Интрузивные горные породы: особенности их образования и классификации

Интрузивные горные породы — это один из типов магматических горных пород, которые образуются в результате застывания магмы внутри земной коры или мантии. Магма — это расплавленная смесь минералов, газов и воды, которая поднимается из глубин земли под действием высокого давления и температуры. Когда магма внедряется в трещины, полости или слои других пород, она называется интрузией. Интрузии могут иметь различную форму, размер и глубину залегания. По мере остывания и кристаллизации магмы образуются интрузивные горные породы, которые состоят из однородных или разнородных минералов. Интрузивные горные породы отличаются от эффузивных (вулканических) горных пород, которые формируются при изливании магмы на поверхность земли в виде лавы .

Интрузивные горные породы имеют полнокристаллическую структуру, то есть все минералы в них имеют хорошо выраженную кристаллическую форму. Это связано с тем, что магма застывает медленно и в условиях высокого давления, что способствует росту кристаллов. В зависимости от скорости остывания магмы, интрузивные горные породы могут быть крупнозернистыми, среднезернистыми или мелкозернистыми. Крупнозернистые породы образуются при медленном остывании магмы на больших глубинах, например, граниты, диориты, габбро. Среднезернистые и мелкозернистые породы образуются при более быстром остывании магмы на меньших глубинах, например, гранит-порфиры, габбро-порфириты, долериты .

Химический состав интрузивных горных пород может быть разнообразным, в зависимости от состава магмы, из которой они образовались, а также от взаимодействия магмы с окружающими породами. Чаще всего встречаются силикатные интрузивные горные породы, которые содержат большое количество кремния (Si) и кислорода (O), а также другие элементы, такие как алюминий (Al), железо (Fe), магний (Mg), кальций (Ca), натрий (Na), калий (K) и др. Силикатные интрузивные горные породы делятся на четыре группы по степени кислотности: щелочные, основные, средние и кислые. Щелочные породы содержат больше щелочных металлов (Na, K) и меньше кремния, например, нефелиниты, лейциты, сиениты. Основные породы содержат больше железа и магния и меньше кремния, например, габбро, долериты, базальты. Средние породы имеют промежуточный состав между щелочными и основными, например, диориты, андезиты. Кислые породы содержат больше кремния и меньше железа и магния, например, граниты, риолиты .

Интрузивные горные породы играют важную роль в геологическом строении земной коры, так как они свидетельствуют о древних и современных процессах магматизма, тектоники, метаморфизма и эрозии. Интрузивные горные породы также имеют большое экономическое значение, так как с ними связаны месторождения полезных ископаемых, таких как олово, вольфрам, золото, медь, платина, никель, титан, редкие земли и др. Кроме того, интрузивные горные породы используются в качестве строительных и облицовочных материалов, а также для каменного литья .

Ниже приведена таблица, в которой перечислены некоторые примеры интрузивных горных пород, их химический состав, структура, глубина залегания и форма интрузии.

Название породы	Химический состав	Структура	Глубина залегания	Форма интрузии
Гранит	Кислый (более 65 % SiO 2 )	Крупнозернистая	Абиссальная (более 5 км)	Плутон, батолит, лакколит, стокворк
Диорит	Средний (около 60 % SiO 2 )	Среднезернистая	Мезоабиссальная (1-5 км)	Дайк, силл, лополит, факолит
Габбро	Основной (менее 50 % SiO 2 )	Крупнозернистая	Абиссальная (более 5 км)	Плутон, батолит, лакколит, стокворк
Гранит-порфир	Кислый (более 65 % SiO 2 )	Порфиритическая	Гипабиссальная (менее 1 км)	Дайк, силл, лополит, факолит
Габбро-порфирит	Основной (менее 50 % SiO 2 )	Порфиритическая	Гипабиссальная (менее 1 км)	Дайк, силл, лополит, факолит
Долерит

Понятие магматизма интрузивного

Магматизм — это совокупность явлений, связанных с формированием, эволюцией и движением магмы в земных недрах и на поверхности. Магма — это высокотемпературный расплав, состоящий из жидкой, газовой и твердой фаз. Магма образуется в результате частичного плавления вещества земной коры и мантии при определенных условиях давления и температуры. Магма может подниматься к поверхности или застывать внутри земной коры, образуя различные типы магматических пород.

