Режими тектоно-магматичної активізації

РЕЖИМИ МАГМАТИЧНОЇ АКТИВІЗАЦІЇ ПЛАТФОРМ

Вище були розглянуті деякі режими, у зв'язку з якими розвивалися магматичні процеси як ефузивні, так і інтрузивні, на пло-шадях, що були перед цим платформами. Але у всіх описаних випадках виникнення магматичних процесів на колишніх платформах тісно асоціювалося з тектонічною активізацією останніх.

Однак в історії земної кори неодноразово проявлялася «магматична активізація» платформ, так сказати, у чистому виді, не пов'язана з великими тектонічними подіями на поверхні. Нею був охоплений та або інша ділянка древньої або молодої платформи протягом порівняно короткого відрізка геологічного часу. До й після цього на тих же ділянках протягом незрівнянно більше тривалого строку не було проявів магматизма й тут розвивався спокійний платформний режим.

Можна виділити два режими магматичної активізації платформ: платобазальтовый і центральних інтрузій і трубок вибуху.

Платобазалътовый (або траппоеый) режим відіграє істотну роль в історії земної кори. Він характеризується виливом величезних обсягів дуже одноманітних толеитовых базальтів, серед яких породи іншого складу, що є продуктами диференціації базальтів, грають сугубо підлеглу роль. Виливу відбуваються спокійно, по тріщинах,^ і покриви базальтів розтікаються на більших площах. Сумарна потужність базальтів може вимірятися кілометрами. Паралельно з виливами утворяться пластові інтрузії того ж основного складу – габбрового й діабазового. В області виливу платобазальтов земна кора звичайно трохи прогинається й товщі, що вилили, тому залягають у пологої синеклизе. У цьому – істотна відмінність даного режиму від рифтового, в умовах якого, як ми бачили, розколювання кори й виливи випереджаються утворенням її сводовых выгибов нагору.

Відомі платобазальты на древніх платформах, починаючи із протерозою. Але перше дійсно масовий прояв платобазальтового режиму доводиться на кінець палеозою й початок мезозою. При цьому привертає увагу синхронність (звичайно, у масштабах геологічного часу) виливів платобазальтов у різних областях земної кулі.

На Сибірській древній платформі платобазальты й пов'язані з ними пластові основні інтрузії утворювалися наприкінці пермі — початку тріасу. Базальти покривають площа в 1,5 млн. км² і мають потужність до 2 км. В основному ці магматичні прояви присвячені до Тунгусской синеклизе.

У пізньому тріасі — ранній юрі платобазальтовый комплекс формувався на древній платформі в Південній Африці в синеклизе Карру. Лави покривають 26 000 км2 і мають потужність до 1400 м. Значно більшу площу (570 000 км²) у тім же районі займають пластові інтрузії частці-ритов того ж віку. Деякі інтрузії мають потужність до 300 м.

У Південній Америці також на древній платформі в синеклизе Парана розвинені платобазальты рэтского віку. Крім того, платобазальты приблизно того ж віку відомі в Антарктиді на древній платформі.

Наступна епоха масових виливів платобазальтов доводиться на пізню крейду й третинний період. Протягом пізньої крейди й палеогену виливали платобазальты Деккана на Індійській древній платформі. Ці плато-базальти зараз покривають 500 тис. км², але спочатку їхня площа була більше: значна- частина платобазальтов занурена під води Бомбейского затоки. Потужність декканских платобазальтов досягає 2 км. Під ними земна кора прогнута у формі пологої синеклизы.

Нарешті, міоценовий вік мають платобазальты Колумбійського плато в Кордильєрах Північної Америки. Вони присвячені до серединного масиву, що перебуває усередині мезозойської геосинкліналі.

Режим центральних інтрузій і трубок вибуху характеризується інтрузіями надзвичайно різного складу від ультраосновних і лужних до кислих, а також кимберлитовыми трубками вибуху.

Інтрузії цього типу являють собою не що інше, як глибокі частини корінь вулканів.

Дуже різні по складу центральні інтрузії мезозойського (пост-карруского) віку в Південній Африці.

До середнього й верхнього палеозою належать численні великі-і дрібні інтрузії нефелінових пироксенитов, ийолитов, нефелінових сиенитов, карбонатитов, оливинитов Карело-Кольской|провинции.

На Алданском щиті відомі лужні мезозойські^ інтрузії.

Що стосується кимберлитовых трубок вибуху, що залучають до себе особлива увага у зв'язку з їх алмазоносностью, те перші такі трубки були виявлені в Південній Африці. Там вони мають позднемеловой вік. Пізніше аналогічні трубки були знайдені в Центральній і Східній Африці,, Бразилії, і нарешті, на сході Сибірської платформи.

Всі ці прояви інтрузивної діяльності присвячені до древніх платформ і знаменують короткочасну магматичну активізацію після дуже тривалими, вимірюваними сотнями мільйонів і навіть мільярдів років, амагматичного розвитку цих платформ.

