Что такое интрузия и что такое силл

    Силл Большой Уин

    Силл Большой Уин

    Все стороны биологической жизни Валаама определены тремя факторами: геологическое происхождение, географическое положение и хозяйственная деятельность. Первая, геологическая, область является наиболее сложной для понимания. С одной стороны, каждый, побывавший на Валааме, знает, что архипелаг образован магматически. На каждой экскурсии звучат такие геологические термины, как «интрузия» или «габбро-диабаз». С другой стороны, отсутствуют источники для более глубокого изучения темы этиологии и геологического строения Валаамского архипелага, доступные для понимания непрофессионалам. Например, во многих работах ссылаются на Государственную геологическую карту, указывая, что субвулканические диабазы слагают Валаамский силл, который «…представляет собой межпластовую дифференцированную интрузию общей площадью около 2000 кв. километров, сложенную феррогабро, габбро-долеритами и монцонитоидами (вааламитами)»[1]. Чтобы разобраться, что стоит за этой формулировкой, непрофессионалу потребуется затратить немалое время.

    Мы начнём с самого основного: разберёмся в том, что такое интрузия и что такое силл, на какие типы они делятся и как можно охарактеризовать тот силл, частью которого является Валаамский архипелаг.

    Данный материал публикуется впервые. Просьба при цитировании давать ссылку на сайт «Валаам. Виртуальная экскурсия» (Valamo.ru).


    Магма и лава.
    Эффузивный и интрузивный магматизм.

    Магма (от греч. magma — густая мазь) — расплавленная масса преимущественно силикатного состава, образующаяся в глубинных зонах Земли. Она происходит она из очага расплавленного материала, который находится в верхней части мантии (геосферы, окружающей ядро Земли) на глубине 50–150 км. Пока расплав пребывает в недрах под большим давлением, его состав однороден. Приблизившись к поверхности, он начинает «закипать», выделяя пузырьки газов, которые стремятся вверх и, соответственно, двигают вещество по трещинам в земной коре. Не всякой магме, суждено увидеть свет. Та же, что находит выход к поверхности, изливаясь в самые невероятные формы, как раз и называется лавой.

    Магма-лава 2.jpg Таким образом, лава (итал. lava — затопляю) — это магма, которая вышла на поверхность и освободилась от газов. Лава представляет собой расплав преимущественно силикатного состава и изливается в раскалённой жидкой (эффузия) или очень вязкой (экструзия) форме. При застывании лавы образуются различные эффузивные породы.

    На поверхности земной коры лава взаимодействует либо с воздухом, либо с водой. Вода (особенно на дне мирового океана) холодная, поэтому поверхность лавы сразу же остывает и застывает в форме капли — «подушки». Отсюда название — пиллоу-лава, или подушечная лава. Размер «подушек», как правило, лежит в пределах от десятков сантиметров до нескольких метров. Подушечная лава — самый распространённый тип застывшей лавы на Земле[2].

    Эффузивный и интрузивный магматизм

    Магматические горные породы образуются в двух случаях:

    1. Если магма излилась на поверхность Земли (эффузивный магматизм).
    2. Если магма внедрилась в земную кору (интрузивный магматизм).

    Валаамский архипелаг был образован в результате интрузии.


    Что такое интрузия?
    Её классификация и проявления.

    Слово «интрузия» образовано от позднелатинского «intrusio», что переводится как «внедрение» (от лат. intrudo — вталкиваю) и имеет два значения:

    1. Процесс внедрения магмы в земную кору.
    2. Магматическое тело, образовавшееся при застывании магмы на глубине в земной коре. [3] Синонимом для понятия «интрузивное тело» может служить термин «интрузив».

    Кроме того, близкими по значению к терминам интрузия, интрузивная порода являются термины плутон, плутоническая порода, плутонический массив. В тех случаях, когда магматическое интрузивное происхождение изучаемых массивов и тел глубинных кристаллических пород не доказано, целесообразно такие массивы и тела называть плутоническими, а не интрузивными.[4]

    Интрузивные горные породы развиты в земной коре чрезвычайно широко. Они распространены в складчатых областях и играют большую роль в строении фундамента платформ.

