Magmatik izinsiz giriş - Igneous intrusion

Bir Jura pembe plüton monzonite gri bir bölümünün altında kesilmektedir tortul kayaların sonradan yakın fırlayan ve maruz kaldı Çentik Zirvesi , Ev Range , Utah .
Maruz lakolit yakınlarında kitlesel plüton sisteminin tepesinde Sofya oluşturduğu, Vitosha'nın siyenit ve Plana diyorit kubbeli dağlar ve daha sonra fırlayan

Olarak jeoloji , bir kor saldırı (ya da müdahaleci gövde ya da sadece saldırı ) 'in bir organdır müdahaleci volkanik kaya kristalleştirilmesiyle form bu magma yavaş yüzeyinin altında soğutma Dünya . İzinsiz girişler , New York ve New Jersey'deki Palisades Sill ; Henry Dağları arasında Utah ; Bushveld Volkanik Kompleksi içinde Güney Afrika ; Shiprock içinde New Mexico ; Ardnamurchan İskoçya'da izinsiz; ve Sierra Nevada Batolit arasında California .

Magmanın içine girdiği katı ülke kayası mükemmel bir yalıtkan olduğundan , magmanın soğuması son derece yavaştır ve müdahaleci magmatik kayaç iri tanelidir ( faneritik ). İntruzif magmatik kayaçlar , genellikle mineral içeriğine göre ekstrüzyonlu magmatik kayaçlardan ayrı olarak sınıflandırılır . Kuvars , alkali feldispat , plajiyoklaz ve feldspatoidin nispi miktarları, müdahaleci magmatik kayaçların sınıflandırılmasında özellikle önemlidir .

İzinsiz girişler, kendilerine yer açmak için mevcut taşra kayalarının yerini almalıdır. Bunun nasıl gerçekleştiği sorusuna oda sorunu denir ve birçok tür izinsiz giriş için aktif bir araştırma konusu olmaya devam etmektedir.

Terimi plüton tam olarak tanımlanmamıştır, ama büyük derinlikte yerleşen bir saldırıyı tanımlamak için kullanılmıştır; tüm magmatik izinsiz girişlerin eş anlamlısı olarak; boyutu veya karakteri iyi belirlenmemiş izinsiz girişler için çöp kutusu kategorisi olarak ; veya çok büyük bir izinsiz girişin veya kristalize bir magma odasının adı olarak . Bir zemin ile bitişik kaya arasındaki teması kesen ve gizleyen bir plütona dikiş plütonu denir .

sınıflandırma

Müdahalelerine temel tipleri: 1. Lakolit , 2. Küçük set , 3. Batolit , 4. Dike , 5. Eşiği , 6. Volkanik boyun , boru, 7. Lopolith .

İzinsiz girişler geniş ayrılır uyumsuz saldırılara , kayaç mevcut yapısı boyunca kesmesi, ve uyumlu izinsiz girişler , mevcut için davetsiz paralel yatak veya kumaş .. Bunlar daha sonra boyutu, kökenli belirgin modunda ya da olmadığı gibi kriterlere göre sınıflandırılır tablo şeklindedirler.

Bir müdahaleci süit zaman ve mekan içinde ilgili müdahalelerine grubudur.

uyumsuz izinsiz girişler

setler

Hendekler, mevcut kaya yataklarını kesen levhalar şeklini alan, tablo şeklinde uyumsuz izinsiz girişlerdir. Erozyona direnme eğilimindedirler, bu nedenle peyzajda doğal duvarlar olarak öne çıkarlar. Kalınlıkları milimetre kalınlığındaki filmlerden 300 metre (980 ft) üzerinde değişir ve tek bir levha 12.000 kilometre kare (4.600 sq mi) alana sahip olabilir. Ayrıca bileşimde büyük farklılıklar gösterirler. Bentler, ülke kayasının basınç altında magma tarafından hidrolik kırılmasıyla oluşur ve kabuk geriliminin olduğu bölgelerde daha yaygındır .

