книги / Структурная геология

и все твердые тела, интрузивное тело уменьшается в объеме. Это уменьшение сопровождается образованием систем трещин.

Рис. 9.18. Прототектоника твердой фазы — трещины в теле интрузивного массива (по Г. Клоосу):

Q — поперечные, S — продольные, L — трещины отдельности вдоль пологих поверхностей, STR — диагональные. Прототектоника жидкой фазы: F — линейные структурные элементы в теле

массива; A — дайка аплитов

Выделяют трещины следующих разновидностей.

1. Крутопадающие: поперечные — Q, продольные — S (фото 9.5), диагональные — STR.

Фото 9.5. Крутопадающие трещины в выветрелых гранитах. Окрестности г. Хургада, Египет

2. Пологопадающие — L (фото 9.6). Эти трещины параллельны кровле интрузивного массива.

Трещины часто бывают залечены дайками и различными гидротермальными жилами и могут содержать такие полезные ископаемые, как олово, вольфрам, молибден и др.

Фото 9.6. Пластовые трещины в гранитах параллельные кровле интрузивного массива. Окрестности г. Хургада, Египет

ЛИТЕРАТУРА

1.Бахтеев М. К. Краткий курс лекций по структурной геологии. М.: МГГА, 1998. С. 120.

2.Белоусов В. В. Основы структурной геологии. М.: Недра, 1985. 208 с.

3.Белоусов В. В. Структурная геология. М.: МГУ, 1961. 207 с.

4.Магматические горные породы. Ч. 1. М., 1983. С. 28–43.

5.Михайлов А. Е. Структурная геология и геологическое картирование. М.: Недра, 1984. 463 с.

6.Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам / Под ред. А. Е. Михайлова. М: Недра, 1988. 197 с.

7.Милосердова Л. В., Мацера А. В., Самсонов Ю. В. Структурная геология. М.: Нефть и газ, 2004. 537 с.

8.Петрографический кодекс (магматические и метаморфические образования) СПб.: ВСЕГЕИ, 1995, 276 с.

9.Полевая геология. Справочное руководство в 2 т. / Под ред. В. В. Лаврова,

А.С. Кумпана. М.: Недра, 1989. 400 с., 455 с.

ГЛАВА 10

ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ВУЛКАНОГЕННЫХ ПОРОД

Под вулканической (эффузивной) деятельностью понимают совокупность геологических процессов, связанных с зарождением, движением и выходом на поверхность магматических расплавов. В результате такой деятельности образуются вулканы, в строении которых выделяют магмаподводящий канал и постройку над ним.

10.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ВУЛКАНОВ ПО ТИПУ ПОСТРОЙКИ И ХАРАКТЕРУ ИЗВЕРЖЕНИЯ

По характеру магмаподводящего канала выделяют следующие типы вулканических построек.

Вулканы центрального типа. У построек этого типа магмаподводящий канал имеет цилиндрическую форму и, как правило, образуется на пересечении разрывный нарушений разных направлений. Среди вулканов центрального типа выделяют несколько разновидностей.

А.Стратовулканы. Для них характерна постройка конусообразного типа,

вразрезе которой чередуются лавовые и пепловые потоки с прослоями осадочного материала. Поскольку в разрезах вулканических построек чередуются покровы и потоки разного состава, пласты туфов, лахаровых брекчий, агломератов, то такие постройки называют стратифицированными, а сами вулканы — стратовулканами (рис. 10.1). Примером такого типа являются вулканы: Эльбрус на Кавказе (фото 10.1), Ключевская Сопка на Камчатке, Этна на Сицилии.

Б. Шлаковые конусы (рис. 10.2, фото 10.2) — невысокие пологие конусы, сложенные пирокластическим материалом (пепловые, агломератовые и др. туфы и туффиты).

В. Щитовые вулканы. Вулканы, имеющие в разрезе форму линз (щитов), расположенных выпуклой поверхностью вверх. Такие постройки образуются лавовыми покровами основного состава (рис.10.3). К ним относятся вулканы Гавайских островов: Мауна-Лоу, высотой 4166 м над уровнем моря, Килауэа, высотой 1230 м.

