ДИНАМИКА ОБРАЗОВАНИЯ И ВНЕДРЕНИЯ МАГМ В МАНТИЙНО-КОРОВЫХ УСЛОВИЯХ

Жатнуев Н.С.

Геологический институт СО РАН, Улан-Удэ, Россия, zhat@gin.bscnet.ru

Предполагается, что мантийные и коровые очаги образуются в силу расплавления субстрата плюмами либо за счет декомпрессии разогретых пород. Предполагается, что при достижении определенной концентрации жидкости в плавящемся субстрате магма фильтруется, приобретает подвижность (Кадик и др., 1986) и внедряется в более высокие горизонты, зачастую преодолевая весьма большие расстояния. Однако нет ясности, при какой концентрации жидкости в субстрате магма приобретает достаточную подвижность, чтобы подниматься к поверхности и фильтруется ли она из порового пространства плавящегося субстрата.

Сами механизмы подъема магм обсуждались неоднократно, и по этой проблеме также нет достаточно определенного мнения (Федотов, 2006). Главной движущей силой признается гидростатика. По другим моделям магма движется к поверхности за счет зонной плавки или, как следует из обзорной работы Н. Раста (1972), за счет роста давления при вскипании газов, тектонического давления и избыточного давления, возникающего при плавлении пород мантии и коры. В моделях, в которых за главную движущую силу принимается плавучесть (гидростатика), подразумевается, что среда представляет очень вязкую жидкость, в которой всплывает «капля» менее вязкой магмы. Если же среда представляет собой твердое, хотя и пластичное, тело, то трудно представить такой механизм достаточно быстрого продвижения магмы к поверхности. Время подъема магмы с мантийных и нижнекоровых глубин по некоторым данным составляют сутки и даже часы (Перчук, http://students.web.ru/db/msg.html?mid=1153763&uri=index.htm).

Таким образом, до настоящего времени нет определенности в понимании механизмов миграции магматических расплавов и момента приобретения ими подвижности в процессе плавления.

Здесь предлагается механизм внедрения магматических расплавов путем гидроразрыва субстрата. Определяющими факторами являются степень плавления субстрата, конфигурация температурного поля, прочность вмещающей среды, объем выплавленного расплава.

Гидроразрыв магмой вмещающей породы происходит в случае превышения избыточного давления магмы над прочностью породы. Избыточное давление магмы определяется разностью плотностей породы и расплава и высотой расплавленной части субстрата. По мере формирования гидроразрыва происходит увеличение высоты камеры и, соответственно растет избыточное давление. Происходит самоускорение процесса. Лимитирующей стадией является скорость подплавления субстрата.

Литература

Кадик А.А., Луканин О.А., Лапин И.В. Физико-химические условия эволюции базальтовых магм в приповерхностных очагах. М.: Наука, 1989. 346с.

Перчук Л.Л. О чем могут рассказать ксенолиты кимберлитов и траппов? //

http://students.web.ru/db/msg.html?mid=1153763&uri=index.htm

Раст Н. Зарождение, подъем и становление магм. В кн.: Механизм интрузий магмы. М.: Мир, 1972. С.284-310.

Федотов С.А. Магматические питающие системы и механизм извержений вулканов. М.: Наука, 2006. 456с.