3. задачи на петрологията задачите на петрологията могат да се формулират по следния начин: а

Фелзичните магмени тела са преобладаващо несъгласни и са настанени всред силно дислоцирани земни пластове, по вертикални разломи или в готови междинни пространства.Общият термин за всяко тяло изградено от плутонични скали е плутон. В този термин не се влага определено геометрично съдържание.

Примери за щокове има описани на много места в света - Шотландия, Алпите, Перу и др. У нас Витошкият и Планският плутони от горнокредна възраст са вероятно с щокова форма. Дабовски (1974) счита, че формата на Витошкия плутон е на неправилен цилиндър със субвертикална ос, Желев (1982) приема класическата щоковидна морфология, а Димитров (1942) го описва като сложна пукнатинна интрузия.

Български примери за пръстеновидни интрузии са плутоните Зидаровски, Върлибрежки (фиг.5.3), Малкотърновски, Росенски, Изгревски, разкриващи се в Източно Средногорската вулкано-интрузивна област в България (Дабовски, 1988).

Батолитите са магмени интрузии, които образуват ядките на големите планински системи в света. Те могат да се простират на стотици километри по дължината на главното структурно направление и някои от тях са широки десетки и дори стотици километри. От по-старите геоложки карти и публикации се създава измамното впечатление, че батолитите са внедрени като единични големи магматични тела. Внимателното картиране на големите планински вериги сочи, че тези магмени ядки не представляват единична голяма интрузия, а по-скоро са изградени от стотици свързани помежду си интрузии, които се различават по време на образуване, състав и размер. Заедно, всичките те съставят един от главните продукти на орогенния цикъл. Рядко, отделните плутони, изграждащи един съставен плутон са по-големи от 20-30 км. в диаметър и много по-често те са значително по-малки. Крайбрежният батолит на Перу е внедрен в един интервал от 60 -70 Ma (Pitcher et al., 1985), а отделните съставляващи го плутони са около 1000 на брой (фиг.5.5). Образуването на големите батолити става от много порции магма, вместена по различно време и често в рамките на батолита могат да се разграничат много по-малки плутони.Част от включените в общия батолитов комплекс плутони са с размерите и формата на щокове. Много от тези щокове могат да са само малки издутини на магмата, която проправяйки си път нагоре се разклонява от отдолу лежащия батолит, неразкрил се още на повърхността от ерозията.

В България е известен Рило-Родопският батолит, който също е изграден от кисели разнообразни по условия на внедряване, форма и възраст плутони. Част от него е т.н. Западнородопски батолит, в състава на който участват гранодиорити, гранити и аплитоидни гранити (Каменов и др., 1997).

А.5. Диапирни плутони. Обикновено те са тела с грубо кръгови сечения, почти вертикални резки контакти с вместващите метаседиментни скали. В централната си част те са структурно изотропни, но стават към периферията си все по-силно шистозни. Множеството ксенолити във външните части придобиват все по-сплескан вид по посока на контакта. Шистозността и равнините на сплескване в ксенолитите са успоредни на контактната повърхнина. Вместващите скали извън интрузията показват развитие на малки гънки, чиито оси са успоредни също на контакта. Това разкрива тенденцията всички елементи на залягане на околните седиментни формации да се приспособяват към ориентировката на плутоничната окрайнина на тялото. Близко до контакта тези вместващи скали обикновено са интензивно деформирани и се създава впечатлението, че те са били увлечени при движението нагоре на гранитното тяло. Магматичният характер на ненашистения централен фациес на гранита се доказва ясно от гломеропорфирните структури, а геохимичното изследване сочи, че външните части на интрузията са замърсени от асимилацията на ксенолити. Предполага се, че интрузията се е подувала като балон, като напълно или частично изкристализиралата външна черупка се е изтънила от притока на магма от все още течното й ядро. Вероятно по време на интрузията, външната й част е била във формата на каша от кристали и топилка или може би е била напълно изкристализирала. Диапирният начин на внедряване се дължи и на увеличения вискозитет на кашата от кристали, топилка и ксенолити.

