Силл

Силл — это интрузивное магматическое тело, имеющее форму плиты, залегающее согласно (параллельно) слоистости вмещающих осадочных пород. Силлы образуются в результате внедрения магмы в горизонтальные или слабонаклонные трещины и плоскости напластования, без прорыва вышележащих толщ. Относятся к группе конкордантных (согласных) интрузивов, в отличие от дискордантных тел (даек, батолитов), которые секут слоистость.

Геологическое строение и механизм образования

Силлы формируются, когда магма под давлением проникает в осадочную толщу по ослабленным зонам — плоскостям напластования, сланцеватости или тектоническим трещинам, ориентированным субгоризонтально. Внедрение происходит, когда литостатическое давление вышележащих пород меньше, чем давление магмы, но достаточно велико, чтобы препятствовать вертикальному подъёму. В результате магма растекается в стороны, заполняя полость, и застывает, образуя пластообразное тело.

Отличия от других интрузивных тел

• От даек: дайки — это секущие (дискордантные) тела, которые пересекают слоистость под углом. Силлы, напротив, залегают параллельно слоям.
• От лавовых покровов: лавовые потоки изливаются на поверхность и имеют признаки выветривания, пузырчатую текстуру и контактовый обжиг сверху. Силлы застывают на глубине, часто имеют более крупнозернистую структуру, а их верхний и нижний контакты с вмещающими породами — интрузивные (зона закалки).
• От лакколитов: лакколиты — это куполообразные интрузивы, которые приподнимают вышележащие слои, образуя свод. Силлы, как правило, имеют более выдержанную плитообразную форму и не создают значительного купола.

Характеристики и морфология

Силлы варьируются по мощности (толщине) от нескольких сантиметров до сотен метров. Протяжённость по латерали может достигать десятков и даже сотен километров. Крупнейшие силлы, такие как силл Уиндермир (США) или силл Кару (ЮАР), имеют площадь распространения в тысячи квадратных километров.

Внутреннее строение

Внутреннее строение силла часто неоднородно. Вблизи контактов с вмещающими породами, где магма остывает быстрее, образуются зоны закалки с мелкозернистой или стекловатой структурой. Центральная часть, остывающая медленнее, сложена более крупнозернистыми породами — габбро, долеритом, диабазом. В некоторых силлах наблюдается гравитационная дифференциация: более тяжёлые минералы (оливин, пироксен) оседают в нижнюю часть, а более лёгкие (полевые шпаты) — в верхнюю.

Состав

По составу силлы могут быть от ультраосновных до кислых, но наиболее распространены основные (базальтовые, долеритовые) и средние (андезитовые) составы. Кислые силлы (гранитные, риолитовые) встречаются реже, так как кислая магма более вязкая и менее подвижна, что затрудняет её горизонтальное растекание.

Классификация

Силлы классифицируют по нескольким признакам:

• По составу: базальтовые, долеритовые, габбровые, андезитовые, гранитные.
• По глубине формирования: приповерхностные (субвулканические, до 1–2 км) и глубинные (плутонические, более 2 км).
• По морфологии: простые (однородные по составу и структуре), сложные (с внутренней дифференциацией), множественные (несколько параллельных силлов, разделённых осадочными слоями).

Примеры крупных силлов

Силл Уиндермир (США, штат Вашингтон)

Один из крупнейших силлов в мире. Имеет мощность до 150 метров и протяжённость более 100 км. Сложен долеритами и габбро. Внедрение произошло в юрский период (около 180 млн лет назад). Является частью базальтовой провинции Колумбия.

Силл Кару (ЮАР)

Гигантский силл, сформировавшийся в пермско-триасовый период (около 250 млн лет назад). Его мощность достигает 200 метров, а площадь распространения — более 600 000 км². Сложен долеритами. Играет важную роль в геологии Южной Африки, контролируя рельеф и гидрогеологию.

Силл Палайн (США, штат Нью-Йорк)

Мощный долеритовый силл, внедрившийся в девонские осадочные породы. Его мощность составляет около 300 метров. Известен своими столбчатыми отдельностями.

Силл Норильского района (Россия)

В Норильском рудном районе (Красноярский край) широко развиты силлы трапповой формации (сибирские траппы). Они имеют мощность от 10 до 150 метров и сложены долеритами, габбро-долеритами. С этими силлами связаны крупнейшие месторождения сульфидных медно-никелевых руд (Норильск-1, Талнахское, Октябрьское). Внедрение произошло на границе перми и триаса (около 250 млн лет назад).

Значение и применение

Геологическое значение

• Индикаторы тектонических обстановок: наличие силлов указывает на растяжение земной коры и активный магматизм.
• Маркеры возраста: силлы могут быть датированы радиометрическими методами (K-Ar, U-Pb), что позволяет определить возраст вмещающих осадочных пород.
• Влияние на нефтегазоносность: внедрение силлов в нефтематеринские породы может вызывать термическую зрелость органического вещества и способствовать генерации углеводородов. Однако перегретые силлы могут разрушать уже сформировавшиеся залежи.

Промышленное значение

• Рудные месторождения: с силлами связаны месторождения медно-никелевых сульфидных руд (Норильск, Садбери в Канаде), хромитов, титаномагнетитов.
• Строительные материалы: долериты и габбро, слагающие силлы, используются как щебень, облицовочный камень, брусчатка.
• Гидрогеология: силлы могут служить водоупорами (ограничивают водоносные горизонты) или, наоборот, трещиноватые силлы — коллекторами подземных вод.

Интересные факты

• Силлы часто образуют характерные столбчатые отдельности (шестигранные колонны), например, в Ирландии (Мостовая Гиганта) или в России (Ленские столбы — частично сложены силлами).
• Внедрение крупных силлов может вызывать региональный метаморфизм вмещающих пород (контактовый метаморфизм) на расстоянии до нескольких десятков метров от контакта.
• Самый мощный известный силл на Земле — силл Макинтайр (Канада), его мощность достигает 450 метров.
• Силлы играют важную роль в вулканологии: они могут служить подводящими каналами для лавовых потоков, но чаще являются «застывшими» магматическими камерами, не достигшими поверхности.

Источники

• Геологический словарь. В 2 томах. — М.: Недра, 1978.
• Короновский Н. В., Якушова А. Ф. Основы геологии. — М.: Высшая школа, 1991.
• Best M. G. Igneous and Metamorphic Petrology. — Blackwell Publishing, 2003.
• Добрецов Н. Л., Кирдяшкин А. Г., Кирдяшкин А. А. Глубинная геодинамика. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.
• Геология и полезные ископаемые Норильского района / Под ред. О. А. Дюжикова. — Норильск, 1995.