不协调侵入岩体的边界面(接触面)与围岩层理、片理或不整合面截交。
此类侵入岩体多为深层侵入岩。
根据侵入岩体的规模、形态等,可将不协调侵入岩体的产状划分为若干类型,这里仅介绍岩基、岩株和岩墙三类。
(1)岩基岩基一般是指出露面积大于100k^2的一种规模巨大的不协调侵人岩体。
例如,江西九岭雪峰期花岗闪长岩体,就是一个巨大的岩基,其出露面积达 2100km^2(图8-5)。
岩体出露面积与岩体的剥蚀深度有一定联系。
通常岩基的顶部与围岩的接触面倾角较小,两侧与围岩接触面产状向围岩方向倾斜,但局部也有向岩体方向倾斜的。
岩基通常由花岗岩和花岗闪长岩类组成。
岩基往往沿大褶皱或复背斜核部侵入,其延伸与总的区域构造线方向一致。
由此可见,岩基的侵入和分布与强烈的区域构造变形有密切关系。
(2)岩株岩株是一种不规则的近浑圆状或圆柱状的中、小型不协调侵入岩体,如北京房山花岗闪长岩岩株就是一例(图8-6)。
岩株出露面积一般小于 100k㎡ 。
岩株与围岩接触面一般较陡,有时呈复杂的形态,如云南个旧花岗岩岩株在剖面上呈一复杂蘑菇状(图8-7)。
规模很小的岩株称为岩枝。
岩株可以是岩基的一个分枝,也可以是一个单独的侵入岩体。
组成岩株的岩浆岩有酸性岩、中酸性岩、基性岩和超基性岩。
岩株分布较普遍,尤其是在岩浆岩发育区更为常见。
这些岩株多沿大断裂侵入,呈断续分布,或呈串珠状,或者沿两组断裂交汇处贯入。
例如豫西有不少岩体多沿近东西向断裂和北北东向断裂交汇处发育,形成近等间距分布的岩株群。
另一种不协调侵人岩体称岩浆底辟。
在平面上与岩株相似,在剖面上一般上部大,下部小,接触面向岩体内侧倾斜(图8-8)。
近年来,岩浆底辟侵入岩体的研究受到一些地质学家的重视。
W.S. Pitcher(1983)研究阿达拉花岗岩体后认为它是一种底辟侵入和膨胀作用形成的岩体。
J.G.Ramsay 提出“吹气球构造模式”来解释岩浆底辟侵入体的形成,该模式认为岩浆房较早结晶的部分,在新的岩浆侵入时,会像气球皮那样膨胀,并引起底辟构造顶盖及其围岩的膨胀、变形和变质。
一种特殊的花岗岩基或岩株,称为花岗岩穹隆。
在平面上,花岗岩穹隆常呈近圆形或椭圆形,穹隆外围地层的层理和片理围绕岩体呈环状分布,内接触带岩体的流面、流线与围岩产状一致,也呈环状分布。
有时,在花岗岩穹隆周围有环状节理和放射状节理。
有人认为,花岗岩穹隆是由于岩浆房的静压力不断增长,使岩浆占据的空间不断扩大,向上隆起而形成。
岩体形成过程中常引起围岩的隆起。
湖南关帝庙花岗岩体就是一个较典型的花岗岩穹隆。
(3)岩墙岩墙是一种截切围岩层理、片理、呈板状或似板状的侵入岩体(图8-9)。
其长度和深度都远远超过它的宽度。
岩墙长度数千米至数十千米,个别长达数百千米,宽度从数十米至数百米,个别在数千米以上。
例如,阿尔丹辉长辉绿岩岩墙厚度超过 100km 以上平均宽度仅 250m 左右。
津巴布韦基性岩墙长达500m 以上,宽3~14km,岩体产状与圈岩产状垂直或斜交。
耐风化的岩墙在地貌上常表现为一堵长长的墙(图8-9)。
多数岩墙是岩浆充填断裂构造而形成。
组成岩墙群的成分以基性、超基性岩为主,如太行山、五台山、云中山、吕梁山等地的辉绿岩岩墙群。
这类岩浆黏度较小,而且由于自身的活动性大,所以,易沿裂缝侵入形成岩墙。
一些岩墙是由中酸性岩、碱性岩组成的,如安徽岳西正长岩墙群。
岩墙可以呈单条产出,但往往是由若干条甚至上百条岩墙聚集成岩墙群。
例如,岩株侵入体附近和火山中心周围的岩墙群,常构成放射状岩墙群(图8-10)、环状岩墙和锥状岩席(圈8-11)。
岩墙沿一个或几个中心呈放射状排列者称放射状岩墙。
放射状岩墙是岩浆垂直上升时,围岩受力产生放射状张性断裂所致。
环状岩墙和锥状岩席在平面上呈近似同心圆状分布,在剖面上前者向外倾斜,后者向中心倾斜(田8-11)。
关于环状岩墙和锥状岩席的成因,安德森(E.M. Anderson,1936)进行了详细的研究。
他通过计算,编制了反映环状岩墙和锥状岩席形成时的应力轨迹图(图8-12)。
当岩浆向上运动造成的压力大于上覆围岩的静压力时,由于岩浆向四壁挤压,最大主应力迹线自岩浆房向外呈辐射状,因此,形成垂直于最小主应力迹线而与最大主应力迹线平行的张裂面,相当于图8-12中的细实线,它们在剖面上呈锥状,这种张裂面被岩浆充填后便构成了锥状岩席。
当岩浆向下冷缩使得岩浆向上的压力减低时,其应力状态也随之改变,此时最大主应力迹线相当于图8-12的虚线,而细实线代表最小主应力迹线,粗实线代表与最大主应力迹线相交约30°方位的剪应力迹线方向形成的剪裂面,经岩浆充填后形成环状岩墙。
有些岩墙群的产状与区域构造应力场作用有关。
例如,东格陵兰海岸由古近一新近纪玄武岩层构成的挠褶带内发育的岩墙群,就是这类岩墙群的典型实例(图8-13)。
该区岩墙群出现在玄武岩层向海洋方向以 30°~60°倾斜的地带内,岩墙向大陆倾斜,沿海岸线平行延伸,长达数百千米。
又如安徽岳西岩墙群呈北东一南西向平行延伸,向北西倾斜,倾角较陡。
这类岩墙群不仅与挠褶的形成有关,且主要与地壳运动相伴的拉伸作用有关。
马杏垣等(1982)认为,区域镁铁质岩墙群与伸展构造环境有关,据此,研究镁铁质岩墙群将有助于恢复伸展构造环境和引张应力场。
与岩墙相似的一种侵入岩体是岩脉,岩脉的形态不如岩墙规则,有时甚至极不规则其规模也较小,延伸不远。