Історично платформені режими змінюють геосинклінальні та орогенні, проте мають місце і зворотні процеси, коли відновлюється тектонічна активність, проявлення магматизму та метаморфізму на ділянках земної кори зі спокійним платформеним режимом. Таке явища називається тектоно-магматичною активізацією. Звичайно, такий процес не призводить до повноцінної зміни платформеного режиму повноцінним геосинклінальним, але він все ж таки існує і розуміння природи цього явища допомагає ширше зрозуміти механізми глибинних процесів.

Тектоно-магматична активізація може проявлятися в різних формах. Однією з них може бути процес епіплатформеного орогенезу, який за зовнішніми проявами і за положенням в ендогенному циклі дуже подібний на епігеосинклнальний орогенез.

Інші форми тектного-магматичної активізації можуть бути розділені на наступні режими: брилевої тектоно-магматичної активізації; метаморфічної активізації (діасхизис); плато базальтовий; центральних інтрузій та трубок вибуху.

Основне значення належить режиму брилевої тектоно-магматичної активізації. Він дуже добре проявився в Євразії у вигляді широкої смуги, яка простягається від Західної Європи до Китайської платформи через усю Центральну Азію. Розвинутий він також в Андах Південної Америки.

В середній та Західній Європі на межі палеозою та мезозою, сформувалася молода платформа, яка різко відокремлювалася від древньої Східно-Європейської платформи Тессейра-Торнквістинською зоною глибинних розломів. Фундамент молодих платформ здебільшого складений герцинськими геосинклінальними спорудами, формування яких завершилося накопиченням пізньокарбонових і пермських червонобарвних та соленосних товщ. Підешвою осадового чохла здебільшого є верхньопермські евапорити. Вище залягає тріас, представлений типовими платформеними фаціями, в розрізі якого виділяються строкаті пісковики, органогенні вапняки та теригенно-карбонатні відклади. Вище за розрізом залягають піщано-глинисті товщі юрського віку. В кінці юрського періоду наступає регресія, яка на початку крейди змінюється новою трансгресією з максимумом в пізній крейді, що підкреслюється перевагою карбонатних відкладів. Нова регресія відбувається в палеогені. Неоген і четвертинний час характеризуються загальним підняттям і інтенсивним вулканізмом. Переважають лужно-базальтові лави збагачені леткими компонентами.

За літологічним складом розріз осадового чохла таких платформ відповідає платформеному режиму, проте потужності, які вимірюються тисячами метрів, суттєве занурення фундаменту на глибини до 5 – 7 км, вказують на значну контрастність вертикальних рухів земної кори в межах платформ. Така контрастність розвивалася впродовж усього мезозою та кайнозою, що сприяло формуванню глибоких синекліз і суттєво припіднятих антикліз. Епоха активізації вертикальних рухів припадала на кінець юри – початок і середину крейди. Особливе оживлення тектонічних рухів відбувалося в неогені та антропогені, що зумовило розтріскування платформи і утворення низки глибинних розломів, які виступили в ролі підходящих каналів для вулканічних вивержень.

Вертикальні рухи крупних структур супроводжувалися також і дрібними брилевими рухами, що призводило до широкого утворення брилевої складчастості. Наявність пластичної евапоритової формації в підніжжі розрізів осадового чохла зумовлювало утворення діапірових куполів, а в поєднанні з розломами та брилевими складками, дуже складних деформацій.

Молода платформа Середньої та Західної Європи різко відрізняється від древньої Східно-Європейської малою потужністю земної кори (25 – 30 км) і, відповідно, високим тепловим режимом. Середні сейсмічні швидкості в консолідованій корі складають 6,1 – 6,2 км/с, а в покрівлі мантії – 8,0 км/с. Разом з тим, на глибині від 50 до 200 км мають місце своєрідні лінзи в яких швидкість поширення сейсмічних хвиль падає до 7,4 км/с, і тільки з глибини 250 км починається поступове збільшення сейсмічних швидкостей, які на глибині 300 км досягають 8,5 км/с. Ці дані сейсмічного зондування вказують на наявність під молодими платформами добре вираженої астеносфери.

Верхня мантія під такими платформами складена лерцолітами, шпінелевими перидотитами та піроксені тами, на що вказують глибинні викиди виявлені в лужних лавах.

Китайська платформа за характером активізації подібна до платформ Західної Європи. Проте, платформений режим тут більш древній. На північно-Китайській платформі він встановився в кінці раннього протерозою, осадовий чохол почав формуватися в рифеї – венді. На Південн-Китайській платформі платформений режим розпочався в риферї.

Активізація платформи розпочалася в кінці тріасу, що виразилося в інтенсивних брилових рухах, утворенні глибоких синекліз заповнених вугленосними відкладами нижньоюрського віку. В середній та пізній юрі переважали вже червонобарвні відклади. Кінець юри знову ознаменувався активізацією рухів, що зумовило формування складених дислокацій. Інтенсивні вертикальні рухи брилевого типу продовжувалися в крейді, палеогені та неогені, що призвело до утворення місцями лінійної складчастості, зв’язаної з нагнітанням матеріалу по розломах.