    Интрузии согласные и несогласные. Простейшая классификация интрузивных тел.

    Текущая магма обычно просачивается в трещины внутри горных пород, согласно с вмещающими горными породами. Это называется согласной интрузией. Вязкая магма может так надавить на породу, что появятся трещины. Этот процесс называется несогласной интрузией. То есть согласные интрузии внедряются вдоль поверхностей напластования слоистых толщ, а несогласные располагаются под углом к стратиграфическим[5] разделам.

    Согласные интрузии более обычны для консолидированных областей[6]. Несогласные интрузивные тела приурочены обычно к тектоническим разрывам и встречаются как в относительно стабильных, так и в подвижных участках земной коры.

    Интрузия согласная и несогласная

    Интрузия согласная и несогласная

    Формы согласных интрузивов

    Необходимым элементом «согласных» тел является подводящий магматический канал, или «ножка» интрузива.

    Силлы, интрузивные залежи, или пластовые интрузии – пластообразные тела, залегающие параллельно напластованию вмещающих пород, образуются на сравнительно небольшой глубине. Мощность их от сантиметров до сотен метров. (Подробнее см. ниже.)

    Лакколиты – грибообразные или караваеобразные тела, образовавшиеся при внедрении магмы между слоями под давлением и приподнявшие над собой вышележащие слои. Имеют небольшие размеры до 3-6 км в поперечнике.

    Факолиты – небольшие интрузии серповидной формы в разрезе. Они образуются в ядрах антиклинальных, реже синклинальных складок.

    Лополитами называются блюдцеобразные тела, залегающие согласно с вмещающими породами. Сложены они обычно ультраосновными или щелочными породами, а также гранитоидами. Размеры лополитов различны.

    https://poznayka.org/baza1/248645960427.files/image001.png

    Формы несогласных интрузивов

    Батолиты – гигантские интрузивы гранитоидного состава, внедрившиеся в земную кору при активном воздействии магмы на вмещающие породы. Размеры их – сотни или десятки километров в длину и десятки в ширину, площади выходов их превышают 100 км2.

    Штоки — несогласно залегающие крутопадающие интрузивные тела неправильной формы имеющие площадь выхода на поверхности менее 100 км2, сложены породами кислого или среднего состава.

    Дайки – несогласные интрузивные тела, ограниченные параллельными стенками, образованы при заполнении магмой вертикальных или наклонных трещин в земной коре. Мощность даек обычно составляет сантиметры или метры, но встречаются и гигантские дайки.

    Интрузивный магматизм

    Интрузивный магматизм

    Жилы – несогласные плитообразные минеральные тела с более ровными плоскостями ограничения, чем у даек. Размеры жил колеблются в широких пределах.

    Апофизы – мелкие инъекции магмы в виде ответвлений неправильной формы во вмещающих породах связанные с крупными интрузивными телами.

    Вулканические жерла (некки) представляют собой каналы магмы при вулканических извержениях. В плане некки имеют округлую, овальную или неправильную форму. Диаметр от десятков метров до 1-1,5 км.[7]

    Валаамский архипелаг был образован в результате согласной (конкордантной) интрузии.

    Интрузии однородные и дифференцированные

    Другое деление, которое нам ещё предстоит воспользоваться, связано с петрологией (наукой о горных породах), а точнее — с её описательным разделом, петрографией (греч. πέτρος «камень» + γράφω «пишу»). Петрография рассматривает структурные, минералогические и химические особенности горных пород; закономерности их строения, формы залегания, геологическое и географическое распространение.

    Так вот, по своему петрографическому составу, интрузии могут быть однородными и дифференцированными, когда наблюдается закономерная смена одних пород другими[8]. Дифференцированные интрузивы представляют собой совокупности отделённых друг от друга чёткими поверхностями раздела (интрузивными контактами) тел, каждое из которых сложено породами определённых видов, связанных между собой постепенными переходами. В силлах такие смены наблюдаются от подошвы к кровле.