Halka dayklar ve koni levhalar

Halka daykları ve koni tabakaları, kalderaların oluşumuyla ilişkili belirli biçimlere sahip dayklardır .

volkanik boyunlar

Volkanik boyunlar, erozyona maruz kalmış volkanlar için besleme borularıdır . Yüzey maruziyetleri tipik olarak silindiriktir, ancak intrüzyon sıklıkla elips şeklinde veya hatta derinlikte karanfil yaprağı şeklinde olur. Bentler genellikle volkanik bir boyundan yayılır, bu da boyunların magmanın geçişinin en az engellendiği bentlerin kesişme noktalarında oluşma eğiliminde olduğunu düşündürür.

Diatremes ve breş boruları

Diyatremler ve breş boruları, belirli türdeki patlayıcı püskürmeler tarafından oluşturulan boru benzeri breş gövdeleridir .

Hisse senetleri

Bir hisse senedi, maruziyeti 100 kilometre kareden (39 sq mi) daha az olan, tablo şeklinde olmayan uyumsuz bir izinsiz giriştir. Bu keyfi gibi görünse de, özellikle maruz kalma daha büyük bir müdahaleci cismin yalnızca ucu olabileceğinden, sınıflandırma, alan derinliği bakımından fazla değişmeyen ve farklı bir köken ve yerleşim biçimi öneren başka özelliklere sahip cisimler için anlamlıdır.

Batolitler

Batolitler, 100 kilometre kareden (39 sq mi) daha büyük bir maruz kalan alana sahip uyumsuz izinsiz girişlerdir. Bazıları gerçekten çok büyük boyuttadır ve alt temas noktaları çok nadiren açığa çıkar. Örneğin, Peru Kıyı Batoliti 1100 kilometre (680 mil) uzunluğunda ve 50 kilometre (31 mil) genişliğindedir. Genellikle silika açısından zengin magmadan oluşurlar ve asla gabro veya mafik mineraller açısından zengin diğer kayalardan oluşmazlar, ancak bazı batolitler neredeyse tamamen anortozitten oluşur .

uyumlu izinsiz girişler

eşikler

Bir eşik, tipik olarak tortul yataklara paralel bir levha şeklini alan, tablo şeklinde uyumlu bir izinsiz giriştir. Aksi takdirde dayklara benzerler. Çoğu mafik bileşime sahiptir, silika bakımından nispeten düşüktür, bu da onlara tortul yataklar arasında nüfuz etmek için gerekli olan düşük viskoziteyi verir.

Lakolitler

Bir lakolit, düz bir tabana ve kubbeli çatıya sahip uyumlu bir saldırıdır. Lakolitler tipik olarak sığ derinlikte, 3 kilometreden (1,9 mil) daha az ve kabuk sıkıştırma bölgelerinde oluşur.

Lopolitler ve katmanlı izinsiz girişler

Lopolitler, bir şekilde ters çevrilmiş bir lakolite benzeyen, bir daire şeklinde uyumlu izinsiz girişlerdir, ancak çok daha büyük olabilirler ve farklı işlemlerle oluşturulabilirler. Muazzam boyutları, çok yavaş soğumayı teşvik eder ve bu, katmanlı bir intrüzyon adı verilen alışılmadık derecede eksiksiz bir mineral ayrımı üretir.

oluşum

oda sorunu

Nihai kaynağı magma olan kısmi ergime kaya üst manto ve alt kabuk . Bu, kaynak kayasından daha az yoğun olan magma üretir. Örneğin, silika açısından yüksek bir granit magma, 2.4 mg / m bir yoğunluğa sahip 3 daha az 2.8 mg / m, daha 3 yüksek dereceli metamorfıtleri arasında. Bu, magmaya muazzam bir yüzdürme gücü verir, böylece yeterli magma biriktiğinde magmanın yükselişi kaçınılmazdır. Bununla birlikte, tam olarak ne kadar büyük miktarlarda magmanın kendilerine yer açmak için taşra kayalarını bir kenara itebildiği sorusu ( oda sorunu ) hala bir araştırma konusudur.

