V geologii je pluton krystalický masiv tvořený plutonickými horninami , který tvoří velkou vejcovitou hmotu ( batholith ) nebo velkou čočku ( lackolit , lopolit ). Plutony jsou osudem magmat, když jsou zadržovány hluboko v kůře , na rozdíl od vulkanických kuželů , které jsou výsledkem jejich stoupání na povrch. Plutony se proto na povrchu objevují pouze v důsledku eroze a izostatických vyvážení . Na Zemi jsou převážně zastoupeny dva hlavní typy plutonických hornin, žula a gabros , které tvoří to, co geologové nazývají žulový masiv nebo gabbroický masiv .
Plutony mohou být vícefázové, to znamená tvořené několika po sobě jdoucími příchody.
Existují dva typy plutonů podle toho, zda „cestovaly“ po kontinentální kůře nebo ne. Mluvíme o alochtonních nebo extravazovaných plutonech a o autochtonních plutonech.
Obvykle se jedná o typy plutonů, které se nacházejí v výchozu. Tyto magmatické vniknutí (tj. Plutony) se nacházejí hlavně v kořenech erodovaných pohoří, v metamorfní zóně . Ve Francii se nacházejí například v Massif Central a Armorican Massif, které tvoří pozůstatky hercynského pohoří . Tyto typy plutonů pak obecně mají složení granitoidů , přesněji řečeno žuly, pokud jsou výsledkem anatexie kůry. Ukázkovým příkladem alochtonní žuly je Flamanville v Armorican Massif.
Výcvikové mechanismyMechanismus, který řídí tvorbu magmatické kapaliny, je částečné tání zdroje.
U kyselých granitů je původ magmatu krustový, u alkalických, tholeitických nebo kalc-alkalických granitů je to plášťový původ, ale oba jsou výsledkem anatexie . K této částečné fúzi dochází v kontextu komprese .
K vzniku anatexie v kůře mohou vést dva mechanismy:
Hlavní hnací silou za vzestupem magmatické kapaliny kůrou je kontrast hustoty mezi kapalným magmatem a okolní pevnou látkou. Tento výstup proto zahrnuje Archimedův tah . Geologové navrhli dvě teorie, které by vysvětlovaly, jak je tento vzestup možný prostřednictvím pevného materiálu:
Historie života pohoří (viz Orogeny ) je dlouhá a pro vysvětlení potřeby míst „dutin“, do kterých by mohlo dojít k vstříknutí magmatu před ochlazením, by byl nutný kontext v distenzi. To by mohlo nastat během gravitačního toku řetězu.
Hluboké pastiVyplývá to z několika faktorů, které mohou zasahovat nezávisle na sobě nebo být spojeny.
Vliv hustotyKontrast hustoty funguje jako „výtah“, dokud není zrušen. Pokud se před dosažením povrchu zruší, bude magma uvězněno v hloubce a pomalu se v hloubkách ochladí a vytvoří pluto.
Druhou možností, jak tento vzestup zastavit, je v teorii balonkování to, že síť poruch netrvá, dokud nebude povrch. Pak je nutné mít dostatečně velký gradient hustoty, aby magma mohlo rozbít kameny, aby se dostalo do kůry. Pokud je tedy gradient příliš nízký, kapalina bude nucena se hluboce ochladit.
Vliv viskozityDruhým hlavním faktorem hlubokého odchytu je vliv viskozity . Proč je to nemožné najít gabbra v kontinentální kůře? Jednoduše proto, že magmatická kapalina, která zde má čedičové složení, má nízkou viskozitu (i když asi stokrát vyšší než voda). Tímto faktorem je tedy výstup mírně zpomalen a magma se snadněji dostane na povrch. Viskozita se zvyšuje s obsahem oxidu křemičitého a alkálií v magmatu, což je důvod, proč vysoce diferencovaná magma, jako jsou žulové kapaliny, mají další potíže dosáhnout povrchu.