    Другие виды классификаций интрузий

    1. По глубине формирования:
      1. приповерхностные, или субвулканические (последнее слово означает, что магма почти подошла к поверхности, но все-таки не вышла на нее, т. е. образовался «почти вулкан» или субвулкан) – от нескольких сотен метров до 1,0–1,5 км;
      2. среднеглубинные, или гипабиссальные, – до 1–3 км;
      3. глубинные, или абиссальные, – глубже 3 км.
    2. По отношению внутренней тектоники и структуры интрузивного тела к поверхности контакта (конформные, когда структуры течения параллельны контакту, и дисконформные, структуры которых непараллельны контакту).
    3. По относительной величине.
    4. По отношению к тектоническим движениям.

    Валаамский архипелаг был образован в результате согласной (конкордантной) дифференцированной субвулканической интрузии.


    Магматические процессы. Эффузия и интрузия.

    Магматические процессы. Эффузия и интрузия.

    Что такое силл

    Самое простое определение силла — «интрузивная залежь» или «пластовая интрузия».

    Этимология термина «силл»

    Как и большинство геологических терминов, слово «силл» заимствовано у англичан. А в английский язык оно пришло из шведского «syll», где означало «порог», «лежень». На английских каменоломнях силлами назвали пласты, имеющие более-менее горизонтальное направление. Силл Большой Уин (Great Whin Sill, см. КДПВ) в Северной Англии пользовался такой известностью, что его название стали использовать для обозначения всех пластовых интрузий.

    Основные особенности силлов

    • залегают вдоль напластования вмещающих пород; ограничивающие силлы поверхности практически параллельны друг другу.
    • встречаются одноэтажные и многоэтажные силлы
    • образуются на небольшой глубине (1–2 км) от поверхности Земли
      Силл - что такое?

      Силл

    • протяжённость может достигать сотен километров
    • мощность от нескольких десятков сантиметров до нескольких сотен метров; как правило, несколько десятков метров. Обычно силлы обладают равномерной мощностью, намного уступающей его ширине и длине.
    • сложены главным образом основными магматическими породами (долеритами, диабазами, габброидами, реже гранитами).
    • Силлы, как мы помним, относятся к согласным интрузивам; поэтому обычны для платформенных участков земной коры (напр., многочисленны на Сибирской платформе в области Тунгусской синеклизы).[9]
    • Силлы образуют бронирующие горизонты, выветривание которых создает характерные формы рельефа, называемые траппами[10].

    Классификация силлов

    Силлы могут быть первично горизонтальными, наклонными и вертикальными.

    Силлы, образовавшиеся в результате однократной инъекции магмы, называются простыми, а в случае двух- или многократной инъекции – повторными.

    Сложный силл получается из двух или более инъекций магмы разного состава.

    Дифференцированный силл имеет мощность обычно в сотни метров и образуется при инъекции горизонтального магматического пласта. При медленном остывании в нём происходит кристаллизационная дифференциация – при кристаллизации более тяжёлые минералы оседают, а более лёгкие всплывают. Таким образом, массив приобретает неоднородное по вертикали строение (т.е. от подошвы к кровле наблюдается закономерная смена одних пород другими)[11].


    Некоторые особенности Валаамско-Салминской островной гряды

    Итак, как было сказано выше,

    В результате согласной (конкордантной) дифференцированной субвулканической интрузии был образован Валаамский силл общей площадью около 2000 кв. километров.

    Также Валаамский силл называют  Валаамско-Салминским силлом или островной грядой.

     Ниже приведем несколько цитат из научных работ, которые, как мы надеемся, теперь окажутся более доступными для понимания.

    «ВАЛАÁМСКО-СÁЛМИНСКАЯ ОСТРОВНÁЯ ГРЯДÁ — элементы рельефа, определяющие современную структуру побережья и дна Ладожского озера, связанную с неотектоническим разрушением позднеледникового сводового поднятия.

    Расположена в северной части Ладожского озера и включает острова Хейнясенмаа, Валаамский архипелаг, острова Мантсинсаари, Лункулансаари и прилегающие к ним мелкие острова в районе посёлка Салми. В целом она имеет форму выпуклой к Северу дуги радиусом 76 км, центр которой совпадает с географическим центром Ладожского озера. Максимальная высота ее в центральной части на острове Лемпи 68 м. К Юго-Западу и Юго-Востоку высота островов постепенно снижается. Длина островной дуги достигает 120 км, ширина ― 30 км.