Интрузивный магматизм (или плутонизм) — это процесс внедрения магмы в вышележащие толщи земной коры и ее кристаллизация на разных глубинах. Интрузивный магматизм отличается от эффузивного магматизма (или вулканизма), при котором магма изливается на поверхность Земли или на дно океана. Интрузивный магматизм характеризуется медленным снижением температуры и давления, кристаллизацией в замкнутом пространстве и образованием полнокристаллических пород. Интрузивный магматизм играет важную роль в формировании земной коры и ее геологического строения.

Интрузивный магматизм подразделяется на несколько видов в зависимости от глубины застывания магмы и формы образующихся интрузивных тел. Интрузивные тела — это объемы магматической породы, внедренные в окружающие породы. Интрузивные тела могут иметь различную форму, размер и ориентацию. Существуют следующие основные типы интрузивных тел:

• Плутоны — крупные интрузивные тела, застывшие на глубинах более 5 км. Плутоны имеют неправильную форму и могут занимать площадь до нескольких тысяч квадратных километров. Примеры плутонов — гранитные батолиты, габбровые лопариты, сиенитовые монцониты.
• Лакколиты — интрузивные тела, застывшие на глубинах от 2 до 5 км. Лакколиты имеют форму выпуклого вверх линзообразного тела, поднявшего над собой слои вмещающих пород. Примеры лакколитов — диоритовые, гранодиоритовые, сиенитовые лакколиты.
• Дайки — интрузивные тела, застывшие на глубинах менее 2 км. Дайки имеют форму вертикальных или наклонных пластин, прорезающих вмещающие породы. Примеры дайков — базальтовые, долеритовые, андезитовые дайки.
• Силлы — интрузивные тела, застывшие на глубинах менее 2 км. Силлы имеют форму горизонтальных или наклонных пластин, вклинивающихся между слоями вмещающих пород. Примеры силлов — базальтовые, долеритовые, андезитовые силлы.
• Жилы — интрузивные тела, застывшие на малых глубинах или на поверхности. Жилы имеют форму узких полостей, заполненных магматической породой. Жилы могут быть различной формы и ориентации. Примеры жил — гранитные, пегматитовые, аплитовые жилы.

Интрузивный магматизм происходит в различных геодинамических условиях и связан с разными типами магм. Существуют следующие основные типы интрузивного магматизма:

Тип интрузивного магматизма	Геодинамические условия	Тип магмы	Примеры интрузивных тел
Орогенный	Субдукционные зоны, зоны столкновения континентов	Кислые и средние	Батолиты, лакколиты, дайки, жилы
Анорогенный	Внутриплитные зоны, зоны расширения коры	Основные и ультраосновные	Лопариты, силлы, дайки, жилы
Рифтогенный	Зоны разломов, рифтовые впадины	Основные и средние	Дайки, силлы, жилы

Интрузивный магматизм является важным фактором формирования земной коры, ее структуры и состава. Интрузивный магматизм влияет на метаморфизм, тектонику, рудообразование, геотермию и другие процессы. Интрузивный магматизм также имеет практическое значение, так как интрузивные породы являются источниками полезных ископаемых, строительных материалов, геотермальной энергии и других ресурсов.

Источники:

Обзор различных форм интрузивных тел

Интрузивные горные породы образуют геологические тела разнообразных форм и размеров, которые называются интрузиями. Интрузии возникают в результате внедрения магмы в толщи земной коры и мантии и ее последующего застывания. По взаимоотношению с вмещающими породами интрузии делятся на два типа: согласные и несогласные.

Согласные интрузии подчиняются строению и расположению вмещающих пород и не нарушают их слоистость. К ним относятся следующие формы интрузивных тел:

