книги / Структурная геология
..pdf
10.3. Условия залегания пород собственно-эффузивной (поверхностной) фации |
241 |
образуется лавобрекчия, у которой и обломки и цемент представлены лавовым материалом.
Рис. 10.9. Вертикальный разрез лавовых покровов и потоков для континентальных излияний
Фото 10.3. Призматическая отдельность нижних частей покровов дацитовых лав Эльбруса
Фото 10.4. Флюидальность средних частей дацитовых лавовых покровов Эльбруса
242 |
Глава 10. Формы залегания вулканогенных пород |
Фото 10.5. Лавобрекчии верхних частей разрезов дацитовых лавовых покровов Эльбруса. Обломки (красно-бурые) и цемент (бежевый) представлены лавовым материалом
При вулканизме магма разделяется на лаву (расплав) и газы, некогда растворенные в магме. Нередко часть газов остается в лавовом потоке или покрове, образуя там большие резервуары. После затвердевания лавы полости остаются, но вулканические газы по трещинам покидают их. Поэтому нередко в лавовых потоках и покровах наблюдаются тоннели и колодцы (фото 10.6).
Фото 10.6. Полости в базальтовом покрове. Сирия
При излияниях на лед или снег вертикальная зональность лавовых тел несколько иная. Вместо нижней толщи со столбчатой отдельностью форми-
10.3. Условия залегания пород собственно-эффузивной (поверхностной) фации |
243 |
руется нижняя шлаковая зона. Это происходит за счет быстрого плавления снега или льда и образования больших объемов водяного пара, который смешивается с лавой, образуя в последней большие полости (рис. 10.10). Кроме этого, при извержении на морское или океаническое дно лав основного состава (относительно подвижных) в результате быстрого охлаждения поверхности образуются отдельные шарообразные или подушечные обособления, которые в дальнейшем являются характерным текстурным признаком таких лав (фото 10.7).
Рис. 10.10. Вертикальная зональность лавовых покровов и потоков при излияниях на дно водоемов
Пирокластические потоки и покровы. Пирокластические породы состоят из обломков разного размера. Все обломки данных пород делятся на ювенильные (обломки лавы) и резугентные (обломки фундамента, вулканической постройки). Если обломочный материал не спаян, то порода называется тефрой (фото 10.8), если порода твердая сцементированная, то это туф.
Фото 10.7. Шарообразная текстура базальтовых лавовых потоков и покровов, указывающая на подводный характер излияний. Сирия
244 |
Глава 10. Формы залегания вулканогенных пород |
Фото. 10.8. Тефра. Внизу однородная псаммитовая тефра (темно-серая), вверху — псаммитовая тефра с примесью агломератовой составляющей. Сирия
Тефра и туфы различаются по размеру обломочного материала. Псаммитовые тефра и туф состоят из обломков размером с песчинки. Псефитовые — из лапиллей, вулканических бомб. Псефитовая тефра получила название агломератовой. Например, агломератовый туф, агломератовая тефра.
Пирокластические потоки имеют латеральную зональность, которая обусловлена способностью палящих туч переносить обломки разного размера на разное расстояние от жерла вулкана (рис. 10.11). В самой близкой к жерлу вулкана зоне (прижерловой) находятся агломератовая тефра и туфы, средняя зона сложена псефитовой и псаммитовой тефрой и туфами, удаленная зона представлена псаммитовой тефрой и туфами.
Рис. 10.11. Зональность пирокластических потоков:
I — прижерловая зона агломератовых тефры и туфов; II — средняя зона псефитовых и псаммитовых
тефры и туфов; III — удаленная зона псаммитовых тефры и туфов
10.4. Жерловая фация |
245 |
Экструзивные купола. Они образуются при выдавливании вязких порций кислого расплава на дневную поверхность (рис. 10.12). В куполах часто наблюдается флюидальность, обусловленная течением вязкого расплава. У подножия таких образований за счет процессов физического выветривания образуются купольные брекчии. Экструзивные купола, обелиски и др. образуются в вулканах с риолитовым составом магматических расплавов.
Рис. 10.12. Экструзивная фация:
1 — экструзивный купол; 2 — стратифицированная вулканическая постройка; 3 — купольные брекчии; 4 — фундамент вулканической постройки
10.4. ЖЕРЛОВАЯ ФАЦИЯ
Породы данной фации представляют собой лавы, пирокластику (эруптивные брекчии), застывшие в магмаподводящем канале. В зависимости от формы магмаподводящего канала образуются тела различной конфигурации (рис. 10.13).
