Расположение Плутона
Методы размещения плутона — это способы магмы размещения во вмещающей породе , где конечным результатом является плутон . Методы размещения плутона еще не до конца изучены, но существует множество различных предлагаемых механизмов размещения плутона. Остановка, диапиризм и раздувание являются широко распространенными механизмами. В настоящее время имеются свидетельства постепенного размещения плутонов.
Остановка
[ редактировать ]Вертикальная миграция магмы осуществляется под действием силы тяжести. Остановка происходит, когда блоки вмещающего материала перемещаются вниз через плутон . [ 1 ] [ 2 ] Остановка является важным механизмом внедрения в различных тектонических условиях и широко используется для объяснения несогласованных контактов плутонов. [ 2 ] Наиболее распространенными признаками остановки являются резкие несогласные контакты между плутонами и вмещающими породами и отсутствие пластических деформаций вмещающих пород. Другие характеристики остановки включают наличие ксенолитов в плутонах, свидетельства вращения ксенолитов и геохимические свидетельства загрязнения магмой. [ 2 ]
Структурные отношения вокруг остановленных блоков
[ редактировать ] |
Магматические минералы внутри плутона могут записывать историю деформаций. Следовательно, для понимания размещения плутонов полезно понимать магматическую структуру. Экспериментальная работа, проведенная на горных породах, помогла установить связь между реологией и механизмами деформации магмы. Встречающиеся неудачи заключаются в том, что расслоение и линейность могут быть вызваны рядом различных процессов, магматические деформации могут быть отделены от вмещающих пород, а напряжения и определение точного времени формирования ткани с конкретным механизмом подъема плутона затруднены. Магматические расслоения и мафические анклавы обычно указывают на радиально возрастающие деформации, нормальные к контакту с плутоном, и деформации растяжения, параллельные ему.
Магматические ткани не будут регистрировать информацию о процессе остановки, поскольку они формируются только ближе к концу внедрения плутона. Более того, любые зарегистрированные магматические ткани, вероятно, будут подвержены деформации. Таким образом, причины магматической структуры могут быть не различимы и в лучшем случае могут дать лишь предположения о механизмах внедрения плутона или внутренних механизмах магматического очага. [ 3 ]
Проблемы с остановкой процесса установки
[ редактировать ]Для того чтобы магматическое тело определенного объема (V) поднялось, остановившись на расстояние, равное его высоте (H), объем вмещающих пород, эквивалентный его объему (V), должен погрузиться в магму. По этой причине, чтобы перестать быть важным процессом подъема магмы, плутоны должны содержать большие объемы ксенолитов; В полах таких плутонов, как плутон Лукаут-Пик, плутон Тинемаха и ряд плутонов по всему миру, отсутствует обилие ксенолитов. [ 2 ] Если остановка является важным процессом, должно быть обнаружено большое количество ксенолитов.
Дейли, предложивший теорию остановки, утверждал, что это эффективный процесс, поскольку большие блоки могут быстро погружаться из-за квадратичной зависимости от скорости погружения. [ 2 ] Учитывая размер погружающихся блоков, должно быть много мелких фрагментов, образовавшихся в результате естественного дробления, однако на окраинах плутона мелких фрагментов мало, и это несовместимо с остановкой.
Еще одним недостатком остановки является то, что она остывает слишком быстро и происходит слишком медленно для пород земной коры с низкой плотностью. Также не так много свидетельств мощного бокового внедрения с достаточной нагрузкой, чтобы освободить место для восходящего плутона.
Инкрементное размещение
[ редактировать ]Появляется все больше свидетельств того, что крупные однородные плутоны росли постепенно, часто в виде подоконников . Закрытые вторжения известны во всем мире. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что круто падающие пласты на краях некоторых плутонов располагались субгоризонтально, а затем наклонялись к краю провисшего дна. Считается, что плутоны питаются дайками и выросли в результате этого процесса. Это очевидно на плутоне Макдугла в Сьерра-Неваде ; этот плутон по составу расслоен параллельно контактам и содержит многочисленные тонкие согласующиеся панели вмещающих пород. [ 4 ] Подъем путем остановки менее осуществим при постепенном внедрении, поскольку, если активное магматическое тело находится ниже вершины плутона, остановка перестраивает материал внутри плутона и не приводит к общему подъему. Чтобы достичь позиции на вершине более старых приращений, приращению придется прекратить свой путь вверх через все предыдущие приращения. [ 2 ] Реология вмещающей породы играет ключевую роль: хард-рок сможет остановить подъем магмы [ 5 ] [ 6 ] Внедрение магмы происходит импульсами, со временем покоя. Если скорость проникновения достаточно высока, разные импульсы могут смешиваться, при этом их отдельные контакты теряются. Импульсы группируются в партии, субблоки и блоки, образуя плутон. [ 7 ] [ 8 ]
Воздушный шар
[ редактировать ]Воздушный шар - это механизм размещения, используемый для описания инфляции магматического очага примерно сферических плутонов на месте. [ 9 ] В этой предлагаемой модели магма поднимается до тех пор, пока не потеряет тепло и ее крайняя граница не кристаллизуется, более горячий хвост магмы продолжает подниматься и расширять уже кристаллизованную внешнюю границу.
