|
Трапповые
(толеит-базальтовые) формации принадлежат группе наиболее
распространенных формаций изверженных пород и, вероятно, охватывают
наибольшие площади среди территорий, занятых вулканогенными формациями на
континентах. В качестве примера можно привести размеры некоторых подобных
площадей.
Так, для Деканского плоскогорья (Индия) общая площадь
развития траппов составляет 600 000 км2, но в прошлом она, возможно, была в 2
раза больше; для Арктической провинции, охватывающей северо-запад Британских
островов, Исландию и Гренландию, она определяется цифрой около 1 000 000 км2;
в бассейне Карру (Южная Африка) трапповая формация размещается примерно на
площади 2 000 000 км2; на Колумбийском плато в Северной Америке—600000км2 и
т.д. Имея в виду, что мощность трапповых формаций в среднем составляет 500 м и более, а в погружениях иногда достигает 5 или даже 10 км, нетрудно представить, что общие их объемы во многих случаях превышают 1 млн.км3 .
Извержения, вызвавшие появление таких огромных масс лавового
материала, представляются, конечно, грандиозными, тем не менее для интервалов
времени, исчисляемых многими миллионами или даже десятками миллионов лет, они
мало отличаются по частоте и интенсивности от тех явлений, которые
характеризуют вулканическую деятельность исландских трещинных вулканов
в историческое время.
Таким образом, события, сопровождающие обширные лавовые
излияния в областях распространения траппов часто, если не всегда, были не
более значительными, чем происходящие ныне в Исландии на глазах человека.
Если сравнить эти огромные цифры с общим объемом земной коры под
континентами, то по отношению к ориентировочно принимаемой 30-километровой
средней мощности коры объем трапповых формаций отдельных областей составит
всего лишь десятые доли процента. Подсчет же всех площадей, занятых породами
трапповых формаций, может привести к выводу о том, что объемы лавовых масс,
извергнутых из недр на поверхность в трапповых областях на континентах,
составляют в лучшем случае первые проценты объема континентальной коры.
Иначе говоря, судя по масштабам явлений, связанных с
возникновением трапповых формаций, создавшие их процессы вулканической
деятельности были не столь грандиозными, как это может показаться при первом
знакомстве с приведенными выше цифрами. Тем не менее в связи с появлением
трапповых формаций в недрах Земли происходили достаточно интенсивные
перемещения магматических масс. Вследствие этого в земную кору внедрялись
крупные объемы магматических расплавов, из которых образовались тела, по мощности
вполне соизмеримые с мощностью континентальной коры. Известны, в частности,
крупные пластообразные тела, сопровождающие трапповые формации, достигающие
по протяжению многих десятков (Садбери) или даже сотен километров. Мощности
таких тел составляют 3—15 км и более. В то же время необходимо учитывать, что
вулканические извержения, которые обусловливали появление трапповых формаций,
весьма заметно сказывались и на рельефе земной поверхности, так как
способствовали ее выравниванию.
Несмотря на то, что породы трапповых формаций обычно
распространены на огромных пространствах, состав их сравнительно однообразен.
Характерен постоянный парагенез вулканогенных пород, образующих
многочисленные покровы, потоки, пласты и пластовые интрузивные тела с
континентальными, преимущественно сероцвет- ными, реже красноцветными
породами: песчаниками, алевролитами, реже конгломератами.
Обязательным и господствующим типом пород в трапповых
формациях являются базальты, названные Вашингтоном [513]
платобазальтами, а Кеннеди [394] — то- леитовыми базальтами. Наряду с такими
обычными базальтами и более зернистыми породами аналогичного состава
(долеритами, диабазами, габбродиабазами) среди вулканогенных пород трапповых
формаций встречаются гранофиры (пироксеновые с калиевым полевым шпатом)
, диабазовые пегматиты, а иногда и щелочные оливиновые базальты, тешениты,
лимбургиты, океаниты, андезиты, трахиты, сиениты, нефелиновые сиениты и
риолиты.
Все эти породы не являются обязательными членами
парагенеза трапповых формаций и обычно количественно подчинены толеитовым
базальтам. Впрочем, известно, что риолиты и оливиновые базальты, а также
лимбургиты, сиениты, например, в некоторых районах распространения траппов з
Индии или в Южной Африке приобретают существенное значение. Поэтому, если рассматривать
разнообразные трапповые формации, то можно, анализируя петрохимические
данные, найти соответствующие звенья, связывающие трапповые формации с
трахибазальтовыми.
Существенными элементами строения некоторых трапповых
формаций являются различные туфы и вулканические брекчии базальтового
состава, образующие пластовые тела или заполняющие горловины и трубки.