Magma ve yan kayanın bileşimi ve yan kayayı etkileyen gerilmeler, meydana gelen intruzyon türlerini güçlü bir şekilde etkiler. Örneğin, kabuğun genişlemeye uğradığı yerde, magma daykları oluşturmak için üst kabukta kolayca gerilim kırıklarına yükselebilir. Kabuğun sıkıştırıldığı yerde, sığ derinlikteki magma, şeyl yatakları gibi en az yetkin yataklara nüfuz eden magma ile bunun yerine lakolitler oluşturma eğiliminde olacaktır. Halka setler ve koni tabakaları yalnızca, üstteki taşra kayasının bir tıkacının yükseltilip alçaltılabileceği sığ derinliklerde oluşur. Batolitlerde yer alan devasa magma hacimleri, yalnızca magma yüksek oranda silisik ve yüzer durumda olduğunda yukarıya doğru zorlayabilir ve muhtemelen bunu sünek derin kabukta diapirler olarak ve kırılgan üst kabuktaki çeşitli başka mekanizmalar yoluyla yapar.

Çoklu ve bileşik izinsiz girişler

Magmatik müdahaleler, tek bir magmatik olaydan veya birkaç artımlı olaydan oluşabilir. Son kanıtlar, artımlı oluşumun büyük izinsiz girişler için daha yaygın olduğunu göstermektedir. Örneğin, Palisades Eşiği hiçbir zaman 300 metre (980 ft) kalınlığında tek bir magma gövdesi olmadı, ancak çoklu magma enjeksiyonlarından oluştu. Bir Bu kütle olarak tanımlanmaktadır çok benzer bileşimin magma tekrar enjeksiyonları oluşturduğunda, ve benzeri gibi bileşik farklı bileşimin magma tekrar enjeksiyonları şekillendirildiğinde. Kompozit bir dayk, granofir ve diyabaz kadar farklı kayaçları içerebilir .

Sahada çoklu enjeksiyonların genellikle çok az görsel kanıtı olsa da, jeokimyasal kanıtlar vardır. Zirkon bölgelemesi, yerleştirme yönteminin tek bir magmatik olayın mı yoksa bir dizi enjeksiyonun mu olduğunu belirlemek için önemli kanıtlar sağlar.

Büyük felsik sokulumlar muhtemelen üst mantodan mafik magmanın girmesiyle ısıtılan alt kabuğun erimesinden oluşur. Felsik ve mafik magmanın farklı yoğunlukları karışmayı sınırlar, böylece silisik magma mafik magma üzerinde yüzer. Bu tür sınırlı karıştırma, granitlerde ve granodiyoritlerde yaygın olarak bulunan küçük mafik kaya kapanımları ile sonuçlanır.

Soğutma

Karekök yasasını gösteren, izinsiz girişten sonra farklı zamanlarda termal profiller

Bir magma girişi, ısı iletimi yoluyla çevredeki ülke kayasına ısı kaybeder. Sıcak malzemenin soğuk malzeme ile temasının yakınında, eğer sıcak malzeme başlangıçta aynı sıcaklıkta ise, temas boyunca sıcaklık profili ilişki ile verilir.

sıcak malzemenin ilk sıcaklığı nerede , k termal yayılımdır ( çoğu jeolojik malzeme için tipik olarak 10 -6 m 2 s -1'e yakındır ), x temastan olan mesafedir ve t, intrüzyondan bu yana geçen zamandır. Bu formül, kontağa yakın olan magmanın hızla soğuyacağını, kontağa yakın olan kayaç hızla ısınırken, temastan uzaktaki malzemenin soğuması veya ısınması çok daha yavaş olacaktır. Bu nedenle , genellikle temasın intrüzyon tarafında soğutulmuş bir marj bulunurken , kır kaya tarafında bir temas aureole bulunur. Soğutulmuş kenar, izinsiz girişin çoğundan çok daha ince tanelidir ve fraksiyonel kristalleşme, taşra kayasının asimilasyonu veya daha fazla magmatik enjeksiyonlar, izinsiz girişin geri kalanının bileşimini değiştirmeden önce izinsiz girişin ilk bileşimini yansıtacak şekilde bileşimde farklı olabilir. İzotermler (sabit sıcaklıktaki yüzeyler) karekök yasasına göre kenardan uzağa yayılırlar, böylece magmanın en dıştaki metresinin belirli bir sıcaklığa soğuması on yıl sürerse, bir sonraki iç metre 40 yıl sürer, bir sonraki 90 yıl sürer, vb.

