Тектонические и тектонофизические условия образования малых интрузий III
Среди надочаговых интрузивных тел можно выделить группы, среди которых собственно малые интрузий находят свое место. К наиболее крупным надочаговым телам относятся силлообразные залежи протяженностью до 30 км и мощностью 2-4 км. К ним могут быть отнесены Космурунский гранодиорит-кварцево-диоритовый массив Юго-Западного Чингиза (Центральный Казахстан) протяженностью около 22 км и мощностью до 2, 8 км, Пластовский плагиогранитный массив на Южном Урале. Пластовский массив имеет протяженность около 30 км и на северном фланге непосредственно переходит в Коелгинский гранитный массив. На мелкомасштабных картах оба массива объединяют в единый протяженностью 50 км. Однако названные массивы принципиально различаются. В Пластовском проявлены как дайки первого этапа, непосредственно связанные с гранитной магмой, так и второго, связанные с глубинным очагом основного состава. В Коелгинском массиве дайки второго этапа отсутствуют. Это может быть истолковано так: Пластовский массив располагался непосредственно над магматическим очагом, а Коелгинский - за его пределами. Соответственно с Пластовским массивом ассоциируют золото-рудные месторождения Кочкарское, Ново-Троицкое и рудопроявления, в которых среди сульфидов присутствует арсенопирит. В Кочкарском месторождении, кроме того, имеются шеелит, вольфрамит, молибденит. С Коелгинским массивом ассоциируют лишь мелкие рудопроявления золото-пирит-кварцевого с галенитом состава. Таким образом, наличие даек основного состава может служить критерием выделения надочаговых областей в крупных гранитоидных массивах, в том числе и полигенных, в которых надочаговые гранитоиды нередко встречаются в сочетании со значительно более поздними метасоматическими. Крупные гранитоидные силлы, образуясь за счет опорожнения верхних частей выплавок в магматическом очаге, способствуют проседанию кровли очага и соприкосновению радиально-концентрического трещинного каркаса с более низкими (и более основными по составу) слоями очага.
Итак, крупные надочаговые силлы гранитоидов, сопоставимые с латеральными размерами первичного базальтоидного очага (первые десятки километров), не относятся к малым интрузиям, хотя по составу, времени внедрения могут совпадать с последними. В предложенной автором иерархической схеме геодинамических и металлогенических систем они относятся непосредственно к системе IV порядка, т.е. к магматогенно-рудному узлу или его фрагменту - рудному полю.
Флюидизация, а следовательно, и снижение вязкости верхних частей очага или верхних частей упомянутых крупных силлов приводят к развитию адвективных ячеек V порядка, в поперечнике 0, 5-3, 5 км, которые при подъеме в значительной мере используют концентрические и радиальные разломы надочаговой области. Эти тела, соответствующие интрузивным штокам, в полной мере отвечают понятию "малая интрузия" и контролируют размещение месторождений. К этой же системе V порядка относятся и рудоконтролирующие экструзивы, которые при расширении термина "малая интрузия" включались в их группу.
Более мелкие тела, представляющие апофизы малых интрузий, имеющие поперечник 0, 1-0, 3 км, сложенные породами особо флюидонасыщенных магм, адвекция и внедрение которых сопровождается гидроразрывом с образованием автомагматических брекчий, вероятно, следует выделять в особую группу, не называя их малыми интрузиями. То же относится и к дайкам. Эта группа магматических образований контролирует уже не месторождения, а рудные тела и их обогащенные части.
Тектонические условия развития очаговых структур, с которыми связаны малые интрузий. Рассмотренные выше тектонофизические условия зарождения базальтоидных магматических очагов и образования связанных с ними магм более кислого состава позволяют наметить общую схему тектонических условий и тектонических обстановок реализации этих процессов в соответствии с принятой в настоящее время схемой эволюции земной коры. Проблема сводится к тектоническим обстановкам, формам и этапности подъемов глубинных масс, приводящих к декомпрессии, снижению вязкости ив конечном счете к магмообразованию.
Формы подъема глубинных масс в обстановке плотностной инверсии (формы конвекции или адвекции) определяются условиями, которые выражаются критическими числами Рэлея. При первом критическом числе, характеризующем малое превосходство архимедовой силы над препятствующей всплыванию вязкостью, образуются валы (линейная форма адвекции), а при втором критическом числе, т.е. при большом превосходстве, осуществляется ячеистая адвекция. С ростом высоты (мощности) вала на нем могут вырастать ячеистые поднятия, чередующиеся через определенные расстояния (шаг), а на ячеистом поднятии могут вырастать более мелкие валы, принадлежащие геодинамическим системам более высокого порядка, о которых было упомянуто в предыдущем разделе. В связи с этим размещение образующихся магматических очагов (систем IV порядка) может носить линейный или площадной (ареальный) характер.
