Методы размещения плутонов — это способы размещения магмы во вмещающей породе, где конечным результатом является плутон . Методы размещения плутонов еще не полностью изучены, но существует много различных предложенных механизмов размещения плутонов. Остановка, диапиризм и вздутие являются широко принятыми механизмами. В настоящее время имеются доказательства постепенного размещения плутонов.
Вертикальная миграция магмы обусловлена гравитацией. Остановка происходит, когда блоки материала стеновой породы перемещаются вниз через плутон . [1] [2] Остановка является важным механизмом размещения в различных тектонических обстановках и широко используется для объяснения несогласованных контактов плутонов. [2] Наиболее распространенными признаками остановки являются резкие несогласованные контакты между плутонами и стеновыми породами и отсутствие пластичной деформации стеновых пород. Другие характеристики остановки включают наличие ксенолитов в плутонах, доказательства вращения ксенолитов и геохимические доказательства загрязнения магмой. [2]
Магматические минералы в пределах плутона могут записывать историю деформации. Поэтому полезно понимать магматические ткани для понимания размещения плутона. Экспериментальная работа, проведенная на горных породах, помогла установить связь между реологией и механизмами деформации магмы. Возникающие неудачи - это фолиация и линейность, которые могут быть вызваны рядом различных процессов, магматические деформации могут быть отделены от вмещающих пород, а деформации и определение точного времени формирования ткани с определенным механизмом подъема плутона затруднены. Магматические фолиации и мафические анклавы обычно указывают на радиально увеличивающиеся деформации, нормальные к контакту плутона, и растяжения, параллельные ему.
Магматические ткани не будут регистрировать информацию о процессе зачистки, поскольку они формируются только ближе к концу размещения плутона. Кроме того, любые зарегистрированные магматические ткани, вероятно, будут подвержены деформации. Поэтому причины магматических тканей могут быть неразличимы и в лучшем случае могут только дать выводы о механизмах размещения плутона или внутренних механизмах магматической камеры. [3]
Для того чтобы магматическое тело определенного объема (V) поднялось путем остановки на расстояние, равное его высоте (H), объем стеновых пород, эквивалентный его объему (V), должен погрузиться в магму. По этой причине, чтобы остановка была важным процессом подъема магмы, плутоны должны содержать большие объемы ксенолитов; Дно плутонов, таких как плутон Лукаут Пик, плутон Тинемаха и ряд плутонов по всему миру, не имеет обилия ксенолитов. [2] Если остановка является значительным процессом, то должно быть обнаружено обильное количество ксенолитов.
Дейли, предложивший теорию выемки, утверждал, что это эффективный процесс, поскольку крупные блоки могут быстро погружаться в землю из-за квадратичной зависимости от скорости погружения. [2] Учитывая размер погружающихся блоков, должно быть много мелких фрагментов, образующихся в результате естественной фрагментации, однако на окраинах плутона наблюдается мало мелких фрагментов, и это несовместимо с выемкой.
Другим недостатком выемки является то, что она охлаждается слишком быстро и происходит слишком медленно для пород земной коры с низкой плотностью. Также нет большого количества свидетельств о сильном боковом размещении с достаточным напряжением, чтобы освободить место для восходящего плутона.
Появляется все больше доказательств того, что крупные однородные плутоны росли постепенно, часто в виде силлов . Покрытые интрузии узнаваемы во всем мире. Данные свидетельствуют о том, что круто падающие пластины на окраинах некоторых плутонов были размещены субгоризонтально, а затем наклонены на окраине провисающего дна. Считается, что плутоны питаются дайками и росли в результате этого процесса. Это очевидно в плутоне Макдугл в Сьерра-Неваде ; этот плутон имеет слоистую структуру, параллельную его контактам , и содержит многочисленные тонкие согласные панели вмещающей породы. [4] Подъем путем выемки менее осуществим при пошаговом размещении, потому что, если активное магматическое тело находится ниже вершины плутона, выемка перестраивает материал внутри плутона и не производит общего подъема. Чтобы достичь положения на вершине более старых приращений, приращению пришлось бы остановить свой путь вверх через все предыдущие приращения. [2] Реология вмещающей породы играет ключевую роль: твердая порода сможет остановить подъем магмы [5] [6] Внедрение магмы происходит в виде импульсов с периодом покоя. Если скорость внедрения достаточно высока, различные импульсы могут смешиваться, а их индивидуальные контакты теряются. Импульсы группируются в партии, субъединицы и единицы, образуя плутон. [7] [8]
Вздутие — это механизм размещения, используемый для описания надувания магматической камеры приблизительно сферических плутонов на месте. [9] В этой предлагаемой модели магма поднимается до тех пор, пока не потеряет тепло, а ее внешний край не кристаллизуется, более горячий хвост магмы продолжает подниматься и расширять уже кристаллизованный внешний край.
Диапиризм происходит, когда горячая жидкая масса магмы движется, размягчая тонкую область стеновой породы, ближайшую к телу. [10] Считается, что он ограничен мантией и нижней корой, которые имеют высокие температуры и пластичные породы.
Для того, чтобы плутоны поднялись, для них должно быть место, но общие механизмы неопределенны. Вопрос, который чаще всего задают, заключается в том, что случилось с породой, занимающей пространство, которое сейчас занимает плутоны? Жизнеспособный метод, предложенный для освобождения места от восходящей магмы, — это зона бокового расширения, которую можно найти в срединно-океанических хребтах, сдвиговых разломах и дилатационных изломах (областях растяжения вдоль смещения разлома). Проблема с этим методом заключается в том, что скорости расширения слишком медленные, а величины скольжения слишком малы, чтобы позволить магматическому очагу образоваться путем внедрения магмы со скоростью расширения. [11]