Способы размещения плутона - Methods of pluton emplacement

В методы размещения плутона пути магма является приспособленный в основной породе, где конечным результатом является плутон. Методы размещения плутонов еще не полностью изучены, но существует много различных предлагаемых механизмов размещения плутонов. Остановка, диапиризм и раздувание - широко распространенные механизмы. Сейчас есть свидетельства постепенного размещения плутонов.

Остановка

Основная статья: Остановка (геология)

Вертикальная миграция магмы осуществляется под действием силы тяжести. Остановка происходит, когда блоки материала стеновой породы перемещаются вниз через плутон.[1][2] Остановка является важным механизмом внедрения в различных тектонических условиях и широко используется для объяснения несогласованных контактов плутона.[2] Наиболее частыми признаками остановки являются резкие несогласованные контакты между плутонами и вмещающими породами и отсутствие пластической деформации вмещающих пород. Другие характеристики остановки включают присутствие ксенолитов в плутонах, свидетельства вращения ксенолитов и геохимические свидетельства загрязнения магмы.[2]

Структурные связи вокруг остановленных блоков

Магматические минералы в плутоне могут записывать историю деформации. Следовательно, для понимания размещения плутона полезно понимать магматические ткани. Экспериментальные работы, проведенные на горных породах, помогли установить взаимосвязь между реологией и механизмами деформации магмы. Встречающиеся неудачи заключаются в том, что слоистость и линейность могут быть вызваны рядом различных процессов, магматические деформации могут быть отделены от вмещающих пород, а деформации и точное время формирования ткани с конкретным механизмом подъема плутона затруднены. Магматические слоения а основные анклавы обычно указывают на радиально возрастающие деформации, нормальные к контакту с плутоном, и деформации растяжения, параллельные ему.

Магматические ткани не будут записывать информацию о процессе остановки, так как они формируются только ближе к концу размещения плутона. Более того, любые зарегистрированные магматические ткани, вероятно, будут подвержены деформации. Следовательно, причины возникновения магматических тканей могут быть неразличимы, и в лучшем случае они могут дать только заключения о механизмах внедрения плутона или внутренних механизмах магматической камеры.[3]

Проблемы с остановкой как процессом размещения

Чтобы магматическое тело определенного объема (V) поднялось, остановившись на расстоянии, равном его высоте (H), объем вмещающих пород, эквивалентный его объему (V), должен пройти сквозь магму. По этой причине, чтобы плутоны перестали быть важным процессом подъема магмы, они должны содержать большие объемы ксенолитов; Этажи плутонов, таких как плутон Лукаут-Пик, Тинемаха плутон а в ряде плутонов по всему миру не хватает ксенолитов.[2] Если остановка - важный процесс, должно быть обнаружено большое количество ксенолитов.

Дэли, предложивший теорию остановки, утверждал, что это эффективный процесс, потому что большие блоки могут быстро опускаться из-за квадратичной зависимости от скорости опускания.[2] Учитывая размер опускающихся блоков, должно быть множество мелких фрагментов, образовавшихся в результате естественной фрагментации, однако на краях плутона мало мелких фрагментов, и это несовместимо с остановкой.

Еще один недостаток остановки - это слишком быстрое охлаждение и слишком медленное охлаждение для коровых пород с низкой плотностью. Также имеется не так много свидетельств силового бокового размещения с достаточным натяжением, чтобы освободить место для восходящего плутона.

Постепенное размещение

Появляется все больше свидетельств того, что крупные однородные плутоны росли постепенно, часто по мере того, как подоконник (геология). Защищенные вторжения узнаваемы во всем мире. Факты свидетельствуют о том, что круто падающие пласты на краях некоторых плутонов были заложены субгоризонтально, а затем наклонены на краю проседающего пола. Считается, что плутоны питаются плотинами и выросли в результате этого процесса. Это видно в Макдугл плутон в Сьерра-Неваде; этот плутон по своему составу слоистый, параллельный контактам, и содержит множество тонких согласующихся панелей вмещающих пород.[4] Подъем путем остановки менее осуществим с постепенным внедрением, потому что, если активное магматическое тело находится ниже вершины плутона, остановка переупорядочивает материал внутри плутона и не дает общего подъема. Чтобы достичь положения наверху более старых приращений, приращение должно было бы останавливать свой путь вверх через все предыдущие приращения.[2] Реология вмещающей породы играет ключевую роль: твердые породы способны остановить подъем магмы. [5][6] Распространение магмы происходит импульсами со временем покоя. Если частота вторжений достаточно высока, разные импульсы могут смешиваться, и их отдельные контакты теряются. Импульсы группируются в партии, подгруппы и единицы, образуя группу.[7][8]

Полеты на воздушном шаре

Полеты на воздушном шаре представляет собой механизм внедрения, используемый для описания надувания магматического очага примерно сферических плутонов на месте.[9] В этой предложенной модели магма поднимается до тех пор, пока она не теряет тепло и ее крайняя граница не кристаллизуется, более горячий хвост магмы продолжает подниматься и расширять уже кристаллизованную внешнюю границу.