Подъем глубинных симатических масс, приводящий к деструкции континентальной коры, принято относить к ранним стадиям тектономагматического цикла, а формирующиеся при этом геологические структуры - к зонам тектономагматической активизации. Процесс адвекции может остановиться, а деструкция быть неполной. При этом преобладают магмы сиалического состава, с повышенной щелочностью. Малые интрузий соответствуют третьей группе, выделенной М-Б-Бородаевской. Фактически это начальная стадия, предшествующая более развитой, но также неполной деструкции, которую относят к следующей рифтогенной стадии развития подвижных систем, или к этапу формирования терригенно-сланцевых эвгеосинклиналей. Упомянутые термины прочно вошли в геологическую литературу, хотя их этимология не вполне точно отражает суть структуры или процесса: это не совсем щель, или расселина (rift), и не синклинальный изгиб земной коры (в понимании ДжДэна, автора термина "геосинклиналь"). Главный механизм - формирование "шейки" в земной коре при подъеме мантии и проседании (а не прогибании!) верхних слоев коры. Вопрос об образовании малых интрузий в этих структурах, на данном этапе развития подвижных систем, весьма мало изучен. То же относится и к началу полной деструкции континентальной коры, когда сиалические массы и терригенно-сланцевые толщи предыдущей стадии развития отодвигаются в стороны от оси глубинного поднятия, когда земная кора приобретает строение, сходное с корой океанов, а сама стадия развития называется океанической, или в иной терминологии - начальным этапом эвгеосинклинали. Вероятное наличие интрузивов малого размера в обоих последних случаях можно предполагать по связи с базальтоидным магматизмом колчеданно-полиметаллических и медноколчеданных гидротермально-осадочных месторождений.
В большей мере о возможном формировании малых интрузий можно говорить для самого конца океанической стадии (накопления риолит-базальтовой формации) и начала переходной стадии (накопления андезитодацитовой, иначе верхней части непрерывной формации и замещающей ее латерально порфиритовой формации). Андезитодацитовая формация характеризует поздний, кальдерный, этап развития вулканов над базальтоидными очагами. Кальдерные проседания способствуют расчленению очага на отдельные камеры. Этому отвечает увеличение количества кремнекислых экструзивов и связанных с ними месторождений при соответствующем уменьшении размера последних. Такие экструзивы и питающие их корни включались в категорию малых интрузий М.Б.Бородаевской и Ф.Р.Апельциным. Подобные образования размещаются в краевой зоне квазиокеанического бассейна, прилегающей к активной окраине. В противоположной зоне бассейна, где вместо андезитодацитовой формации развивается порфиритовая, т.е. в зоне, которая по позиции может сопоставляться с краевыми океаническими валами (с внешней стороны глубоководных желобов), развиваются магматические очаги иного рода - в форме лакколитов дунит-клинопироксенит-габбровой формации с надстраивающими их диоритами, плагиогранитами, габбро-сиенитами. С гранитоидными частями очагов связаны интрузий небольшого размера, но они не имеют широкого распространения.
Упомянутые выше тектонические обстановки и формирующиеся в них базальтоидные магматические очаги связаны с непосредственным всплыванием (адвекцией) мантийных валов прямолинейной конфигурации. Другим типом являются дугообразные (в плане) подъемы глубинного вещества, характерные для конца переходной стадии, т.е. времени формирования краевых поясов (окраинно-континентальных или зрелых островных дуг). Малые интрузий - составная часть вулканоплутонической ассоциации.
Дугообразные подъемы происходят в принципиально иной геодинамической обстановке и провоцируются краевыми частями крупных (1-2 тыс. км в поперечнике) ячеистых мантийных диапиров. Вследствие расползания литосферных масс над ячеистым восходящим потоком высокоплотных мантийных образований и совместно с этим затягивания на глубине периферических масс под края расползающегося поднятия (диапира) формируется 5-образная зона субдукции (внизу) и обдукции (вверху). Фактически это соответствует модели субдукции по А.Амштутцу, первому, кто ввел этот термин в геологию (1951 г.). Периферические массы могут принадлежать литосфере океана (тихоокеанская обстановка), квазиокеана (уральская обстановка), континенту (карпатская обстановка). С формированием 5-образной зоны связан региональный метаморфизм пород. Толщи этих пород не исчезают на глубине бесследно и выносятся вверх, слагая фундамент краевых вулканоплутонических поясов. Вынос обусловлен блокированием субдуцированного блока восходящим потоком центральной части мантийного диапира и явлениями адвекции в обстановке инверсии плотностей.
Декомпрессия, сопутствующая подъему глубинных масс, способствует зарождению магматических очагов и связанных с ними малых интрузий, которые обладают рядом замечательных свойств. Во-первых, предшествующая субдукция коровых масс обеспечивает то, что в очагах, расположенных ниже поверхности Мохо, выплавляются не только базальтоидные, но и андезитоидные магмы. Эти магмы и их дифференциаты при подъеме реагируют с ультраосновной (мантийной), основной и сиалической средой. Этим можно объяснить наличие ксенолитов ультрабазитов и габброидов в плагиогранитах малых интрузий. По той же причине состав руд, связанных с интрузивами этой группы, включает набор металлов, характерных для пород ультраосновного (Hg), основного (Си, Zn), среднего (Аи) и кислого (Мо, W) состава.
Итак, малые интрузий формируются в весьма разнообразных геодинамических обстановках, будучи связанными с базальтоидными очагами. При этом значительная переработка сиалической коры с соответствующей металлогенией имеет место на самых ранних стадиях деструкции, т.е. в зонах тектономагматической активизации, и много позднее на этапе развития краевых вулканоплутонических поясов.
В разработке проблемы малых интрузий, в которой большая роль принадлежит М.Б.Бородаевской, весьма важным с современных позиций является то, что среди обширной группы гранитоидов были выделены и детально охарактеризованы тела, связанные с базальтоидными очагами, фиксирующие пути сообщения с этими очагами. По масштабам тела отвечали месторождениям, сопровождались надочаговыми структурами, контролирующими рудные тела.