Туфовый материал в пластовых телах так же, как и в трубках, почти совершенно
не сортирован, и в нем не обнаруживается слоистости. Такие туфы особенно
обильны на Сибирской платформе, где, по подсчетам МЛ. Лурье и С.В.Обручева
[110], общее количество туфов в разрезах вулканогенных толщ составляет не
менее 40% их мощности и местами достигает, возможно, 75%. В других трапповых
областях пирокластические выбросы образуют незначительную часть разреза
формации. Так, в Южной Африке (система Карру) количество туфов равно 2—5%,
тогда как на других территориях мира оно, по-видимому, меньше.
В областях распространения пород, принадлежащих трапповым
формациям, а также за их пределами, но обычно в ближайшем окружении (в
последнем случае в толщах, подстилающих лавовые покровы и туфы) наблюдаются
многочисленные пластовые залежи и дайки пород, аналогичных тем, которые
образуют эти формации, т.е. преимущественно толеитовых базальтов, долеритов и
диабазов. Эти тела, как и многие туфовые трубки, относятся к корневым зонам
вулканических построек, имеющих вид вулканических плато и возникших в
процессе накопления базальтовых лав и пирокластических выбросов. В пластовых
телах, обладающих особенно значительными размерами, а иногда и в дайках
обнаруживается зональное строение. В пластовых телах основные породы (обычно
нориты с никелевыми рудами или габбро) сосредоточены в нижней, а более кислые
(граниты) — в верхней части этих тел.
Наиболее крупные пластообразные тела, принадлежащие ряду лополитов,
стромбергской эпохе достигают размера 25 х 50 км при мощности около 3—4 км (например, в лополите Садбери, сопровождающем базальтовые лавы Кивино
на Канадском щите) . К крупным пластовым интрузивным телам относится и
габбровый лополит Дулута, расположенный на северо-западном берегу оз.
Верхнего и тоже связанный славами Кивино; длина этого лополита 220 км при мощности до 1 5 км. Значительные размеры имеет дифференцированная пластовая залежь,
обнаруженная на Таймыре. Она прослежена на протяжении 20 км, мощность ее от 500 до 1100 м.
С дифференцированными лополитами, сопровождающими
трапповые формации, сходен гигантский лополит Бушвельда, для которого близкая
по возрасту серия вулканогенных пород неизвестна. В кровле этого тела
сохранились лишь отдельные блоки пород, среди которых имеются фельзитовые
лавы, подстилаемые основными лавами и туфовым материалом. Характерным типом
корневых зон трапповых формаций следует считать и огромные дифференцированные
дайки, аналогичные Большой дайке из Южной Родезии (Зимбабве. — Ред.) ,
прослеженной на протяжении 540 км при мощности от 3 до 11 км. Эта дайка сложена основными и ультраосновными породами, расположенными в виде последовательно
сменяющихся по глубине полос, более основных (гарцбургитовых) с хромитовыми
рудами внизу и несколько более кислых (нориты) вверху ( 15). Аналогичное
крупное дайкообразное тело известно сейчас также и на Канадском щите.
Особенности строения дифференцированных интрузий
объясняются либо расщеплением магмы в глубинных камерах, из которых расплавы
поступали последовательно порциями в межслойные зоны сперва в виде основных,
а затем — кислых интрузий, либо гравитационной дифференциацией на месте.
Последний вариант Дэли [331] считал наиболее вероятным. Это подтверждается не
только постепенными переходами от основных пород к кислым и единством
строения подобных дифференцированных тел в различных областях земного шара,
на что обращал внимание Дэли, но еще и сравнительно ранним совместным
появлением фельзитов и базальтов в вулканическом комплексе, предшествовавшем
образованию интрузии и сейчас сохранившемся только в обрывках. Выдвинутая
Бильоном [294] "революционизирующая", как писал Дю- Тойт [48, 339],
концепция, предполагающая образование лополита Бушвельда, а следовательно, и
его аналогов в результате плавления и замещения осадочных пород на месте, не
выдержала испытания временем; сейчас она не разделяется исследователями,
изучающими этот лополит.
К корневым зонам трапповой формации в некоторых районах, например
в Шотландии, принадлежат, кроме того, кольцевые интрузии с коническими слоями
и кольцевыми дайками. Такие корневые зоны, вероятно, имеются и в Южной
Африке, где к ним, возможно, относятся некоторые интрузии типа Эронго,
Мессума и других, расположенные в области распространения южноафриканских
траппов системы Карру ( 16). Считается, впрочем, что эти интрузии
образовались в послестромбергское время, тогда как главная масса
вулканогенных пород системы Карру принадлежит стромбергской эпохе.
Рассматривая трапповые формации, следует еще иметь в виду их тесную
ассоциацию с трубками кимберлитов, известную на древних платформах, подобных
Сибирской и Африканской.