Vliv teplotyTeoreticky je jakýkoli stav hmoty citlivý na fázovou změnu . Jakákoli pevná látka je tedy potenciálně schopná procházet pod kapalným stavem a naopak. Kapalina proto zůstane kapalná, dokud vnitřní teplota materiálu zůstane nad likvidem . Například pro zjednodušení je kapalina vody při 0 ° C, pod vodou je pevná látka a nad ní je kapalina. Magma proto mohou zůstat uvězněni v hloubce, pokud se během jejich výstupu ochladí. Pokud tedy teplota magmatu poklesne pod likvidum, začne na místě krystalizovat a vytvářet pluto.
Vliv vodyVoda, nebo spíše její nepřítomnost, také hraje důležitou roli při zachycování magmat do hloubky, a to prostřednictvím svého působení na solidus. Mluvíme o hydratovaném nebo bezvodém solidu. Při nedostatku vody je solidus magmatu tlačen zpět na vysoké teploty. To znamená, že při ekvivalentním tlaku a teplotě je bezvodý solidus při vyšší teplotě než hydratovaný solidus: magma za těchto podmínek bude krystalizovat při vyšší teplotě za nepřítomnosti vody než s. Když tedy magma neobsahuje vodu nebo těkavé prvky, může potenciálně protnout svůj bezvodý solidus před dosažením povrchu.
Morfologie spojená s procesem výstupuExistuje několik typů plutonu v závislosti na jejich morfologie: batholiths , laccolites a lopolites , mezi ostatními.
V důsledku regionální metamorfózy hornin kontinentální kůry v hloubce jsou tyto plutony výsledkem hlubokého zachycení in situ . Proto jsou často v terénu spojováni s migmatity . Ve Francii existují domorodé žulové komplexy ve Velay .
Výcvikový mechanismusI zde pochází původ magmatické kapaliny z anatexie kůry, což vysvětluje granitoidní složení plutonů. V kořenech pohoří a v dolní kůře převládají podmínky vysokého tlaku a teploty. V určitém hloubkovém rozsahu jsou podmínky dostatečné k tomu, aby způsobily částečnou fúzi, ale nedostatečné k překročení Arziho prahu a dosažení domény magmatismu. Pak jsme mezi křivkou likvidu a solidu .
Hluboké pastiZde se odchyt provádí na místě . V těchto hloubkách jsou horniny stále v pevném stavu, ale částečné tání začíná vytvářet magmatickou kapalinu. Nepřesáhly-li práh Arzi, jsou horniny kvalifikovány jako migmatity . Mezi kapalinami, které jsou výsledkem částečného roztavení horniny, není žádná souvislost, jsou odděleny pásy, které zůstaly pevné z rulového typu . Tekutiny jsou tedy zachyceny uvnitř samotných hornin, aniž by je byly schopny extrahovat.
Když je aktivní eroze, izostatické vyvážení způsobí vzestup rámu a sníží se tlakové a teplotní podmínky, dříve příznivé pro tavení, což zvýhodňuje krystalizaci kapalin.
Někdy, je-li dosaženo prahu Arzi, kapaliny se extrahují a hromadí na místě, těsně nad zónou částečného tání. Stále mluvíme o původních plutonech.
Morfologie spojená s procesy odchytuPředstavme si, že eroze tyto země obnažuje, jako ve Velayi (tato situace předpokládá významnou erozi kvůli hloubce formovacích jevů tohoto typu pluta). Viděli bychom na zemi směs heterogenních aspektů plutonické horniny žulového typu a restitů : žulu obsahující mnoho enkláv. Nakonec tyto morfologie odpovídají nesouhlasným masivům, tedy batolithům.
Plutony se také nacházejí v oceánské kůře , kterou lze jen těžko pozorovat. Poté mají složení gabro . Je obtížné zde hovořit o alo- nebo autochtonním původu, protože procesy zřizování těchto plutonů indukují pohybový faktor (viz teorie deskové tektoniky a způsob formování oceánských hřebenů ). Gabbros jsou hlavními složkami oceánské kůry .
U gabros je původ magmatu plášť. Je přiváděn na hřeben vzhůru litosférickými plášťovými procesy, ke kterým dochází po fázi riftingu . Tání horního pláště může být způsobeno několika faktory, jako je hydratace nebo adiabatická dekomprese ; všechny výsledek v průchodu solidu přes peridorit (skalní tvořící horní plášť).