• Силлы — пластовидные тела, параллельные слоям вмещающих пород. Они могут быть одиночными или многоярусными, толщиной от нескольких сантиметров до сотен метров. Силлы часто состоят из базальтов, диабазов, габбро и др.
• Лакколиты — грибообразные тела, приподнимающие вышележащие слои осадочных пород. Они имеют плоское дно и выпуклую верхнюю поверхность. Лакколиты обычно имеют диаметр от нескольких до сотен километров и толщину от десятков до сотен метров. Лакколиты сложены гранитами, сиенитами, монзонитами и др.
• Лополиты — воронкообразные тела, опускающиеся вниз по отношению к вмещающим породам. Они имеют выпуклое дно и вогнутую верхнюю поверхность. Лополиты обычно имеют диаметр от десятков до сотен километров и толщину от сотен до тысяч метров. Лополиты сложены габбро, анортозитами, норитами и др.
• Факолиты — линзовидные тела, вклинивающиеся между слоями вмещающих пород. Они имеют толщину от нескольких метров до нескольких километров и длину от десятков до сотен километров. Факолиты сложены гранитами, диоритами, гранодиоритами и др.
• Акмолиты — куполообразные тела, приподнимающие и разрывающие вмещающие породы. Они имеют толщину от десятков до сотен метров и диаметр от нескольких до десятков километров. Акмолиты сложены гранитами, сиенитами, монзонитами и др.
• Магматит-плутоны — массивные тела, занимающие большие объемы вмещающих пород. Они имеют неправильную форму и не имеют четких границ. Магматит-плутоны обычно имеют площадь от сотен до тысяч квадратных километров и толщину от сотен до тысяч метров. Магматит-плутоны сложены гранитами, диоритами, габбро и др.

Несогласные интрузии прорывают и разрезают вмещающие породы и не зависят от их слоистости. К ним относятся следующие формы интрузивных тел:

• Дайки — пластиновидные тела, перпендикулярные или наклонные к слоям вмещающих пород. Они могут быть одиночными или групповыми, толщиной от нескольких миллиметров до нескольких метров. Дайки часто состоят из базальтов, диабазов, гранитов и др.
• Жилы — пластиновидные тела, параллельные или наклонные к слоям вмещающих пород. Они могут быть одиночными или групповыми, толщиной от нескольких миллиметров до нескольких метров. Жилы часто состоят из кварца, фельдспата, микы и др.
• Штоки — цилиндрические тела, вертикальные или наклонные к слоям вмещающих пород. Они могут быть одиночными или групповыми, диаметром от нескольких метров до нескольких километров. Штоки часто состоят из гранитов, сиенитов, монзонитов и др.
• Батолиты — огромные тела, имеющие неправильную форму и прорывающие вмещающие породы. Они имеют площадь от тысяч до десятков тысяч квадратных километров и толщину от тысяч до десятков тысяч метров. Батолиты сложены гранитами, диоритами, габбро и др.

Формы интрузивных тел зависят от физико-химических свойств магмы, глубины ее внедрения, характера вмещающих пород, напряженного состояния земной коры и других факторов. Интрузивные горные породы имеют большое значение для изучения магматизма, геологического строения, рудоносности и других аспектов геологии.

Источники:

1. Интрузивные горные породы — Википедия
2. Типы интрузивных тел — Studopedia.org

Понимание процесса эффузивного магматизма

Эффузивный магматизм, или вулканизм, – это явление, возникающее в результате излияния магмы на поверхность Земли. Выражается вулканизм в образовании на поверхности Земли вулканов, лавовых потоков, пирокластических облаков и других продуктов вулканической деятельности.

Процесс эффузивного магматизма можно разделить на несколько этапов:

1. Формирование магмы в глубинах земной коры или мантии под влиянием температуры, давления, воды и других факторов.
2. Подъем магмы к поверхности по трещинам или каналам в земной коре, вызванным тектоническими движениями, разломами или зонами субдукции.
3. Извержение магмы на поверхность в виде лавы, пепла, газов и других продуктов. В зависимости от химического состава, вязкости, температуры и скорости выхода магмы, извержения могут быть различной интенсивности, продолжительности и формы.
4. Остывание и затвердевание магмы на поверхности, образуя разнообразные эффузивные горные породы, такие как базальт, андезит, риолит и другие.
5. Эрозия и разрушение эффузивных горных пород под воздействием атмосферных и гидросферных процессов, а также биологических факторов.

Эффузивный магматизм играет важную роль в формировании рельефа Земли, в изменении ее климата и биосферы, в обогащении коры полезными ископаемыми и в создании уникальных природных памятников.

Сравнение интрузивного и эффузивного магматизма

Интрузивный и эффузивный магматизм — это две формы проявления магматической деятельности, связанной с образованием и движением магмы в земной коре и на ее поверхности. Они отличаются по месту, условиям и скорости кристаллизации магмы, а также по характеру и форме магматических тел и пород.