Класически пример за диапирен плутон е комплексът Ардара в остров Донегал, Ирландия, където интрузията е с диаметър от около 10 км. Сакарският гранит в България притежава много от характеристиките на диапирните плутони.

Дайките могат да бъдат единични или да се срещат в дайкови снопове. В някои области, тези снопове могат да са тясно свързани с центрове на вулканска активност или с плитко вместени хипоабисални интрузии и най-често са радиално разположени около тези центрове. Подобно разположение на дайков сноп е описано в България около Зидаровския монцодиоритов горнокреден плутон (Маринов и др., 1981). Дайков сноп с изключително обилие на дайки се разкрива в полуосторв Хърд, о-в Ливингстън в Антарктида (Kamenov, 1995). Там са отделени няколко отчетливи етапа на дайкообразуване, всеки от които с различна ориентация и вероятно сигнализиращ за различните режими на напрежение по време на кредната вулкано-плутонична дейност, терциерния плутонизъм и четвъртичното отваряне на вътрешно-дъговия басейн на Пролива на Дрейк (Каменов, 1997). Една от тези системи е с радиална ориентация и центрира около малкия диференциаран и залягащ на субвулканско ниво щок Хесперидес (Каmеnov, 1995). На едно разстояние от около 2 кm там са отбелязани повече от 250 бр. дайки. Ориентиравката на най-младата система дайки ( 2 - 4 Ma) съвпада с посоката на оста на вътрешно-дъговия басейн и очевидно е свързана с разтягането след спирането на субдукцията в дъгата. Класически пример за взаимоотношения между базични дайки и вулкански центрове е Терциерната магматична провинция в западната част на Шотландия. Дайковият сноп там се проследява на около 400 кm В източната част на централния комплекс Мул например, са отбелязани 375 броя дайки със средна обща мощност от 763 m за едно разстояние от 20 кm. Тези цифри внушават корово разтягане от около 4 - 5 % за тези сектори. За сравнение можем да отбележим, че само за западния бряг на п-ов Хърд в о-в Ливингстън, изчисленията показват, че екстензията е около 20 %. Ако радиалните снопове се свързват с локална инжекция на магма нагоре, то линейните снопове от дайки са показателни за много по-мащабно проявена екстензия, характеризираща обстановката в цяла голяма област.

Повечето от дайките са по-устойчиви на ерозията от вместващите ги скали и могат да останат да стърчат като изпъкнали ръбове. Базичните дайки често са афирни и са внедрени при изцяло течно състояние. Малките порфири, съсредоточени в централната част на дайката са резултат на т.н. кинетична диференциация (flow differentiation), а не са образувани, поради по-малката скорост там на застиване. Изчислено е (Jager, 1968), че за базична магма внедрена с температура около ликвидусната и с плътност около 2.65 t/m³, ако тялото е достигнало до условията, характерни за Горната кора, времето на кристализация е t=0.01.d², където t е в години, а d е дебелина на дайката в метри.

Жилите са малки пластообразни тела с изкристализирали минерали, които изпълват пукнатини във вместващите скали. Обикновено са генетично свързани с околната скала - аплитови и пегматитови жили, придружаващи често плутоничните скали.

Дайкови свити в България се срещат на много места. Типични примери са Витошкият плутон в западната му част, Източното Средногорие - Бургаско, Ямболско, Западна Стара планина и др.

Големите плосколежащи силове често имат леко огъната навътре басейнообразна форма, като дебелината им е най-голяма в дънната им част. Често могат да се установят и подхранващите сила един или няколко канала.

Силове в гигантски мащаб са известни от областта Кару в Южна Африка, където толеитови базалти са вместени в мощната седиментна серия на системата Кару от пермско-триаска възраст. Някои от най-дебелите силове там стигат до 500 м. дебелина, а общият обем на базичните скали в провинцията е оценен на почти 500 000 км³ (Meyboom & Wallace, 1978). Класически пример е Палисадският сил, близко до р. Хъдзън до Ню Йорк, който е от триаска възраст и е с дебелина от около 300 m. В Антарктида в диабазовия сноп Ферер от юрска възраст е известен т.н. Пенепленов сил, който е с дебелина от 400 m и се разкрива на площ по-голяма от 20 000 км².