Диапиризм
[ редактировать ]Диапиризм возникает, когда горячая жидкая масса магмы движется, размягчая тонкую область вмещающей породы, ближайшую к телу. [ 10 ] Считается, что он ограничен мантией и нижней корой, которые имеют высокие температуры и пластичные породы.
Чтобы плутоны могли подняться, необходимо освободить для них место, но общие механизмы неясны. Чаще всего задают вопрос: что случилось с камнем, занимающим пространство, которое сейчас занимает плутон? Жизнеспособный метод, предложенный для освобождения места от восходящей магмы, - это зона латерального растяжения, которую можно найти на срединно-океанических хребтах, сдвигах и уступах растяжения (областях напряжения вдоль смещения разлома). Проблема этого метода заключается в том, что скорости расширения слишком медленны, а величины скольжения слишком малы, чтобы позволить магматическому очагу сформироваться за счет внедрения магмы со скоростью расширения. [ 11 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дейли, Реджинальд А. (1903). «Механика магматического внедрения» . Американский научный журнал . 15. Выпуск. 88 (88): 269–298. Бибкод : 1903AmJS...15..269D . дои : 10.2475/ajs.s4-15.88.269 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Глазнер, А.; Бартли, Дж. (2006). «Останавливается ли масштабно значимый процесс размещения плутона?». Бюллетень ГСА . 118 (9–10): 1185–1195. Бибкод : 2006GSAB..118.1185G . дои : 10.1130/b25738.1 .
- ^ Фаулер, Т. Кеннет (1997). «Время и природа магматических тканей по структурным связям вокруг остановившихся блоков». Журнал структурной геологии . 19. № 2. (2): 209–224. Бибкод : 1997JSG....19..209F . дои : 10.1016/S0191-8141(96)00058-2 .
- ^ Глазнер, А.Ф.; Бартли, Дж.; Коулман, С. (2004). «Собирались ли плутоны на протяжении миллионов лет путем слияния небольших магматических очагов?». ГСА сегодня . 14 (4): 114–121. doi : 10.1130/1052-5173(2004)014<0004:APAOMO>2.0.CO;2 .
- ^ Кавана, JL; Менанд, Т.; Спаркс, RSJ (2006). «Экспериментальное исследование формирования и распространения силлов в слоистых упругих средах. Планета Земля». наук. Летт . 245 : 799–813. дои : 10.1016/j.epsl.2006.03.025 .
- ^ Лейтольд, Жюльен; Мюнтенер, Отмар; Баумгартнер, Лукас; Путлиц, Бенита; Овчарова Мария; Шальтеггер, Урс (2012). «Разрешенная временем конструкция бимодального лакколита (Торрес-дель-Пайне, Патагония)». Письма о Земле и планетологии . 325–326: 85–92. Бибкод : 2012E&PSL.325...85L . дои : 10.1016/j.epsl.2012.01.032 .
- ^ Сен-Бланке, М. де; Хорсман, Э.; Хабер, Г.; Морган, СС; Вандерхеге, О.; Закон, Р.; Тикофф, Б. (2011). «Многомасштабная магматическая цикличность, продолжительность строительства плутона и парадоксальные отношения между тектонизмом и плутонизмом в континентальных дугах». Тектонофизика . 500 (1–4): 20–33. Бибкод : 2011Tectp.500...20D . дои : 10.1016/j.tecto.2009.12.009 .
- ^ Лейтольд, Жюльен; Мюнтенер, Отмар; Баумгартнер, Лукас; Путлиц, Бенита (2014). «Петрологические ограничения на переработку основных кристаллических каш и внедрение плетеных подоконников в мафический комплекс Торрес-дель-Пайне (Патагония)» (PDF) . Журнал петрологии . 55 (5): 917–949. doi : 10.1093/petrology/egu011 . hdl : 20.500.11850/103136 .
- ^ Вернон, Р.; Патерсон, С. (1995). «Разрыв пузыря раздувающихся плутонов: возвращение к вложенным диапирам, возникшим в результате множества процессов». Бюллетень ГСА . 107 (11): 1356–1380. Бибкод : 1995GSAB..107.1356P . doi : 10.1130/0016-7606(1995)107<1356:BTBOBP>2.3.CO;2 .
- ^ Марш, Д.Б. 1984, О механике магматического диапиризма, остановки и зонального плавления, American Journal of Science, т. 282, стр. 808–855.
- ^ Хэнсон, РБ; Глазнер, А.Ф. (1995). «Тепловые требования к расширенному внедрению гранитоидов». Геология . 23 (3): 213–216. Бибкод : 1995Geo....23..213H . doi : 10.1130/0091-7613(1995)023<0213:trfeeo>2.3.co;2 .