Лакколит

Лакколит — это интрузивное геологическое тело, имеющее форму купола или гриба, образующееся при внедрении магмы между слоями осадочных пород и приподнимающее вышележащие слои, не прорывая их. Лакколиты относятся к группе согласных интрузивов (силлов), то есть их контакты с вмещающими породами в целом параллельны слоистости последних. Отличаются от других типов интрузий (например, батолитов, штоков, даек) преимущественно куполообразной формой и относительно небольшими размерами (обычно от 1–2 до 10–15 км в поперечнике). Название происходит от греческих слов «лаккос» (яма, углубление) и «литос» (камень), что связано с характерной формой, напоминающей перевёрнутую чашу или яму.

История изучения

Термин «лакколит» был введён в научный обиход американским геологом Гровом Карлом Гилбертом в 1875 году. Он изучал горы Генри (штат Юта, США) и описал там куполообразные структуры, сложенные магматическими породами, которые, по его мнению, образовались в результате внедрения магмы между слоями осадочных пород. Гилберт предположил, что магма, поднимаясь по трещинам, не достигает поверхности, а растекается по напластованию, приподнимая вышележащие слои и застывая в виде линзообразного тела. Эта модель стала классической и долгое время считалась единственным механизмом образования лакколитов.

Впоследствии, с развитием геофизических методов (сейсморазведки, гравиметрии) и глубокого бурения, было установлено, что лакколиты встречаются не только в складчатых областях, но и на платформах, а их форма может быть более сложной — не только куполообразной, но и асимметричной, с ответвлениями. В XX веке советские геологи (В. В. Белоусов, Ю. А. Косыгин, А. Е. Михайлов) внесли значительный вклад в изучение лакколитов на территории СССР, в частности на Кавказе, в Крыму и в Сибири.

Механизм образования

Лакколиты формируются на относительно небольших глубинах (от 0,5 до 5–6 км) в условиях, когда магма обладает достаточной вязкостью и не может растекаться тонким слоем, как при образовании силлов. Основные этапы образования:

1. Внедрение магмы: Магма поднимается по подводящему каналу (трещине, дайке) из глубинного очага. Достигнув горизонта, где давление вышележащих пород становится меньше давления магмы, она начинает растекаться вдоль напластования.
2. Приподнимание кровли: Магма не прорывает вышележащие слои, а приподнимает их, образуя купол. Вмещающие породы над интрузией изгибаются, образуя антиклинальную складку. Под лакколитом породы могут прогибаться.
3. Кристаллизация: По мере остывания магма кристаллизуется, образуя магматическую породу (чаще всего гранит, гранодиорит, диорит, сиенит, реже габбро). Процесс может длиться от десятков до сотен тысяч лет.
4. Денудация: После поднятия территории и эрозии вышележащих осадочных пород лакколит может выйти на поверхность, обнажаясь в виде куполообразного холма или горы.

Морфология и строение

Лакколиты характеризуются следующими морфологическими признаками:

• Форма: В плане — округлая, овальная или неправильная. В разрезе — линзовидная, куполообразная, грибовидная. Верхняя поверхность выпуклая, нижняя — обычно более плоская или слабовогнутая.
• Размеры: Диаметр от 1–2 до 10–15 км, редко до 20–30 км. Мощность (толщина) — от сотен метров до 1–2 км.
• Подводящий канал: Чаще всего представлен дайкой или системой трещин, расположенных в центральной части или под одним из краёв лакколита.
• Внутреннее строение: Магматическая порода часто имеет зональное строение: краевые части сложены более мелкозернистыми разностями (закалённые зоны), центральные — более крупнозернистыми. Встречаются также дифференцированные лакколиты, где в пределах одного тела состав породы меняется от более основных (в нижней части) до более кислых (в верхней).
• Вмещающие породы: Осадочные породы (песчаники, известняки, сланцы) над лакколитом приподняты и смяты в складки, часто с разрывами. Под лакколитом породы могут быть уплотнены или метаморфизованы (ороговикованы).

Классификация

Лакколиты классифицируют по нескольким признакам:

По составу магматической породы

• Кислые (гранитные, гранодиоритовые) — наиболее распространены.
• Средние (диоритовые, сиенитовые).
• Основные (габбровые, долеритовые) — встречаются реже, обычно в условиях растяжения земной коры.