Активізація вертикальних рухів зумовила розколювання платформи на окремі брили, що супроводжувалося сильним магматизмом як інтрузивного так ефузивного характеру. Формувалися інтрузії збагачених лугами грантів, гранодіоритів і лужних порід. вік яких становить 80 – 130 млн. р. Серед ефузивних порід переважали ріоліти, проте відбувалося формування також олівінових базальтів. Магматизм носив антидромний характер – від вислих до основних і тісно був пов’язаний з розломами.

Активізації підлягало також Західне Забайкалля (мезозой – кайнозой), а також брилова тектоно-магматична активізація мала місце і в Центральних андах Південної Америки.

Режим метаморфічної активізації виражається в метаморфічному “омолоджуванні” древніх високометаморфізованих комплексів. Це явище дістало назву – діасхизис. Зокрема діасхизис проявлений в архейських брилах Східно-Європейської платформи, відомий на Анабарському та Канадському щитах, але найяскравіше виражений на древніх платформах таких як Африканська, Бразильська та Індійська.

Процес активізації виражається в тому, що без попередньої геосинклінальної “підготовки” відбувається розвиток метаморфізму майже до гранулітової фації, відбувається переплавлення порід, утворюються калієві граніти, вкорінюються анортозити та діорити. Ці явища супроводжуються також інтенсивними деформаціями.

В докембрійській історії існують певні епохи метаморфічної активізації. Ці епохи відповідають віковим рівням 3,1, 2,4. 1,7 – 1,4 млрд. р. Проте, за цей режим може помилково бути прийнятий і епіплатформений ерогенний режим, яких виражається в глибинному зрізі. В зв’язку з цим виділення метаморфічної активізації в самостійний режим є досить умовним і визначається за зовнішніми ознаками між древньою мобілізацією глибинних шарів кори та більш молодими ерогенними підняттями та поверхні кори.

Плато базальтовий режим проявляється у виливанні на континентах значних об’ємів однотипних толеїтових базальтів, серед яких породи іншого складу займають виключно підпорядковане місце. Базальт виливається по тріщинах дуже спокійно і розтікається на значні площі. Загальна потужність базальтових покривів може досягати перших кілометрів. Виливання відбувається періодично через декілька десятків тисяч років і загальний розріз покриву складається з декількох окремих покривів. У проміжку між виливами територія встигає покритися рослинністю та заселитися живими організмами, рештки яких і знаходять між окремими покривами.

Окрім виливів лави для цього режиму властиве також утворення пластових інтрузій основного складу – габрові або діабазові. В області плато виливу базальтів земна кора як правило прогнута. Саме складом вивержених порід плато базальтовий режим відрізняється від рифтового, який зв’язаний з формуванням склепінних піднять земної кори і характеризується лужним складом базальтової магми.

Плато базальти на древніх платформах відомі з протерозою. Проте, перші масові проявлення платобазалтового режиму припадають на кінець палеозоя початок мезовоя.

На Сибірській древній платформі плато базальти та зв’язані з ними пластові інтрузії утворилися в кінці пермі – на початку тріасу. Базальти покривають площу в 1,5 млн. км2, а їх потужність досягає 2 км. Пластові інтрузії габро та діабазів характеризуються потужністю окремих сілів до 100 м, а сумарна їх потужність перевищує 1 км. Ці магматичні прояви приурочені здебільшого до тунгуської синеклізи.

У пізньому тріасі – ранній юрі платобазадьтовий комплекс утворився на древній Південно-Африканській платформі в синеклізі Карру, де потужність лавових покривів досягає 1400 м, а площа – 26 тис. км2. Значно більшу площу (до 570 тис.км2) тут займають пластові інтрузії долеритів того ж віку, потужність окремих сілів досягає 300 м.

Наступна епоха масових виливів плато базальтів припадає на крейдовий період, палеоген і неоген. У південній Америці на древній платформі в синеклізі Парана поширені плато базальти ранньокрейдового віку. В кінці пізньої крейди і на початку палеогену формування плато базальтів відбувалося в синеклізі Декана на Індійській древній платформі. Ці платобазальти покривають площу в 500 тис. км2, а їх потужність досягає 2 км.

Міоценовий вік мають плато базальти Колумбійського плато в Кордильєрах північної Америки, де виливи приурочені до серединного масиву, розташованому всередині кіммерійської геосинкліналі.

Режим центральних інтрузій та трубок вибуху характеризується контрастним складом інтрузій від – ультра основних і лужних до кислих, а також кімберлітових трубок вибуху на древніх платформах.

До даного режиму слід віднести, наприклад, великі інтрузії нефелін ових сієнітів на Кольському півострові після девонського – пермського віку. На Алданському щиті відомі лужні мезозойські інтрузії. В Південній Африці формація Карру проривається мезозойськими гранітами у вигляді штоків в діаметрі до 2 км.

Кімберлітові трубки різного віку (від протерозою до ранньої крейди) відомі в Африці, Бразилії і на Сибірській платформі.

Усі подібні магматичні прояви характеризуються короткотривалою і локальною магматичною активізацією древніх платформ, які до того часу впродовж сотень мільйонів років були амагматичними і після цього епізоду знову стали амагматичними. Тобто режим центральних інтрузій і трубок вибуху є досить короткотривалим, а точніше миттєвим в загальній історії розвитку Землі.