Траппы

Характерный рельеф трапповых провинций. Видны потоки базальтов, формирующие уступы (ступени) в рельефе. Река Снейк, Вашингтон, США

Тра́пповый магмати́зм (от швед. trappa — лестница) — особый тип континентального магматизма, для которого характерен огромный объём излияния базальта за геологически короткое время (первые миллионы лет) на больших территориях. На океанической коре аналогом траппов являются океанические плато.

Название произошло от шведского слова trappa — лестница, так как в районах траппового магматизма возникает характерный рельеф: базальтовый слой эродируется плохо, а осадочные породы разрушаются легко. В результате местность траппового магматизма приобретает вид обширных плоских равнин, расположенных на кровле базальтового покрова или интрузии, разделённых уступами. Такая местность напоминает парадную лестницу. В трапповых провинциях часты водопады.

Возможные аналоги трапповых событий — излияния магмы, в результате которых образовались лунные моря. Масштабные излияния лавы обнаружены также на Венере.

Магматизм

Главный компонент траппового магматизма — толеитовые базальты. В меньших количествах встречаются кимберлиты, щелочные породы, и некоторые другие виды пород.

Для траппового магматизма характерны силловые интрузии и крупные базальтовые покровы. Лавовые потоки, изливаясь на поверхности, быстро заполняют естественные углубления, долины рек и т. п. После этого базальты изливаются на плоской равнине. В силу низкой вязкости базальтовых расплавов магма может течь на несколько десятков километров. При трапповых извержениях часто нет чётко выраженного кратера и постоянного центра извержений. Лава изливается из многочисленных трещин и заливает пространства, сравнимые с площадью, например, Европы.

Метаморфизм

Трапповый магматизм приводит к специфическому типу контактового метаморфизма. Базальтовые силлы прогревают подошву и особенно кровлю интрузии. От неё поднимается поток магматических эманаций; вода, природный газ и нефть из осадочных пород нагреваются от интрузий и изменяют как вмещающие породы, так и сами базальты. Таким образом на Вилюе образовались породы с прекрасными кристаллами гроссуляра, ахтарандита, везувиана и исландского шпата (оптического кальцита).

При образовании трапповой интрузии под угольным пластом уголь метаморфизуется теплом магматического расплава и превращается в графит. Такое происхождение имеют многочисленные графитовые месторождения Восточно-Сибирской платформы.

Крупнейшие трапповые провинции

Трапповый магматизм в разное время происходил на всех платформах. Нередко они происходили одновременно в весьма удаленных районах планеты. Извержения траппов часто приурочены к другим крупным геологическим событиям: расколу континентов, массовым вымираниям видов, изменениям магнитного поля Земли.

Сибирские траппы

Сибирские траппы — одна из самых крупных трапповых провинций, расположена на Восточно-Сибирской платформе. Сибирские траппы изливались на границе палеозоя и мезозоя, пермского и триасовых периодов. Одновременно с ними произошло крупнейшее (пермо-триасовое) вымирание видов в истории Земли. Траппы развиты на площади около 4 млн км², объем извергнутых расплавов составил порядка 2 млн км³ эффузивных и интрузивных пород.

Траппы развиты во всей Восточно-Сибирской платформе, в Хатангском прогибе, в Минусинской впадине, зона магматизма простирается и на шельфе Евразии, на дне Карского моря. В районе их развития расположены реки Нижняя и Подкаменная Тунгуска, Тюнг и др. Сибирские траппы слагают плато Путорана. Одновременно с типично трапповыми извержениями многочисленные магматические события произошли на ещё большей прилегающей территории. В это время образовались многочисленные базальтовые вулканы в Монголии, Забайкалье, Восточном и Южном Казахстане. Это вулканы центрального типа, часто с лавами бимодальной серии. Они не типичны для траппового магматизма, но связаны с ним во времени и пространстве, поэтому, возможно, имеют с ним генетическую связь.

Центр траппового магматизма располагался в районе Норильска. Здесь мощность формации максимальна, и образовывались крупные вулканические комплексы и расслоенные интрузии, с которыми связаны месторождения медно-никель-платиноидных руд. Восточнее Норильска расположена Маймеча-Котуйская щелочная провинция, в которой распространены щелочные горные породы: маймечиты, кимберлиты, пикриты, карбонатиты, мелилитолиты и др.