Трапповые формации залегают обычно спокойно, почти
горизонтально. Местами их залегание осложнено пологими наклонами, вызывающими
появление очень крупных мульд или синеклиз, в центральной части которых и
располагаются породы трап- повой формации. Таковы условия залегания траппов
на Сибирской платформе, где они сосредоточены главным образом в пределах
синеклиз Тунгусского бассейна, а также на юге Африки, где наиболее обширные
поля, занятые траппами, тоже представляют крупные тектонические депрессии.
Аналогичная картина типична для Индии, в пределах которой траппы Декана
заполняют Деканскую и Виндийскую синеклизы, а также и для Канады, где траппы
Кивино образуют крупную пологую синклиналь, и т.д.
Такие условия залегания пород трапповой формации
способствовали широкому распространению характеризующего их названия
"траппы", что означает „лестница". Действительно, при пологом
залегании толщ, часто слагающих возвышенные горные массивы, например плато
Путорана на севере Сибирской платформы, хребты Стром- берг и Дракенсберг на
юге Африки или Западные Гаты в Индии, траппы, как более прочные породы,
образуют среди окружающих осадочных толщ крутые обрывы и бронируют рельеф,
вследствие чего возникают столовые горы, придающие своеобразный облик
местности, в которой склоны гор опускаются к подножиям системой более или
менее резко выраженных ступеней или уступов. Высота этих уступов иногда
отвечает мощности отдельных покровов или пластовых интрузий, но далеко не
всегда. Мощность пластовых тел варьирует в пределах от нескольких метров до
30—40 м и сравнительно редко достигает 100 м или более. Поэтому уступы часто бывают сложены несколькими пластовыми телами или покровами.
Наряду с типичными пологими формами залегания пластов,
слагающих трапповые формации, наблюдаются и более сложные структурные
взаимоотношения. Так, спокойное залегание местами осложняется сравнительно
резко выраженными флексурооб- разными изгибами огромного протяжения. Примером
может служить, в частности, гигантская флексура, наблюдаемая в Южной Африке в
области Лебомбо, обращенная к Мозамбикскому побережью Индийского океана и
имеющая протяжение около 700 км при падении слоев трапповой формации, местами
достигающем десятков градусов. На другой стороне Индийского океана имеется
такая же огромная флексура, вдоль которой трапповая формация западного
побережья Индии,следуя меридиональной зоне протяжением во многие сотни
километров, погружается на запад к низменному побережью в районе Бомбея,
представляющему часть огромной впадины, затопленной водами Аравийского моря.
Подтверждением этого является эоценовый возраст базальтов океанического дна
из сбросовых эскарпов у архипелага Чагос и другие данные.
Наблюдаются и иные осложнения пологого залегания трапповых
формаций. Известны области, в пределах которых пласты, слагающие эти
формации, вовлечены в системы более или менее резко выраженных складок. С
такого рода осложнениями приходится сталкиваться, например, на Таймырском
полуострове, где прослеживаются с очень небольшими изменениями породы
трапповой формации Сибирской платформы. Здесь траппы подчинены разрезам
пермских терригенных континентальных отложений, но, может быть, частично
относятся к триасу, так как лавы и туфы этой формации сосредоточены в верхней
части разреза пермских отложений. Аналогичные осложнения залегания
наблюдаются и на Канадском щите в серии Киви но.
Размыв трапповых формаций приводит к разобщению областей
распространения принадлежащих им пород и вскрытию свойственных им корневых
зон. Чем более резко разобщены корневые зоны и трапповый чехол, тем более
самостоятельный характер приобретают эти корневые зоны. В случаях, когда от
чехла остаются лишь фрагменты, приходится говорить о корневых зонах как о
самостоятельном типе нестра- тифицированных или разобщенных формаций; такие
формации могут быть связаны постепенными переходами оо стратифицированными
трапповыми формациями, что можно видеть на примере Шотландии.
Возраст трапповых формаций различен. Они известны в
позднем докембрии на Сибирской, Русской, Северо-Американской и, по-видимому,
Африканской (на юге) платформах, в кембрии на севере Австралии, в среднем
палеозое на Русской платформе, в позднем палеозое — раннем мезозое на
Сибирской и Африканской платформах, в палеогене и неогене в Тулейской, или
Британо-Арктической, провинции, а также в Индии и Антарктике, В 1969 г. в Индии был созван Международный симпозиум по траппам Декана и других территорий мира,
материалы которого опубликованы в 1972 г. в журнале „Bulletin volcanotogique" (vol. 37, № 3,4) .
В качестве примера могут быть рассмотрены трапповые
формации Сибирской платформы, Южной Африки (система Карру), Русской
платформы, Кивино на Канадском щите, а также траппы Декана в Индии и
Британо-Арктической провинции. Эти примеры не исчерпывают всего многообразия
рассматриваемой группы, но могут дать общее представление об их характерных
чертах.
|