Интрузивный магматизм, или плутонизм, происходит внутри земной коры, когда магма внедряется в вышележащие толщи и застывает на разных глубинах. Этот процесс сопровождается медленным снижением температуры и давления, кристаллизацией в замкнутом пространстве и дифференциацией магмы. Интрузивные магматические тел имеют разнообразные формы, размеры и ориентации, в зависимости от глубины, величины и направления внедрения магмы. Интрузивные породы характеризуются полнокристаллическим строением, крупным зерном, сложным минеральным составом и неравномерным распределением элементов.

Эффузивный магматизм, или вулканизм, происходит на поверхности Земли, когда магма извергается в виде лавы, пирокластов и газов. Этот процесс сопровождается быстрым снижением температуры и давления, кристаллизацией в открытом пространстве и смешением магмы с атмосферой и гидросферой. Эффузивные магматические тел имеют разнообразные формы, размеры и ориентации, в зависимости от типа, интенсивности и продолжительности извержения. Эффузивные породы характеризуются аморфным или мелкокристаллическим строением, мелким зерном, простым минеральным составом и равномерным распределением элементов.

Сравнение интрузивного и эффузивного магматизма можно представить в виде таблицы:

Параметр	Интрузивный магматизм	Эффузивный магматизм
Место кристаллизации магмы	Внутри земной коры	На поверхности Земли
Условия кристаллизации магмы	Высокая температура, высокое давление, замкнутое пространство	Низкая температура, низкое давление, открытое пространство
Скорость кристаллизации магмы	Медленная	Быстрая
Характер и форма магматических тел	Разнообразные, в зависимости от глубины, величины и направления внедрения магмы	Разнообразные, в зависимости от типа, интенсивности и продолжительности извержения
Строение магматических пород	Полнокристаллическое	Аморфное или мелкокристаллическое
Зернистость магматических пород	Крупная	Мелкая
Минеральный состав магматических пород	Сложный, разнообразный	Простой, однородный
Распределение элементов в магматических породах	Неравномерное, дифференцированное	Равномерное, однородное

Источники:

Изучение особенностей экзоконтакта в интрузивных горных породах

Экзоконтакт — это граница контакта между интрузивной горной породой и окружающими её породами земной коры. Изучение данной границы позволяет понять важные особенности формирования интрузивных тел и их взаимодействия с окружающими горными породами.

В процессе исследования экзоконтакта выделяются следующие особенности:

• Геометрические характеристики: Экзоконтакты могут иметь различные формы и геометрию в зависимости от типа интрузивной породы, её состава и условий, в которых происходило её формирование.
• Минеральные изменения: На границе экзоконтакта происходят изменения в структуре и составе породы под воздействием высоких температур и давлений, что приводит к образованию новых минералов и текстурных особенностей.
• Физические и химические процессы: Изучение экзоконтакта позволяет оценить влияние интрузивной породы на окружающие горные образования, включая теплообмен, обмен веществ и возможные деформации.
• Геологические структуры: На экзоконтакте часто образуются различные геологические структуры, такие как жилы, породные жгуты или пегматиты, являющиеся результатом взаимодействия магмы с окружающими породами.

Изучение экзоконтакта в интрузивных горных породах играет важную роль в понимании процессов формирования пород, а также имеет практическое значение при изучении рудных месторождений и поиске полезных ископаемых.

Рассмотрение важности изучения интрузивных горных пород и магматизма

Интрузивные горные породы и магматизм представляют большой интерес для геологии, геохимии, геофизики, минералогии, петрографии и других наук, изучающих внутреннее строение и эволюцию Земли. Изучение интрузивных горных пород и магматизма имеет важное значение для решения следующих задач:

• Определение характера и условий образования магмы, ее состава, эволюции, дифференциации и гибридизации, а также механизмов ее внедрения в земную кору и мантию.
• Реконструкция геодинамических режимов и тектонических событий в различных геохронологических интервалах, связанных с магматической активностью.
• Выявление источников и путей миграции флюидов, летучих и редких элементов, а также их роли в процессах метасоматоза, метаморфизма и рудообразования.
• Оценка возраста и длительности магматических процессов, а также их корреляция с другими геологическими событиями и явлениями.
• Изучение влияния магматизма на геотермический режим, гравитационное поле, магнитное поле и сейсмическую активность Земли.
• Поиск и разведка полезных ископаемых, связанных с интрузивными горными породами и магматизмом, а также их использование в промышленности, строительстве и других сферах.