Рис. 10.13. Тела жерловой фации:
I — некки; II — трубки взрыва; III — дайки
Если магмаподводящий канал имеет цилиндрическую форму, как это имеет место для вулканов центрального типа, то образуются некки. Они в плане имеют изометричную или близкую к ней форму (фиг. 10.3). В разрезе это цилиндрические тела. На геологической графике (картах и разрезах) границы между лавовыми покровами и давшими им начало магмаподводящими каналами показываются точками (фациальные границы). Это означает одновозрастность покровов и некков. Если некк и покров генетически не
246 |
Глава 10. Формы залегания вулканогенных пород |
связаны (некк не является магмоподводящим каналом для данного покрова) то граница между ними проводится сплошной линией (фиг. 10.4).
Фиг. 10.3. Фрагмент учебной геологической карты № 23. Тела жерловой фации (некки) изометричной и линзообразной формы показаны негативной штриховкой (чередование белых и цветных полосок). Границы между лавовыми покровами и некками, являющимися для этих покровов магмаподводящими каналами, показаны точками. Условные обозначения см. в Приложении № 10
Фиг. 10.4. Разрез по учебной геологической карте № 23. Цилиндрическая и коническая морфология некков в разрезе (негативная штриховка). Линия разреза показана на фиг. 10.3 сплошной черной линией. Условные обозначения см. в Приложении № 10
Если вулканы трещинного типа, то магмаподводящий канал представляет собой трещину. В результате ее заполнения магматическим расплавом образуются дайки — плитообразные тела.
В качестве особой формы пород жерловой фации можно выделить трубки взрыва, сложенные грубообломочной эруптивной брекчией. Они сужаются на глубине и переходят в дайкообразные тела. Примером могут являться кимберлитовые трубки Якутии.
10.5. Субвулканическая фация |
247 |
10.5. СУБВУЛКАНИЧЕСКАЯ ФАЦИЯ
К субвулканической фации относятся тела, которые в момент образования не выходили на поверхность (см. рис. 10.6, фиг. 10.5, фиг. 10.6). Такие тела могут как находиться в породах фундамента на небольшой глубине (десятки, несколько сотен метров), так и располагаться среди пород эффузивной фации в теле вулканической постройки. В морфологическом отношении породы субвулканической фации бывают представлены силлами (пластообразными телами), лакколитами (караваеобразными телами), штоками, дайками, куполами (рис. 10.14).
Фиг. 10.5. Фрагмент учебной геологической карты № 28. В поле развития риолитового (светло-оранжевое с крапом) и базальтового (темно-оранжевое с крапом) лавовых покровов обнажаются породы жерловой фации (негативная штриховка) и субвулканические тела кислого состава (красное с индексами γР2 ργР1, оранжевое с индексом ξР2).
Условные обозначения см. в Приложении № 14
Следует отметить, что в разрезах вулканических построек субвулканические тела могут занимать около 50 % объема.
Дайки представляют особую группу магматических тел, генетически связанных с вулканами. Их особенность в том, что они имеют широкое развитие в пределах вулканической постройки и в ее ближайшем окружении. Относительно вулканической постройки они занимают различное положение.
248 |
Глава 10. Формы залегания вулканогенных пород |
Фиг. 10.6. Фрагмент учебной геологической карты № 25. Среди поля базальтов (светлобежевый цвет, Р3) выходят на поверхность жерловая фация (красная негативная штриховка, λN1), субвулканические интрузивные тела (красное и зеленое νN1) и кольцевые дайки (линии зеленого цвета, βN1, образующие на карте полукруг). Условные обозначения см. в Приложении № 12
Рис. 10.14. Морфология тел субвулканической фации:
1 — лакколиты; 2 — силлы; 3 — штоки; 4 — дайки
В плане выделяют дайки кольцевые и радиальные. Первые повторяют контуры вулканических конусов, а вторые расположены по ее радиусу (рис. 10.15, см. фиг. 10.6).
Рис. 10.15. Дайки, связанные с вулканическими постройками в плане (слева)
ив разрезе (справа)
Вразрезе дайки делятся на цилиндрические, имеющие верикальное положение, конические — образующие конус, ориентированный вершиной вверх,
икольцевые, образующие конус, ориентированный вершиной вниз.