Диапиризм

Основная статья: Диапир

Диапиризм происходит, когда горячая флюидная масса магмы перемещается путем размягчения ближайшей к телу тонкой области вмещающей породы.[10] Считается, что он ограничен мантией и нижней корой, которые имеют высокие температуры и пластичные породы.

Для того, чтобы плутоны поднялись, для них должно быть место, но общие механизмы не определены. Чаще всего задают вопрос: что случилось с камнем, занимающим пространство, которое сейчас занимает плутон? Жизнеспособный метод, предлагаемый для освобождения места от восходящей магмы, - это зона бокового расширения, которая может быть обнаружена в срединно-океанических хребтах, сдвигах и сдвигах расширенные пробежки (области растяжения вдоль смещения разлома). Проблема с этим методом заключается в том, что скорость расширения слишком медленная, а величина сдвига слишком мала, чтобы позволить магматическому очагу сформироваться за счет внедрения магмы со скоростью расширения.[11]

Рекомендации

  1. ^ Дэли, Реджинальд А. (1903). «Механика магматического проникновения». Американский журнал науки. Vol. 15. Выпуск. 88: 269–298.
  2. ^ а б c d е ж Глазнер, А .; Бартли, Дж. (2006). «Останавливается ли процесс объемно значительного размещения плутона?». Бюллетень GSA. 118: 1185–1195. Дои:10.1130 / b25738.1.
  3. ^ Фаулер, Т. Кеннет (1997). «Время и природа магматических тканей от структурных связей вокруг остановленных блоков». Журнал структурной геологии. Vol. 19. №2: 209–224.
  4. ^ Глазнер, А. Ф .; Bartley, J .; Коулман, С. (2004). «Плутоны собираются за миллионы лет путем слияния из небольших магматических очагов?». GSA сегодня. 14: 114–121.
  5. ^ Kavanagh, J. L .; Menand, T .; Спаркс, Р.С.Дж. (2006). «Экспериментальное исследование образования и распространения силлов в слоистых упругих средах. Планета Земля». Sci. Латыш. 245: 799–813. Дои:10.1016 / j.epsl.2006.03.025.
  6. ^ Leuthold, Julien; Мюнтенер, Отмар; Баумгартнер, Лукас; Путлиц, Бенита; Овчарова Мария; Шальтеггер, Урс (2012). «Время разрешило строительство бимодального лакколита (Торрес дель Пайне, Патагония)». Письма по науке о Земле и планетах. 325–326: 85–92. Дои:10.1016 / j.epsl.2012.01.032.
  7. ^ Сен-Бланква, М. де; Horsman, E .; Habert, G .; Morgan, S.S .; Vanderhaeghe, O .; Law, R .; 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. Дои:10.1016 / j.tecto.2009.12.009.
  8. ^ Leuthold, Julien; Мюнтенер, Отмар; Баумгартнер, Лукас; Путлиц, Бенита (2014). «Петрологические ограничения на переработку основных кристаллов и проникновение плетеных подоконников в основной комплекс Торрес-дель-Пайне (Патагония)» (PDF). Журнал петрологии. 55 (5): 917–949. Дои:10.1093 / петрология / egu011.
  9. ^ Vernon, R .; Патерсон, С. (1995). «Разрыв пузыря раздувающихся плутонов: возвращение к вложенным диапирам, созданным несколькими процессами». Бюллетень GSA. 107: 1356–1380.
  10. ^ Марш Д. Б. 1984, О механике магматического диапиризма, остановке и зонном плавлении, Американский журнал науки, т. 282, стр. 808-855.
  11. ^ Hanson, R.B .; Глазнер, А.Ф. (1995). «Температурные требования для внедрения гранитоидов в растяжение». Геология. 23: 213–216. Дои:10.1130 / 0091-7613 (1995) 023 <0213: trfeeo> 2.3.co; 2.