По глубине формирования

• Приповерхностные (гипабиссальные) — на глубинах 0,5–2 км. Часто имеют небольшие размеры и могут быть связаны с вулканическими центрами.
• Среднеглубинные (мезоабиссальные) — на глубинах 2–5 км. Наиболее типичные.
• Глубинные (абиссальные) — на глубинах более 5 км. Встречаются редко, так как на больших глубинах магма обычно образует батолиты.

По форме и строению

• Простые (классические) — имеют форму правильного купола.
• Сложные — состоят из нескольких куполов, соединённых перемычками, или имеют асимметричное строение.
• Лакколит-силлы — переходные формы между лакколитами и силлами, где магма растекается как по напластованию, так и приподнимает кровлю.

Распространение и примеры

Лакколиты известны во многих регионах мира, где развиты складчатые пояса и платформенные области с магматической активностью.

Россия

• Кавказ: Лакколиты Кавказских Минеральных Вод (горы Машук, Бештау, Железная, Развалка, Змейка и др.). Это классические примеры лакколитов, сложенных гранитами и гранодиоритами. Они образовались в неоген-четвертичное время и обнажены в результате эрозии. Гора Бештау (1400 м) — один из крупнейших лакколитов региона.
• Крым: Лакколиты Аю-Даг (Медведь-гора), Кастель, Урага и др. Сложены габбро-диоритами, образовались в мезозое.
• Сибирь: Лакколиты в районе Норильска (например, гора Рудная), связанные с трапповым магматизмом. Сложены долеритами.
• Урал: Отдельные лакколиты в зоне Главного Уральского разлома.

Мир

• США: Горы Генри (штат Юта) — классический район, где Гилберт впервые описал лакколиты. Также лакколиты известны в горах Абсарока (Вайоминг), в районе Блэк-Хилс (Южная Дакота).
• Канада: Лакколиты в провинции Британская Колумбия (например, горы Селкерк).
• Мексика: Лакколиты вулканического пояса Сьерра-Мадре.
• Европа: Лакколиты в Шотландии (например, остров Арран), в Норвегии (район Осло), в Чехии (Чешский массив).
• Азия: Лакколиты в Индии (район Деканских траппов), в Китае (Тибет, Синьцзян).

Значение и применение

Лакколиты имеют важное научное и практическое значение:

• Геологическое картирование: Изучение лакколитов помогает понять историю геологического развития региона, механизмы магматизма и тектоники.
• Поиск полезных ископаемых: С лакколитами связаны месторождения рудных (медь, молибден, вольфрам, олово, золото) и нерудных (флюорит, барит, строительный камень) полезных ископаемых. Например, в лакколитах Кавказа известны проявления полиметаллов и редких металлов. В Норильском районе лакколиты вмещают медно-никелевые руды.
• Геотермальная энергия: Лакколиты, особенно молодые, могут быть источниками геотермального тепла. В районе Кавказских Минеральных Вод используются термальные воды, связанные с лакколитами.
• Строительство: Магматические породы лакколитов (граниты, габбро) используются как облицовочный и строительный камень (щебень, бут).
• Рекреация: Лакколиты часто образуют живописные горные ландшафты, привлекающие туристов (например, горы-лакколиты Крыма и Кавказа).

Интересные факты

• Лакколиты Кавказских Минеральных Вод (17 гор) являются памятниками природы федерального значения. Гора Машук — место дуэли М. Ю. Лермонтова.
• Аю-Даг в Крыму — один из крупнейших лакколитов Европы (высота 577 м, длина около 2,5 км). Он сложен габбро-диоритами, возраст — около 160 млн лет.
• В некоторых лакколитах (например, в горах Генри) обнаружены ксенолиты — обломки вмещающих пород, захваченные магмой, что позволяет изучать состав глубоких горизонтов земной коры.
• Лакколиты могут быть «вскрыты» эрозией не полностью, и тогда они остаются погребёнными под осадочным чехлом. Такие погребённые лакколиты выявляются геофизическими методами (гравиразведка, магниторазведка).

Источники

• Гилберт Г. К. Отчёт о геологии гор Генри. — 1877.
• Белоусов В. В. Основы геотектоники. — М.: Недра, 1975.
• Косыгин Ю. А. Тектоника. — М.: Недра, 1988.
• Михайлов А. Е. Структурная геология и геологическое картирование. — М.: Недра, 1984.
• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.
• Справочник по геологии полезных ископаемых. — М.: Недра, 1985.