Таким образом, изучение интрузивных горных пород и магматизма способствует познанию истории и структуры нашей планеты, а также расширяет возможности ее освоения и использования ее ресурсов.

Анализ примеров из природы, где встречаются интрузивные горные породы

Интрузивные горные породы образуются при затвердевании магмы внутри земной коры. Они могут иметь различные формы и размеры, в зависимости от условий их внедрения и кристаллизации. Некоторые из наиболее известных и интересных примеров интрузивных горных пород в природе можно увидеть в следующем списке:

• Южно-Африканский кратон . Это одна из самых древних и крупнейших интрузий на Земле, состоящая из разнообразных абиссальных пород, таких как граниты, гнейсы, анортозиты и др. Она образовалась около 3 миллиардов лет назад и занимает площадь более 1 миллиона кв. км. В ней находятся многочисленные месторождения полезных ископаемых, в том числе золота, платины, алмазов и др.
• Скалистые горы . Это горная система в Северной Америке, образованная в результате орогенеза, связанного с субдукцией тихоокеанской плиты под континентальную. В ней присутствуют различные типы интрузивных пород, такие как граниты, диориты, монцониты, сиениты и др. Они образуют характерные горные пики, такие как Пайкс Пик, Лонгс Пик, Эльберт Пик и др.
• Анды . Это самая длинная горная цепь в мире, протянувшаяся вдоль западного побережья Южной Америки. Она образовалась в результате субдукции Назка и Южно-Американской плит. В ней встречаются разнообразные интрузивные породы, такие как граниты, диориты, гранодиориты, тоналиты и др. Они образуют высокие горные массивы, такие как Котопахи, Аконкагуа, Уайна Потоси и др.
• Норвежский щит . Это часть Фенноскандийского щита, расположенная на севере Европы. Он состоит из древних интрузивных пород, таких как граниты, гнейсы, анортозиты и др. Они образовались около 1-2 миллиардов лет назад и занимают площадь около 800 тыс. кв. км. В них находятся многочисленные месторождения полезных ископаемых, в том числе железа, никеля, меди, циркония и др.
• Карпаты . Это горная система в Центральной и Восточной Европе, образованная в результате орогенеза, связанного с субдукцией Евразийской и Африканской плит. В ней присутствуют различные типы интрузивных пород, такие как граниты, диориты, гранодиориты, трахиты и др. Они образуют характерные горные хребты, такие как Татры, Фатра, Родопы и др.

Интрузивные горные породы являются важными объектами изучения в геологии, так как они отражают прошлые геодинамические процессы и условия магматизма. Они также имеют большое экономическое значение, так как содержат различные полезные ископаемые и минералы. Кроме того, они представляют собой красивые и уникальные природные памятники, привлекающие туристов и исследователей.

Роль интрузивных горных пород в геологическом строении

Интрузивные горные породы играют важную роль в геологическом строении Земли, так как они свидетельствуют о древних и современных процессах магматизма, тектоники и метаморфизма. Интрузивные горные породы образуют разнообразные геологические тела, которые могут быть классифицированы по форме, размеру, глубине залегания, химическому составу и отношению к вмещающим породам. Некоторые из этих тел, такие как батолиты, лакколиты, дайки и силлы, имеют большое экономическое значение, так как связаны с месторождениями полезных ископаемых, таких как золото, медь, железо, никель, титан и др.

Интрузивные горные породы также влияют на рельеф и климат Земли, так как они могут поднимать или опускать земную поверхность, формировать горные хребты, плато, острова и вулканы. Интрузивные горные породы также могут изменять свойства вмещающих пород, вызывая контактовый метаморфизм, гидротермальное растворение, альтерацию и минерализацию. Интрузивные горные породы также могут взаимодействовать с атмосферой, гидросферой и биосферой, влияя на состав и циркуляцию воды, газов, тепла и элементов.

Интрузивные горные породы являются объектом изучения различных наук, таких как петрография, петрология, геохимия, геофизика, геохронология, геодинамика, геотектоника и др. Изучение интрузивных горных пород помогает понять процессы, происходящие в глубине Земли, а также историю и эволюцию нашей планеты.

