Интрузии (магма и интрузивни скали): образуване, видове и примери

Интрузии: как магмата формира интрузивни скали. Научете процеса на образуване, основните видове (батолити, плутони, дайки) и характерни примери като гранитни масиви.

Интрузията е магма (разтопена скала), която се охлажда и се превръща в твърд материал под повърхността на Земята. Това се случва, когато в земната кора има слаби места, като разломи, фуги или плоскости на залягане. Тогава магмата навлиза в тези линии на слабост. За разлика от това, екструзията е магма, която се охлажда в скала над повърхността на земната кора. Както интрузивните, така и екструзивните скали се класифицират като магмени скали.

Процесът на образуване на интрузивни скали може да отнеме милиони години. Докато скалата бавно се охлажда до твърдо състояние, различните части на магмата кристализират в минерали. Кристалите обикновено са по-големи, отколкото при екструзивните скали. Много планински вериги, като например Сиера Невада в Калифорния, са образувани предимно от интрузивни скали. Често те са огромни гранитни (или сродни на тях) скални образувания.

Интрузиите варират в широки граници - от батолити с размерите на планински масив до тънки, подобни на жилки, запълващи пукнатини. Когато се разкрият в резултат на ерозията, тези ядра, наречени батолити, могат да заемат огромни площи от земната повърхност. Големите тела от магма, които се втвърдяват под земята, преди да достигнат повърхността на земната кора, се наричат плутони.

Интрузивните структури могат да се намират между плоскостите на залягане на по-ранни "селски" скали. Стълбът е интрузия, която прави маса по протежение на плоскостите на залягане. Дайка е интрузия, която се движи нагоре и пресича по-стари пластове.

Как се образуват интрузиите

Навлизане на магма. Магмата се образува в мантията или долната кора и поради по-ниската си плътност се издига към повърхността. При среща с пукнатини или по-слаби пластове тя прониква в тях и се задържа под земята.

Механизми на запълване. При емплaсмент на магмата участват няколко механизма:

• Диапиризъм (диапири) – особено за по-вискозни (гранитни) магми: те се изтласкват нагоре като вретеновидни маси, деформирайки надлежащите скали.
• Стопинг – магмата чупи и „поглъща“ парчета от околните скали (ксеноулити), които потъват във вътрешността ѝ.
• Инжекционно запълване – при по-течни магми те просто се впръскват в пукнатини като жилки (дайки) или плъзгат по слоеве като слоеви (силове).

Охлаждане, кристализация и текстури

Темпът на охлаждане определя големината на кристалите: при бавно охлаждане подземните интрузии образуват едри кристали и фаенеритна (фаенофазна) текстура; при по-бързо охлаждане — по-финозърнеста или порфирна текстура (едри кристали в по-финозърнеста матрица). Особено бавните процеси водят до образуване на пегматити с много едри кристали и редки минерали.

Често срещани минерали в интрузивните скали са кварц, полеви шпат, слюда, пироксен и оливин, като точният състав зависи от киселинността на магмата (felsic — богат на кварц и полеви шпат; mafic — богат на пироксени и оливин).

Видове интрузии (по форма и размер)

• Батолит (batholith) — много голям, често многократно повтарящ се масив от плутонален материал; може да формира цели планински масиви.
• Плутон / сток — относително големи тела, по-малки от батолитите; stock обикновено е по-малък и с по-кръгла форма.
• Сил (sill) — хоризонтално (конкордантно) залягане между слоевете на околните скали.
• Дайка (dike) — вертикална или наклонена, пресичаща слоевете (дискордантна) жила.
• Лаколит (laccolith) — куполоподобна интрузия, която издува надлежащите слоеве нагоре; обикновено има конкордантно залягане отстрани.
• Лополит (lopolith) — вдлъбнато, лещообразно тяло, често значително разширено хоризонтално.
• Вулканичен врат (neck) / диатрем — остатък от магмовия канал на вулкан, запълнен с по-устойчива интрузивна скала.

Влияние върху околната среда и полезни изкопаеми

Интрузивните тела предизвикват контактна метаморфоза на околните скали и често създават зони на хидротермална циркулация, които концентрират метални руди. Много находища на мед, молибден, злато, платина, никел и редки метали са свързани с интрузии и с хидротермалните им системи (например големи слоести интрузии като Bushveld Complex или Stillwater Complex са носители на PGE и други метални ресурси).

Освен икономическа стойност, интрузивните скали често са и важни строителни материали (гранити, кварцови монзонити), а някои интрузии образуват внушителни ландшафтни форми — планински ядра, куполи и прословути скални блокове (пр. множество гранитни куполи в Йосемити и Сиера Невада).

Разкриване и геоложка възраст

Интрузивните тела обикновено стават видими след продължителна ерозията, която отстранява по-мекия надложен материал. За определяне на възрастта на интрузии се използват радиометрични методи (например K–Ar, Ar–Ar, U–Pb върху циркони), които дават точни данни за времето на втвърдяване на магмата и връзките ѝ с геоложките събития.

Как се разпознават в полето

• Едрозърнеста (фанеритна) текстура — показва бавно охлаждане под повърхността.
• Конкордантност или дискордантност спрямо слоевете на страните — силове лежат между слоевете, дайките ги пресичат.
• Наличие на ксенолити (включвания от околните скали) и контактен метаморфен пояс около интрузията.
• Формата и размерът: големи масиви (батолити) срещу тънки жилки (дайки).

Примери

В допълнение към вече споменатата Сиера Невада, известни интрузивни образувания по света са големите слоисти комплекси като Bushveld (ЮАР) и Stillwater (САЩ), както и по-малки, но видими на повърхността интрузии като Stone Mountain (САЩ) или Палисайдс Сил (Palisades Sill) по бреговете на река Хъдсън. В много райони на света интрузии оформят ландшафта и носят важни минерални ресурси.

Обобщение

Интрузиите са основен елемент от строежа на земната кора. Те се отличават с бавно охлаждане под повърхността, големи кристали и широки вариации по форма и размер. Освен като геоложки обекти, интрузивните тела имат голямо значение за разбирането на геоложката история, формирането на ресурси и формирането на пейзажа.

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво е интрузия?

В: Как се образува интрузията?

В: Каква е разликата между интрузивни и екструзивни скали?

Въпрос: Колко време отнема образуването на интрузивни скали?

В: Обикновено ли кристалите във вътрешните скали са по-големи от тези в екструзивните?

В: Какви видове образувания често се създават от интрузии?

В: Кои са някои други термини, използвани за описание на интрузиите?

Търсене по буква