Интрузивная порода образуется, когда магма проникает в существующую породу, кристаллизуется и затвердевает под землей, образуя интрузии , такие как батолиты , дайки , силлы , лакколиты и вулканические некки . [1] [2] [3]
Интрузия — один из двух способов образования магматических пород . Другой — экструзия , например, извержение вулкана или подобное событие. Интрузия — это любое тело интрузивной магматической породы, образованное из магмы, которая остывает и затвердевает внутри коры планеты . Напротив, экструзия состоит из экструзивной породы, образованной над поверхностью коры.
Некоторые геологи используют термин «плутоническая порода» как синоним интрузивной породы, но другие геологи подразделяют интрузивные породы по размеру кристаллов на крупнозернистые плутонические породы (обычно образующиеся глубже в земной коре в батолитах или штоках ) и среднезернистые субвулканические или гипабиссальные породы (обычно образующиеся выше в земной коре в дайках и силлах). [4]
Поскольку твердая вмещающая порода , в которую внедряется магма, является отличным изолятором, охлаждение магмы происходит крайне медленно, а интрузивная магматическая порода является крупнозернистой ( фанеритовой ). Однако скорость охлаждения является наибольшей для интрузий на относительно небольшой глубине, и порода в таких интрузиях часто гораздо менее крупнозернистая, чем интрузивная порода, образованная на большей глубине. Крупнозернистые интрузивные магматические породы, которые образуются на глубине внутри Земли, называются абиссальными или плутоническими, тогда как те, которые образуются вблизи поверхности, называются субвулканическими или гипабиссальными . [4]
Плутонические породы классифицируются отдельно от излившихся магматических пород, как правило, на основе их минерального состава. Относительное количество кварца , щелочного полевого шпата , плагиоклаза и фельдшпатоида особенно важно при классификации интрузивных магматических пород, и большинство плутонических пород классифицируются по тому, где они попадают на диаграмму QAPF . Диоритовые и габбровые породы далее различаются по тому, богат ли содержащийся в них плагиоклаз натрием , а бедные натрием габбро классифицируются по относительному содержанию различных минералов, богатых железом или магнием ( мафитовые минералы), таких как оливин , роговая обманка , клинопироксен и ортопироксен, которые являются наиболее распространенными мафитовыми минералами в интрузивных породах. Редкие ультрамафитовые породы , которые содержат более 90% мафитовых минералов, и карбонатитовые породы, содержащие более 50% карбонатных минералов, имеют свои собственные специальные классификации. [5] [6]
Гипабиссальные породы больше похожи на вулканические породы, чем на плутонические, будучи почти такими же мелкозернистыми, и им обычно присваиваются названия вулканических пород. Однако дайки базальтового состава часто показывают размеры зерен, промежуточные между плутоническими и вулканическими породами, и классифицируются как диабазы или долериты. Редкие ультраосновные гипабиссальные породы, называемые лампрофирами, имеют свою собственную схему классификации. [7]
Интрузивные породы характеризуются крупными размерами кристаллов , и поскольку отдельные кристаллы видны, порода называется фанеритовой . [8] В интрузивных породах мало признаков течения, поскольку их текстура и структура в основном развиваются на последних стадиях кристаллизации, когда течение заканчивается. [9] Содержащиеся в них газы не могут выходить через вышележащие слои, и эти газы иногда образуют полости , часто выстланные крупными, хорошо сформированными кристаллами. Они особенно распространены в гранитах, и их присутствие описывается как миароловая текстура . [10] Поскольку их кристаллы имеют примерно одинаковый размер, интрузивные породы называются равнозернистыми . [11]
Плутонические породы менее склонны, чем вулканические породы, показывать выраженную порфировую текстуру, в которой первое поколение крупных хорошо сформированных кристаллов погружено в мелкозернистую основную массу. Минералы каждого из них образовались в определенном порядке, и у каждого был период кристаллизации, который мог быть очень отчетливым или мог совпадать или перекрывать период образования некоторых других ингредиентов. Более ранние кристаллы возникли в то время, когда большая часть породы была еще жидкой, и являются более или менее совершенными. Более поздние кристаллы имеют менее правильную форму, поскольку они были вынуждены занимать пространства, оставшиеся между уже сформированными кристаллами. Первый случай называется идиоморфным (или автоморфным ); последний — ксеноморфным .
Есть также много других характеристик, которые служат для различения плутонических и вулканических пород. Например, щелочной полевой шпат в плутонических породах обычно является ортоклазом , в то время как более высокотемпературный полиморф, санидин , более распространен в вулканических породах. То же самое различие справедливо для разновидностей нефелина . Лейцит распространен в лавах, но очень редок в плутонических породах. Мусковит приурочен к интрузиям. Эти различия показывают влияние физических условий, при которых происходит кристаллизация. [12]
Гипабиссальные породы демонстрируют промежуточные структуры между экструзивными и плутоническими породами. Они очень часто порфировые, стекловидные , а иногда даже везикулярные . Фактически, многие из них петрологически неотличимы от лав аналогичного состава. [12] [7]
Плутонические породы составляют 7% современной поверхности суши Земли. [13] Интрузии сильно различаются: от батолитов размером с горный хребет до тонких жилообразных заполнений трещин аплитом или пегматитом .