В България силове с горнокредна възраст са широко развити в Източното Средногорие и по състав те са от габро, монцогабро, монцодиорити или от алкални габроиди.

Класически примери за конични пластини са описани в Терциерните магматични комплекси в Шотландия, където около стотици и хиляди конични пластини са разположени около габрови интрузивни централни плутони. В България пластина с елементи на коничен строеж е Манастирският плутон.

Бушвелдският лополит, който вероятно е най-голямото магматично тяло на Земята е с диаметър в план от почти 500 кm. и е изграден от норити и пироксенити, върху които са разположени кисели скали - грантити или гранофири (фиг. 5.10).

Лополитът Съдбъри (фиг. 5.11) е изграден също от норити и гранофири (микропегматити). Големи промишлени находища на Ni са генетически свързани и с двата лополита. По-новите изследвания показват, че много по-вероятна за тези интрузии е фуниеобразната форма, а освен това вече има доказателства, че може би Бушвелдският лополит е бил внедрен в няколко последователни магматични импулса. Охлаждането на Бушвелдската интрузия се оценява, че обхваща период от 1 Ma. Проблемът за създаването на тези огромни обеми от магма на едно място в геологически къс период от време се решава по различен начин. Например, лополитът Дулут (габро) пространствено асоциира с твърде обемен базалтов вулканизъм и е възможно големите базични интрузии да са служили само като междинна спирка по пътя на изкачването на мощните магмени колони до повърхността. Интрузията Мъскокс представлява продукти от кристализацията на подземна магмена камера, която вече е била запълвана на интервали и която очевидно е подхранвала и обширните базалтови лави Копърмайн. Новооткритата и огромна по размери интрузия Дуфек в Антарктида (Behrendt et al., 1980) е от същата възраст и пространствено е съвместена с известната група Феррар от диабази и базалтови лави.

Твърде е вероятно най-големите базични тела на лополитите да са се образували при падането на големи метеорити или астероиди(Ditch, 1964). Ако това е така, тези тела би трябвало да са се създали чрез топене, като резултат на топлината, произведена от ударната вълна и от намаляването на налягането, причинено от бързата загуба на повърхностните скални материали. Противоречивите възгледи за произхода на огромните лополити е причината някои петролози да ги наричат ируптивни (irruptive) тела. Установено е, че интрузията Съдбъри е вместена веднага след подобен метеоритен удар (Dence, 1972).

Показателен пример за фуниевидна интрузия е Скергаардската интрузия от източна Гренландия (фиг. 5.12). Повърхностните разкрития на интрузията са на площ 7 х 11 кm и тя е великолепно разкрита. Вътрешното разслояване на габрото и елементите на затъване на съседните лави и седименти, показват, че след като е била вместена, интрузията е била изместена от първоначалното си положение и се е наклонила. Формата на интрузията, с отчитане на такова изкривяване е показана на фиг.5.12 и е подобна на обърнат конус, страните на който се събират надолу. Оста на конуса първоначално е била отклонена на 20^о от вертикалата. Вътрешната диференциация, която ще разгледаме в глава 15 навежда на идеята, че тялото е било запълнено с магма от едно единствено събитие. Терминът “фуниеоподобна” внушава присъствие на подхранващ канал в основата на конуса, но в нито една от описаните интрузии такъв канал не е бил наблюдаван или разкриван. Очевидно е, че образуването на такива тела изисква наличието на една първична конична фрактура, много подобна до тази при коничните интрузии, но вместващите скали вътре в конуса явно са били отстранени напълно чрез експлозия или като са изплували над магмата. Второто обяснение е по-вероятно, защото няма доказателства за това, че магмите на фуниевидните интрузии са били богати на летливи съставки.