillu.

Intruzje typu sillów występują głównie blisko powierzchni; ilość ich

zmniejsza się wraz z głębokością. Częste są w obszarach płytowych

lub słabo sfałdowanych, nie tworzą się natomiast w utworach silnie po

fałdowanych, w których mogą występować, jeśli utworzyły się jeszcze

przed pofałdowaniem.

Magma w sillach może ulec zróżnicowaniu, dlatego też czasem górna

część sillu jest nieco inna niż dolna. Często przy ścianach sili jest dro

bnoziarnisty, we wnętrzu zaś grubokrystaliczny. Pochodzi to stąd, że

magma intrudując w zetknięciu się z chłodnymi ścianami prędko za

krzepła, natomiast we wnętrzu sillu mogła lepiej wykrystalizować.

Zdarzają się sille „wielokrotne" złożone z różnych magm, które kil

kakrotnie intrudowały tę samą fugę międzywarstwową.

Lakkolity (ryc. 291) są ciałami magmowymi w kształcie bochenka

lub grzyba, wciśniętymi między warstwy w ten sposób, że podstawa

lakkolitu jest płaska, natomiast strop jest kopułowato wygięty. Ściany

lakkolitu są zgodne z uławiceniem otaczających skał. Magma została

doprowadzona kanałem, który znajduje się u podstawy komory lak

kolitu i jest zwykłą niezgodną żyłą. Istnieją przejścia między sillami

a lakkolitami; sille mogą nabrzmiewać i, podnosząc kopułowato war

stwy nad sobą, tworzyć formy lakkolitowe. Lakkolity są utworzone

z kwaśnych skał, porfirów, porfirytów, drobnokrystalicznych granitów

lub syenitów, a rzadziej z diabazów albo gabra. U podstawy i w stropie

lakkolitu zaznaczają się dość słabo rozwinięte kontakty, świadczące

o tym, że intrudowana magma była dostatecznie ochłodzona. Lakkolity

intrudują dość płytko w litosferze na głębokości od 0,5 do 3 km od po

wierzchni ziemi i występują głównie w obszarach tektonicznie słabo

zaburzonych.

Lakkolity zostały odkryte przez G. Gilberta (1871); według niego

powstały one jako intruzje wśródwarstwowe, które wydęły swój nad

kład. Gilbert sądził, że intrudowana magma znajdowała się pod ciśnie

niem hydrostatycznym. Być może, że to wydymanie stropu wiąże się

z dużą lepkością kwaśnej magmy, która nie mogąc rozprzestrzeniać się

wśród warstw wywierała ciśnienie na strop. Inni badacze uważają, ze

magma w czasie intruzji lakkolitowej zachowuje się całkowicie biernie,

a otwieranie komory lakkolitowej dokonuje się pod działaniem sił tek

tonicznych. Odkłute i fałdujące się warstwy mogą między sobą a podło

żem tworzyć komorowe próżnie, z których korzysta magma.

Kształt lakkolitów zależy w dużej mierze od ułożenia skał intrudo-

wanych. Gdy jest ono spokojne, płytowe, powstają symetryczne, nor

malne lakkolity; gdy warstwy są zaburzone, kierunek intruzji i jej roz

mieszczenie zależy od istniejącej już tektoniki.

Lakkolity występują najliczniej w Górach Skalistych, skąd zostały

po raz pierwszy opisane.

Lopolity (ryc. 292) są formami lakkolitycznymi, ale odwróconymi,

tzn., że są wypukłe nie ku górze, ale ku dołowi, prawdopodobnie wsku

tek zapadnięcia się spągu. Jest prawdopodobne, że to zapadnięcie jest

551

spowodowane opróżnieniem zbiornika, znajdującego się pod intruzją,

z którego magma została przemieszczona w wyższą część litosfery. Ma

syw gabra Duluth nad Jeziorem Górnym, masyw Sudbury w Kanadzie,

Ryc. 292. Lopolit w Sudbury (Kanada)

o — mapa; b — przekrój pionowy; 1 — gnejsy, 2 — noryt, 3 — mikrogranit, 4 — nadkład lopo-

litu, 5 — nagromadzenia kruszców (Ni i Co)

a przede wszystkim masyw Bushveldu w południowej Afryce stanowią

przykłady lopolitów.

Fakolity są to drobne, soczewkowate (od tego pochodzi nazwa)

zgodne intruzje wśródwarstwowe umieszczone na przegubach fałdów,

zwłaszcza na przegubach siodeł, po

wstałe przez wypełnienie magmą wol

nych przestrzeni, wytworzonych przez

zluźnienie przy fałdowaniu (ryc. 293).

Intruzje niezgodne. Zwykłe żyły

zwane d a j k a m i (ang. dike) są naj

częstszym przedstawicielem intruzji

niezgodnych. Dajki mają dwie ściany

Ryc. 293. Fakolity równoległe, biegnące w poprzek

warstw (ryc. 290); mają one małą sze

rokość w stosunku do długości. Dajki mogą być dość krótkie, ale często

ciągną się kilometrami. Największa dajka, występująca w Rodezji (Great

Dykę), ma długość 500 km a szerokość 5 do 7 km. Dajki wypełnione

skałą wulkaniczną, porfirem, diabazem itd. są zwykle twardsze od oto-

552

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: