Взаимодействие магматических интрузий с водами поверхностного происхождения




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Взаимодействие магматических интрузий с водами поверхностного происхождения

Взаимодействие магматических интрузий с водами поверхностного происхождения

07.09.2017


В последние годы изучение изотопного состава кислорода и водорода позволило надежно установить, что некоторые магматические интрузии в весьма широких масштабах взаимодействовали с метеорными подземными водами. В благоприятных геологических условиях, а именно при внедрении в сильно дислоцированные легкопроницаемые породы, эти интрузии играют роль гигантских «тепловых машин», генерирующих энергию, достаточную, чтобы вызвать длительную конвективную циркуляцию любых мобильных форм H2O во вмещающих породах, окружающих интрузивные тела. Такие системы, возможно, представляют собой «ископаемые» эквиваленты глубоких зон современных геотермальных водных систем, известных в Новой Зеландии (Уайракей), шт. Невада (Стимбот-Спрингс) и шт. Вайоминг (Йеллоустонский национальный парк). Взаимодействие горячих магматических пород с большим количеством циркулирующих метеорных подземных вод приводит к обеднению магматических пород изотопом 18O и соответствующему обогащению им вод или «сдвигу в изотопном составе кислорода» этих вод.
Магматические породы с низким содержанием изотопа 18O, обусловленным их взаимодействием с мезозойскими и третичными метеорными подземными водами, в настоящее время известны в Скергаардском интрузиве, в вулканической области Сан-Хуан (Колорадо), на Гебридских островах в Исландии, в западной части Каскадных гор (шт. Орегон), во многих участках батолита Боулдер, в батолите Айдахо, в батолите Берегового хребта в Британской Колумбии, а также на одном из участков Южно-Калифорнийского батолита. Такие же магматические породы обнаружены в докембрии, например в гранитном батолите Сейшельских островов (абсолютный возраст 650 млн. лет), в поле развития гранитов и риолитов Миссури в горах Сен-Франсуа (абсолютный возраст 1450 млн. лет) и в некоторых древних гранитах Свазиленда и Замбии (абсолютный возраст >2,6 млрд. лет).
В большинстве примеров, приведенных выше, гидротермальные флюиды метеорного происхождения не были связаны с рудоотложением в сколько-нибудь явной форме. Однако известно и ниже будет описано много таких примеров, в которых гидротермальные флюиды метеорного происхождения являются рудоносными. Важность проведенных исследований, имеющих самое прямое отношение к этому вопросу, в том и заключается, что они дают представление о громадных масштабах и повсеместном распространении таких метеорно-гидротермальных конвективных циркулирующих систем в природе. Если принять во внимание их распространенность и то, что они, как показано выше, имеются во вмещающих породах, окружающих практически все эпизональные магматические интрузивы, а также во многих более глубоко залегающих батолитах, нетрудно понять, почему нагретые метеорные воды, испытывающие воздействие некоторых других благоприятных факторов, могут превращаться в рудообразующие флюиды не только локального, но и регионального значения.
Комплексы магматических пород с аномально низким содержанием изотопа 18O обычно отличаются следующими геологическими, петрологическими и изотопными особенностями:
1. Наиболее контрастные изотопные эффекты наблюдаются в интрузивах, залегающих в молодых сильно дислоцированных вулканических породах, в которых крайне легко осуществляется циркуляция подземных вод, особенно в кольцевых интрузивах, приуроченных к вулканическим кальдерам.
2. В породах этих интрузивов полевые шпаты обычно обеднены изотопом 18O в большей степени, чем другие сосуществующие с ними минералы; полевые шпаты часто потускневшие, замутненные.
3. Первично-магматические пироксены, биотиты и роговые обманки обычно частично замещаются уралитовой роговой обманкой, хлоритом, окислами железа и титана и/или эпидотом; в некоторых участках этот процесс проходил до конца, и от первично-магматических мафических минералов сохранилась только их форма.
4. Повсеместно распространены гранофировые (микрографические) прорастания политизированных щелочных полевых шпатов и кварца.
5. В таких интрузивах участками встречаются миаролитовые пустоты, а жилы, выполненные кварцем, полевым шпатом, эпидотом, хлоритом или сульфидами, очень широко распространены как в самих интрузивах, так и около них во вмещающих породах.
6. Минералы, содержащие группу ОН, обычно характеризуются аномально низкими значениями bD по сравнению с «нормальными» изверженными породами.
7. Валовой изотопный состав кислорода b18O пород в интрузивных телах и во вмещающих толщах, как правило, удается представить в виде системы изолиний с центром в интрузивном теле; изолинии значений b18O образуют ряд концентрических овалов, причем содержание изотопа 18O увеличивается от центра к периферии. «Нормальные» значения b18O в породах обычно устанавливаются на расстоянии, равном примерно 1—3 диаметрам штока в направлении от интрузивного контакта, а самые низкие значения b18O отмечаются, как правило, непосредственно у контакта (b18O обычно от -3 до -7).
8. Основная часть метеорной H2O поступает в интрузив вслед за его кристаллизацией только после того, как он приобретет достаточную жесткость, необходимую для образования трещинных зон.
Действие подводных гидротермальных систем сопровождается рядом эффектов, в том числе аналогичными описанным выше; однако в этих системах скорее участвуют нагретые океанические воды, чем нагретые метеорные воды, поскольку значения отношения Na/K крайне высоки. Поэтому, вследствие меньшей контрастности изотопных составов океанической и магматической воды, результирующие изотопные эффекты не столь значительны. Тем не менее в случае благоприятных условий такие эффекты отчетливо документируются в драгированных образцах и в породах офиолитовых комплексов.