В таблице ниже приведены некоторые примеры интрузивных горных пород и их роль в геологическом строении.

Интрузивная горная порода	Роль в геологическом строении
Гранит	Самая распространенная интрузивная горная порода, образующаяся при кристаллизации кислой магмы на больших глубинах. Граниты слагают большую часть континентальной коры и образуют массивы, батолиты, плутоны и др. Граниты связаны с месторождениями олова, вольфрама, золота, урана и др. Граниты также используются в качестве строительных и облицовочных материалов.
Диорит	Интрузивная горная порода, образующаяся при кристаллизации среднекислой магмы на средних глубинах. Диориты слагают часть континентальной и океанической коры и образуют плутоны, дайки, силлы и др. Диориты связаны с месторождениями меди, золота, серебра, молибдена и др. Диориты также используются в качестве строительных и облицовочных материалов.
Габбро	Интрузивная горная порода, образующаяся при кристаллизации основной магмы на больших глубинах. Габбро слагают большую часть океанической коры и образуют плутоны, дайки, силлы и др. Габбро связаны с месторождениями хрома, никеля, платины, титана и др. Габбро также используются в качестве строительных и облицовочных материалов.
Пегматит	Интрузивная горная порода, образующаяся при кристаллизации магмы, обогащенной водой и летучими компонентами, на малых глубинах. Пегматиты имеют крупнозернистую структуру и образуют дайки, жилы, линзы и др. Пегматиты связаны с месторождениями редких металлов, камней и др. Пегматиты также используются в качестве ювелирных и декоративных материалов.

Перспективы дальнейших исследований в области интрузивных горных пород и магматизма

Интрузивные горные породы и магматизм представляют собой важную область геологических исследований, так как они связаны с процессами формирования и эволюции земной коры и мантии, а также с месторождениями полезных ископаемых. Изучение интрузивных горных пород и магматизма позволяет получать информацию о химическом и изотопном составе магмы, ее источнике, температуре, давлении, вязкости, скорости движения, дифференциации, гибридизации, контаминации, метасоматозе и других физико-химических процессах, происходящих в глубинах земной коры и мантии. Кроме того, изучение интрузивных горных пород и магматизма позволяет реконструировать геодинамические режимы, в которых происходило внедрение магмы, а также определять возраст и длительность магматических событий.

Дальнейшие исследования в области интрузивных горных пород и магматизма направлены на решение следующих задач:

• Уточнение классификации интрузивных горных пород по химическому, минералогическому, структурному и текстурному признакам, а также по генетическим критериям, связанным с источником, механизмом и условиями образования магмы.
• Разработка новых методов и совершенствование существующих методов анализа интрузивных горных пород, включая геохимические, изотопные, петрофизические, геохронологические, геотермометрические, геобарометрические и другие методы, позволяющие определить состав, свойства, возраст и условия образования магмы и интрузивных горных пород.
• Исследование механизмов и факторов, влияющих на формирование различных форм интрузивных тел, таких как батолиты, лакколиты, силлы, дайки, шлейры, штоки, купола, шапки и другие, а также на их взаимоотношения с вмещающими породами и контактовыми ореолами.
• Изучение геодинамических режимов, в которых происходит интрузивный магматизм, а также его связи с другими геологическими процессами, такими как тектоника, метаморфизм, вулканизм, седиментация, рудообразование и др.
• Сравнение интрузивного и эффузивного магматизма, выявление их сходств и различий, а также их взаимосвязи и взаимовлияния.
• Анализ примеров из природы, где встречаются интрузивные горные породы, их распространение, характеристики, типы, возраст, генезис и роль в геологическом строении различных регионов Земли.
• Оценка важности изучения интрузивных горных пород и магматизма для практических целей, таких как поиск и разведка месторождений полезных ископаемых, геотермальных ресурсов, строительных и облицовочных материалов, а также для решения экологических и социальных проблем, связанных с интрузивным магматизмом.

Таким образом, перспективы дальнейших исследований в области интрузивных горных пород и магматизма связаны с расширением и углублением знаний о процессах, происходящих в глубинах земной коры и мантии, а также с повышением эффективности использования интрузивных горных пород и магматизма для практических целей.