10.6. Нарушенные формы залегания вулканических пород |
249 |
Образование даек связано с возникновением приоткрытых трещин при землетрясениях и газовых взрывах, сопровождающих извержение вулканов. Кроме этого трещины, особенно кольцевые (в плане) образуются вследствие проседания центральной части вулканической постройки над опустошенным магматическим резервуаром.
***
По степени сохранности вулканические постройки принято делить на (рис. 10.16):
•слабо эродированные, в которых сохранились положительные формы рельефа и представлены породы всех трех фаций (эффузивной, жерловой и субвулканической);
•умеренно эродированные, когда положительные формы рельефа не сохранились, но в разрезе постройки представлены все три фации вулканитов;
•глубоко эродированные, в этом случае сохраняются только породы субвулканической и жерловой фаций.
Рис. 10.16. Вулканические постройки по степени сохранности:
I — слабо эродированные; II — умеренно эродированные; III — глубоко эродированные. 1 — фундамент постройки; 2 — поверхностная фация; 3 — жерловая фация; 4 — субвулканическая фация
10.6. НАРУШЕННЫЕ ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД
К нарушенным формам залегания вулканических пород относятся: а) складчатые структуры; б) вулкано-тектонические структуры (депрессии).
Складчатые формы залегания могут иметь породы эффузивной фации, которые вместе с осадочными породами входят в состав стратифицированных образований. Под стратифицированными образованиями понимают геологические тела, которые можно разделить на отдельные слои, толщи, отличающиеся между собой по составу и возрасту. Лавовые и пирокластические покровы, чередуясь с осадочными образованиями, сминаются в складки, характеристика которых дана в главе 5. Породы жерловой и субвулканической фаций относятся к нестратифицированным образованиям, т. е. их нельзя разделить на отдельные слои, пачки, толщи, отличающиеся по составу и возрасту. Породы этих фаций не деформируются в складки. Исключение могут составлять только метаморфические породы, образовавшиеся по дайкам и субвулканическим согласным телам. В этом случае под действием
250 |
Глава 10. Формы залегания вулканогенных пород |
высоких температур и давлений породы рассланцовываются, приобретают пластичность и способность к складчатым деформациям.
Вулкано-тектонические структуры образуются в результате движения отдельных частей вулканического конуса по разрывным нарушениям. Чаще всего это опускание блоков, которое происходит из-за проседания тяжелой вулканической постройки над опустошенной магматической камерой. В результате этого чаще всего центральная часть вулканического сооружения опускается, что приводит к образованию кальдеры проседания.
В постройках, сохранившихся в виде положительных форм рельефа, наблюдаются в центре впадины, называемые кальдерами, из которых могут расти новые молодые конусы. Кальдеры делят на вершинные, когда опускаются только верхние центральные части конуса: они имеют в поперечнике небольшой диаметр (700–800 м для вулкана Килауэ, 7–8 км для вулканов типа Кракатау) и периферические характеризующиеся тем, что опускается весь аппарат по кольцевым и дугообразным разломам. Диаметр периферических кальдер достигает 20–50 км.
Отличительной особенностью вулкано-тектонических структур является тот факт, что вулканические породы (лавовые и пирокластические покровы) падают по направлению к центру аппарата (центриклинальное залегание), в то время как при ненарушенном залегании потоки и покровы падают к его периферии (переклинальное залегание).
Вулкано-тектонические структуры на геологических картах будут выглядеть как поля развития вулканических пород, приуроченные к положительным формам рельефа, если постройка слабо эродированная. При этом наблюдается система кольцевых разломов, «залеченных» дайками. Поскольку центральные части постройки наиболее опущены и раннее образовывали положительные формы рельефа, то к ним будут приурочены более молодые (верхние) лавовые потоки и покровы. Периферические части постройки в этом случае могут быть представлены более древними (нижними) потоками и покровами, так как молодые вулканиты часто отсутствуют из-за уничтожения их эрозией. Кроме этого, если на карте показаны элементы залегания вулканитов, то значки покажут, что покровы и потоки наклонены к центру постройки (рис. 10.17).
3 |
2 |
1 |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10.17. Вулканно-тектоническая структура, образовавшаяся в результате проседания ее центральной части по системе разломов. Лавовые и пирокластические покровы наклонены к центру постройки:
1 — фундамент вулканической постройки; 2 — лавовые покровы; 3 — пирокластические покровы