Bu bir idealleştirmedir ve magma konveksiyonu (temas yanındaki soğutulmuş magmanın magma odasının dibine çöktüğü ve daha sıcak magmanın yerini aldığı) gibi süreçler soğutma sürecini değiştirebilir, soğutulmuş kenarların kalınlığını azaltırken soğutmayı hızlandırabilir. bir bütün olarak müdahale. Bununla birlikte, ince daykların daha büyük sokulumlardan çok daha hızlı soğuyacağı açıktır, bu da yüzeye yakın (kırsal kayanın başlangıçta soğuk olduğu) küçük sokulumların neden neredeyse volkanik kaya kadar ince taneli olduğunu açıklar.

İntruzyon ile yan kaya arasındaki dokanağın yapısal özellikleri, intrüzyonun gerçekleştiği koşullara dair ipuçları vermektedir. Katazonal intrüzyonlar , keskin bir marj olmaksızın müdahaleci gövdeye doğru derecelenen kalın bir aureole sahiptir, bu da intrüzyon ile taşra kayası arasında önemli kimyasal reaksiyona işaret eder ve genellikle geniş migmatit zonlarına sahiptir. İntruzyondaki ve çevredeki kır kayasındaki yapraklanmalar, kır kayasında aşırı deformasyon belirtileriyle kabaca paraleldir. Bu tür izinsiz girişler, çok derinlere yerleştirildikleri şeklinde yorumlanır. Mezozonal sokulumlar , temas aureollerinde çok daha düşük bir metamorfizma derecesine sahiptir ve kır kayası ile sokulum arasındaki temas açıkça fark edilebilir. Migmatitler nadirdir ve yan kayaçların deformasyonu orta düzeydedir. Bu tür izinsiz girişler orta derinlikte meydana geldiği şeklinde yorumlanır. Epizonal sokulumlar kır kayası ile uyumsuzdur ve bir kontak aureole sadece sınırlı metamorfizma ile soğutulmuş kenarlarla keskin temaslara sahiptir ve genellikle kırılgan kırılmayı düşündüren ksenolitik kır kayası parçalarını içerir. Bu tür izinsiz girişler, sığ derinlikte meydana geldiği şeklinde yorumlanır ve genellikle volkanik kayalar ve çöküntü yapılarıyla ilişkilendirilir.

kümülatif

İzinsiz giriş, tüm mineralleri aynı anda kristalize etmez; daha ziyade, Bowen reaksiyon serilerinde yansıtılan bir kristalleşme dizisi vardır . Soğutmada erken oluşan kristaller genellikle kalan magmadan daha yoğundur ve büyük bir müdahaleci cismin dibine yerleşebilir. Bu , kendine özgü doku ve bileşime sahip bir kümülatif katman oluşturur . Bu tür kümülat tabakaları değerli kromit cevher yatakları içerebilir . Güney Afrika'nın geniş Bushveld Magmatik Kompleksi , %90 kromitten oluşan kromititin nadir kaya türü kümülat katmanlarını içerir.

Referanslar

daha fazla okuma

  • En iyi, Myron G. (1982). Magmatik ve Metamorfik Petroloji . San Francisco: WH Freeman & Company. s. 119 ff. ISBN  0-7167-1335-7 .
  • Genç, Davis A. (2003). Magma Üzerine Zihin: Magmatik Petrolojinin Öyküsü . Princeton Üniversitesi Yayınları. ISBN  0-691-10279-1 .

Dış bağlantılar