Рис. 10.3. Щитовой вулкан в разрезе:

1 — лавовый покров; 2 — фундамент вулканической постройки

Вулканы трещинного типа. Магмаподводящими каналами таких вулканов являются крупные разрывные нарушения, иногда глубинного заложения. В разное время участки протяженных (сотни и тысячи километров) разломов приоткрываются, и на поверхность устремляются лавовые потоки базальтового состава (рис. 10.4). Примером таких вулканов является Лакки в Исландии.

Рис. 10.4. Вулкан трещинного типа:

1 — магмоподводящий разлом; 2 — лавовые покровы и потоки; 3 — направления течения магматических расплавов

Вулканы ареального типа. Представляют собой серии мелких вулканических построек, сложенных преимущественно лавами базальтового состава (рис. 10.5). Примером служат вулканы Индонезийского архипелага.

Рис. 10.5. Вулканы ареального типа:

1 — единичные мелкие вулканические постройки; 2 — лавовое поле, сформированное единичными вулканами

По характеру извержения вулканы делятся следующим образом.

1. Эффузивные, когда излияния лав, преимущественно основного состава, происходят спокойно, без сильных взрывов и катаклизмов. Такой характер обусловлен тем, что растворенные в магме газы покидают жидкий расплав основного состава без особых затруднений. В вулканических постройках

этого типа присутствует преимущественно лавовый материал. Примером эффузивного извержения являются вулканы Гавайских островов.

2.Эксплозивные (взрывные), характер извержения которых обусловлен подъемом вязких магм среднего и кислого составов. Растворенные газы покидают такой расплав с трудом, только когда их давление способно разорвать на куски вязкий магматический расплав. Подобные извержения сопровождаются сильнейшими взрывами, в результате которых лава поднимается вверх в виде капель, сгустков, кусков. Остывая эти куски и брызги лавы образуют твердый пирокластический материал, который преобладает

вразрезах вулканических построек данного типа. Примером подобных вулканов являются вулканы Камчатки: Ключевская Сопка, Плоский Толбачик, Безымянный.

3.Смешанный тип вулканов отличается переходным характером извержения от эффузивного к эксплозивному. Взрывы сменяются периодами спокойного излияния лавы.

4.Экструзивные вулканы характеризуются выжиманием на поверхность из жерла вязкого материала, который имеет форму обелисков (вулкан МонПеле) или экструзивных куполов.

10.2. ПРОДУКТЫ ВУЛКАНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Продуктами вулканической деятельности являются лавы и вулканокластический материал.

1.Лавы — застывший и частично раскристаллизованный алюмосиликатный расплав, лишенный летучих компонентов. По физико-механическим свойствам выделяют два типа лав: пахоэ-хоэлавы и аа-лавы. Они отличаются между собой по температуре и содержанию газов. Пахоэ-хоэ лавы текучие, у них выше температура, они преимущественно основного состава. Аа-лавы — глыбовые, с более низкой температурой, для них характерен кислый состав.

Пиллоулавы — лавы основного состава, излившиеся на дно океана. При медленном поступлении расплава лава выдавливается, образуя шары, которые отрываются от дна и могут перемещаться. Будучи еще внутри пластичными, они оседают, при этом нижняя часть образования вдавливается. Размер шаров достигает 30 см в диаметре. При больших размерах они уплощаются и превращаются в подушки и даже матрацы до 2 метров длиной. Промежутки между шарами, подушками и матрацами заполняются как обломками такого же состава, что и лава, так и осадочным материалом. Если лава поступает на дно океана быстро и в большом количестве, то образуются обычные массивные лавы.

2.Вулканокластический материал представляет собой обломки эффузивного или пирокластического состава, рыхлые или сцементированные лавой,

атакже спекшиеся. В его составе может присутствовать осадочный материал в объеме не более 50 %.

