Интрузивные породы

Интрузивные породы (от лат. intrusio — внедрение) — это магматические горные породы, образовавшиеся в результате застывания магмы в глубинных зонах земной коры, без её выхода на поверхность. В отличие от эффузивных (вулканических) пород, которые кристаллизуются на поверхности, интрузивные породы формируются в условиях высокого давления и медленного остывания, что приводит к полной или почти полной кристаллизации минералов. Они составляют значительную часть континентальной коры и являются основным источником многих полезных ископаемых.

Происхождение и геологические условия

Интрузивные породы возникают, когда магма, поднимаясь из мантии или нижних слоёв коры, внедряется в вышележащие толщи горных пород, не достигая поверхности. Процесс внедрения может происходить на различных глубинах — от нескольких сотен метров до десятков километров. По мере остывания магмы из неё кристаллизуются минералы, образуя плотную, массивную породу. Скорость остывания напрямую влияет на размер кристаллов: чем медленнее остывание, тем крупнее зёрна.

Форма залегания интрузивных тел определяется вязкостью магмы, составом вмещающих пород и тектонической обстановкой. Различают согласные интрузии (внедрение вдоль слоистости) и несогласные (секущие слои). Крупные интрузивные массивы часто сопровождаются метаморфическими изменениями в окружающих породах — образуются зоны контактового метаморфизма.

Классификация

Интрузивные породы классифицируют по нескольким признакам: химическому составу, глубине залегания, форме тел и текстурно-структурным особенностям.

По химическому составу

Основой классификации является содержание кремнезёма (SiO₂):

• Ультраосновные (SiO₂ < 45 %) — дуниты, перидотиты, пироксениты. Характеризуются высоким содержанием магния и железа, тёмной окраской.
• Основные (SiO₂ 45–52 %) — габбро, нориты. Содержат много плагиоклаза и пироксенов.
• Средние (SiO₂ 52–65 %) — диориты, сиениты. Переходные по составу между основными и кислыми.
• Кислые (SiO₂ > 65 %) — граниты, гранодиориты. Наиболее распространённые интрузивные породы, богатые кварцем и полевыми шпатами.

По глубине залегания

• Абиссальные (глубинные) — формируются на глубинах более 5–10 км. Характеризуются полнокристаллической структурой и крупными зёрнами. Примеры: граниты, габбро.
• Гипабиссальные (полуглубинные) — образуются на глубинах от 0,5 до 5 км. Кристаллизация более быстрая, поэтому структура может быть мелкозернистой или порфировой. Примеры: диоритовые порфириты, гранит-порфиры.

По форме интрузивных тел

• Батолиты — огромные массивы площадью более 100 км², часто неправильной формы. Слагаются преимущественно гранитами и гранодиоритами.
• Штоки — столбообразные тела площадью до 100 км², часто являются ответвлениями батолитов.
• Лакколиты — грибообразные или куполообразные тела, внедряющиеся между слоями осадочных пород.
• Лополиты — чашеобразные интрузии, характерные для платформенных областей.
• Силлы — пластовые интрузии, залегающие согласно со слоистостью вмещающих пород.
• Дайки — плитообразные тела, секущие слоистость под углом.
• Апофизы — мелкие ответвления от основного интрузивного тела.

Минеральный состав и структура

Минеральный состав интрузивных пород определяется составом исходной магмы и условиями кристаллизации. Главные породообразующие минералы:

• Кварц — характерен для кислых пород (граниты).
• Полевые шпаты — ортоклаз, микроклин, плагиоклаз (альбит, анортит).
• Слюды — биотит, мусковит.
• Амфиболы — роговая обманка.
• Пироксены — авгит, гиперстен.
• Оливин — характерен для ультраосновных пород.

Структура интрузивных пород преимущественно полнокристаллическая (все минералы находятся в кристаллическом состоянии). Различают:

• Равномернозернистые (гранитовая, габбровая структуры) — все зёрна примерно одного размера.
• Порфировидные — крупные кристаллы (вкрапленники) в мелкозернистой основной массе.
• Пегматитовые — очень крупные кристаллы (до нескольких метров), характерны для пегматитов.

Текстура интрузивных пород обычно массивная (однородная), реже — полосчатая или такситовая (неравномерное распределение минералов).

Распространение и примеры

Интрузивные породы широко распространены в складчатых областях и на древних платформах. Крупные интрузивные массивы известны на всех континентах. В России наиболее значительные:

• Уральский гранитный батолит — протяжённостью более 2000 км, сложен гранитами и гранодиоритами.
• Алданский щит — содержит массивы габбро, анортозитов и гранитов.
• Кольский полуостров — известен интрузиями нефелиновых сиенитов (Хибинский массив).
• Сибирская платформа — включает трапповые интрузии (силлы и дайки) основного состава.

За рубежом известны: батолит Сьерра-Невада (США), массив Бушвельд (ЮАР), интрузии Норвегии и Канады.

Применение и практическое значение

Интрузивные породы имеют огромное экономическое значение. Они являются источником:

• Строительных материалов — гранит, габбро, диорит используются как облицовочный камень, щебень, брусчатка.
• Рудных полезных ископаемых — с интрузиями связаны месторождения железа (магнетит), меди, никеля, хрома, платины, олова, вольфрама, молибдена, урана.
• Драгоценных и полудрагоценных камней — в пегматитах встречаются изумруды, топазы, бериллы, аметисты.
• Пьезооптического сырья — кварц, исландский шпат.

Кроме того, интрузивные породы используются в геотермальной энергетике (горячие граниты) и как сырьё для производства керамики и стекла.

Интересные факты

• Крупнейший в мире гранитный батолит — Андийский (Южная Америка), его длина превышает 8000 км.
• Пегматиты могут содержать кристаллы длиной до 10 метров и массой в несколько тонн.
• Интрузивные породы часто служат «ловушками» для нефти и газа — в них образуются трещинные коллекторы.
• В Хибинском массиве (Россия) обнаружено более 500 минералов, многие из которых эндемичны.

Источники

• Левинсон-Лессинг Ф. Ю. «Петрография». — М.: Наука, 1965.
• Магматические горные породы / Под ред. В. С. Соболева. — М.: Недра, 1983.
• Петрографический кодекс России. — СПб.: ВСЕГЕИ, 2009.
• «Геологический словарь» в 3 томах. — М.: Недра, 1978.
• Данные Геологической службы России (Роснедра) по месторождениям полезных ископаемых.