    Островная гряда сложена преимущественно габбродолеритами Валаамского силла… В пределах о. Валаам Валаамский силл образует пологую складку пластов горных пород, обращенную выпуклостью вниз, в ядре которой залегают более молодые, чем на крыльях, породы»[12].

    Валаамский силл (Валаамско-Салминская островная гряда)

    Валаамский силл (Валаамско-Салминская островная гряда)

    «Один из крупнейших силлов Фенноскандинавского щита среднерифейский Валаамский силл габбро-долеритов представляет Валаамско-Салминскую островную гряду Ладожского озера, протянувшуюся в широтном направлении от берега до берега на 120 км. Все ее острова, как части огромного (10000 км2 ) мощностью до 200 м пластового интрузивного тела, тектонически раздробленного на блоки, участвуют в строении горсто-грабеновой системы. Северо-западная ориентировка блоков поперечна простиранию гряды. Максимальная амплитуда их относительных смещений составляет 250-300 м. Особенности трещиноватости и блочности габбро-долеритов определяют тип береговой линии и морфологию береговых скальных уступов»[13].

    «Пластовая форма интрузии габбро-долеритов и ее пологое залегание, выявленные ранними исследованиями, не вызывают сомнения. Общая мощность силла до настоящего времени не выявлена. С учетом данных бурения, ее можно оценить более 200 м (Светов, Свириденко, 1995). Площадь Валаамского силла составляет около 16 тыс. кв. км: не менее 140 км с запада на восток и 120 км с севера на юг. В силле отсутствуют признаки внутренней вещественной расслоенности»[14].


    1. http://dna-genealogy.ru/topic/639-ладожская-ивс-обобщающая-статья/
    2. Т. Б. Пичугина. Метаморфозы лавы. // Вокруг света. — Февраль 2007. Ссылка: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/3002/.
    3. Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978.
    4. Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978.
    5. СТРАТИГРАФИЯ (от латинского stratum — слой и …графия) — раздел геологии, изучающий последовательность формирования горных пород и их первичные пространственные взаимоотношения.
    6. КОНСОЛИДАЦИЯ ГРУНТА — окончание уплотнения от определенной нагрузки, упрочение грунта.
    7. Магматизм. Формы залегания интрузивных пород. (https://poznayka.org/s76178t1.html)
    8. Горная энциклопедия (http://www.mining-enc.ru/i/intruziya)
    9. Большая российская энциклопедия (https://bigenc.ru/geology/text/3661850)
    10. ТРАПП (от швед. trappa — лестница), тра́пповый магмати́зм — особый тип континентального магматизма, для которого характерен огромный объём излияния базальта за геологически короткое время (первые миллионы лет) на больших территориях.
    11. Общая характеристика форм и особенностей залегания интрузивных пород. Инженерная защита. Библиотека инженера-геодезиста. (https://injzashita.com/obshaya-xarakteristika-form-i-osobennosteie-zaleganiya-intruzivnix-porod.html)
    12. Светов А. П., Свириденко Л. П. Рифейский вулкано-плутонизм Фенноскандинавского щита. Петрозаводск, 1995. (https://ptzgovorit.ru/encyclopedia/vv/valaamsko-salminskaya-ostrovnaya-gryada) 
    13. Свириденко Л.П., Белашев Б.З. Трещиноватость Валаамского силла. //Материалы Всероссийской конференции (Петрозаводск, 12–15 ноября 2007). (http://resources.krc.karelia.ru/krc/doc/publ2007/geodinamica-2007/geodinamica_359-360.pdf)
    14. Свириденко Л.П., Светов А.П., 2008. Валаамский силл габбро-долеритов и геодинамика котловины Ладожского озера. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 123 с. С.50.
    admin
    admin
    Экскурсовод Паломнической службы Валаамского монастыря

    Оставить комментарий

    avatar

    Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

      Подписаться  
    Уведомление о