Плато Декан

Крупная трапповая провинция расположена на Индостане и слагает Деканское плато. Суммарная мощность базальтов в центре провинции составляет более 2000 метров, они развиты на площади 1,5 миллиона км². Объем базальтов оценивается в 512 000 км³. Деканские траппы начали изливаться на границе мела и палеогена, и их, так же как и сибирские траппы, связывают с крупным вымиранием видов — так называемым мел-палеогеновым вымиранием, в результате которого исчезли динозавры (вымирание динозавров) и многие другие виды.

Некоторые исследователи связывают начало излияния деканских траппов с ударом крупного метеорита, образовавшего кратер Шива, расположенный на дне океана к западу от Индостана. Однако другие геологи критикуют эту теорию. Они указывают на то, что кратер образовался уже в разгаре излияния траппов и значит не мог быть их причиной. Также ставится под сомнение сама импактная природа этого кратера.

Траппы в Южной Америке

Трапповые базальты в Южной Америке распространены на территории Аргентины, Венесуэлы, Колумбии и других стран.

Причины траппового магматизма

Причины траппового магматизма вызывают среди геологов множество споров. Траппы являются одним из самых грандиозных природных процессов, и причина, их вызывающая, должна быть соответствующе масштабной.

Наиболее распространенной точкой зрения является теория об образовании траппов в результате поднятия из глубин Земли (возможно, от границы мантии с ядром) так называемого плюма — крупного потока горячего мантийного вещества. При этом, когда плюм достигает низов литосферы, начинается её плавление и образуются насыщенные летучими компонентами расплавы, которые прорываются на поверхность в виде кимберлитов. Затем голова плюма продолжает движение вверх и вовлекает в плавление всё большие объемы литосферной мантии, в результате чего формируется основной объем базальтовых расплавов. Ударившись о континентальную кору, плюм растекается под ней и вызывает магматизм на периферии области, захваченной трапповым магматизмом.

В частности, образование сибирских траппов связывают с сибирским суперплюмом.

Плюмовая теория образования траппов подвергается критике, так как неясно, чем эти плюмы отличаются от мантийных потоков, которые создают долгоживущие горячие точки, типа Гавайской.

Полезные ископаемые, связанные с трапповым магматизмом

С первыми магматическими событиями траппового магматизма связаны щелочные и карботатитовые интрузии. Они часто содержат высокие концентрации редких (редкоземельные элементы, Sc, Ta, Nb, Ti и др.) и радиоактивных (U, Th) элементов. Многочисленные месторождения этого типа расположены в Маймеча-Котуской щелочной провинции.

Также с трапповым магматизмом связано образование месторождений железных руд. В частности, таково происхождение месторождений Ангаро-Витимского района — сырьевой базы Восточно-Сибирской металлургии.

В расслоенных трапповых интрузиях формируются медно-никель-платиноидные месторождения. Изучение изотопного состава серы таких месторождений показало, что он разительно отличается от серы, типичной для мантийных магм, и имеет состав, близкий к сере гипсовых осадочных пород. Поэтому предполагается, что условием образования месторождений норильского типа является их контаминация коровыми серосодержащими породами. Если этого не происходит, то от базальтов не отделяется сульфидная жидкость и ценные металлы остаются в распыленном состоянии в породе.

В результате метаморфизма и метасоматоза, вызванного траппами, образуются месторождения графита и исландского шпата. Такие месторождения многочисленны на Восточно-Сибирской платформе.

Базальтовые потоки часто содержат многочисленные агатовые жеоды, при их эррозии образуются богатые агатовые россыпи. В Южной Америке в траппах встречаются пустоты, усыпанные аметистами, объёмом в несколько кубических метров.

Ссылки

• Модель биосферных кризисов. Красилов В. А.
• Трапповый магматизм и ультраосновные щелочные комплексы (на примере Сибирских траппов и Меймеча-Котуйской щелочной провинции). Ю. С. Геншафт