10.3. УСЛОВИЯ ЗАЛЕГАНИЯ ПОРОД СОБСТВЕННО-ЭФФУЗИВНОЙ (ПОВЕРХНОСТНОЙ) ФАЦИИ

Породы этой фации образуются при остывании расплава, а также путем осаждения пирокластического материала на поверхности суши или на дне океана. Породы этой фации образуют следующие тела.

Лавовые покровы. Они характеризуются большими площадями распространения, в плане имеют близкую к изометричной форму (рис. 10.7). В разрезах это линзообразные тела, обращенные выпуклостью вверх или вниз. Мощность покровов может достигать многих десятков, а иногда и сотен метров. Покровы бывают лавовые, пирокластические, игнимбритовые.

Рис. 10.7. Лавовые покровы:

I — в плане; II, III — в разрезе

На учебной геологической карте показана вулканическая постройка, состоящая из серии (четырех) лавовых покровов (фиг. 10.1). Нижний (ранний) покров составляет основание постройки и занимает самую большую площадь (темно-сиреневый цвет). Большая площадь нижнего покрова объясняется малой степенью его эродированности. Верхний покров занимает самую маленькую площадь (светло-сиреневый цвет) в виде отдельных фрагментов, не затронутых процессами эрозии, которые представляют собой отдельные возвышенности, что указывает на близкое к горизонтальному залегание покровов. Это заключение полностью подтверждается на разрезе (фиг. 10.2), где видно, что покровы практически горизонтально залегают друг на друге. Подошва нижнего покрова повторяет контуры фундамента вулканической постройки.

Лавовые потоки. Они представляют собой линзообразные в плане тела лавового состава (рис. 10.8). Один край линзы примыкает к вулканическому жерлу (прижерловая часть), а другая — по радиусу удалена от жерла (удаленная часть). Образование потоков обусловлено рядом причин.

Фиг. 10.2. Разрез по учебной геологической карте № 23 через вулканическую постройку центрально типа (сиреневое — лавовые покровы). Жерловая фация показана негативной штриховкой. Фундамент постройки — смятые в складки палеогеновые и меловые отложения

Для их формирования решающее значение имеют направление вулканического извержения и рельеф вулканической постройки. Потоки образуются при направленном выбросе пирокластического материала или боковом прорыве лавы. Они наследуют понижения в рельефе, в частности баранкоссы. Последние представляют собой овраги на склоне вулканического конуса, образующиеся в результате действия временных водных потоков, в период ливневых дождей, вызванных вулканическими извержениями. При извержениях в атмосферу выбрасывается большое количество водяного пара, который конденсируется и приводит к ливневым дождям. Большие объемы воды образуются при таянии снежного покрова и ледников на вершинах вулканической постройки, вызванном тепловым воздействием лавы, а также за счет фуморольно-сольфотарной деятельности и при функционировании гейзеров.

Отдельное внимание стоит уделить особенностям строения лавовых потоков и покровов.

Вплане в строении лавовых потоков (покровов) выделяют прижерловую часть (примыкающую к жерлу), промежуточную часть и удаленную. В прижерловой части преобладает столбчатая отдельность лав, для удаленной более характерна глыбовая отдельность.

Ввертикальном разрезе лавовые потоки и покровы имеют зональность (рис. 10.9). В нижних частях их разрезов наблюдаются лавы со столбчатой (призматической, карандашеобразной) отдельностью (фото 10.3). Особенностью призматической отдельности является то, что образуются пятигранные призмы, вопреки всем законам симметрии. В средней части разреза она сменяется флюидальными текстурами (фото 10.4). Флюидальность представляет собой следы течения лавы. Турбулентное движение вязкого расплава приводит к образованию следов течения причудливой конфигурации. Завершает разрез лавовых потоков и покровов лавобрекчии (фото 10.5). Они образуются за счет неоднократного поступления магматического расплава. При излиянии начальных порций он начинает остывать и покрывается твердой коркой. Новая порция расплава, поступившая по этому же каналу, приводит к растрескиванию и взламыванию ранее образовавшейся корки. При этом последняя погружается в расплав и при его отвердевании