Вулканогенные обломочные породы

Магматизм — конструктивный эндогенный геологический процесс, в результате которого образуется огромное количество горных пород. Кроме собственно интрузивных и эффузивных, представленных лавами, магматических горных пород, возникает широкий спектр пород, содержащих обломки вулканогенного материала. В целом породы, в составе которых присутствуют обломки материала вулканического происхождения, подразделяются на вулканогенные обломочные породы и осадочные породы, содержащие вулканогенный материал.

Вулканогенными обломочными породами называются породы, которые образовались синхронно с процессом вулканизма, имеют обломочную структуру и не менее чем на 50% сложены вулканическим материалом, сцементированным лавой или цементом гидрохимического происхождения. Среди вулканогенных обломочных пород, в зависимости от наличия или отсутствия в них синхронного вулканическому извержению материала, выделяют вулканокластические и осадочно-вулканокластические породы (Петрографический кодекс, 2008).

Вулканокластические породы не содержат существенной примеси экзогенного обломочного материала. Они образовались при эффузивном извержении вулкана в результате дробления вулканической лавы — эффузивно-обломочные, представленные главным образом лавобрекчиями, или при эксплозивном извержении — эксплозивнообломочные, представленные в основном пирокластическими породами — тефрой и туфами.

Осадочно-вулканокластические породы — туффиты представляют собой рыхлые или сцементированные вулканические обломочные породы, состоящие из пирокластического материала и содержащие в подчиненном количестве экзогенный осадочный материал.

Осадочные породы, содержащие вулканогенный материал, разделяются на вулканогенно-осадочные и вулканомиктовые. По своему происхождению они близки к осадочным породам и обычно имеют схожую с ними классификацию. Вулканогенно-осадочные породы содержат сингенетический (синхронный с вулканизмом) материал в подчиненном количестве. Названия этих пород обычно формируются с помощью прибавления к названию осадочной породы приставки туфо-, например туфопесчаник, туфоконгломерат и т.п. Вулканомиктовые породы содержат переотложенный, часто окатанный и отсортированный вулканический материал (Петрографический кодекс, 2008).

Извержение вулканов часто носит эксплозивный, взрывной, характер. Такой тип извержения характерен для большинства наземных вулканов. На глубинах 2—3 км из продвигающейся к поверхности Земли магмы в силу снижения давления начинается активное отделение летучих компонентов, паров и газов, из-за чего происходит значительное увеличение объема расплава (до 100 раз), приводящее к взрыву. В результате подобных извержений в атмосферу помимо газов выбрасывается огромное количество пирокластического (от греч. руг — огонь и klao — ломаю, разбиваю) обломочного материала.

В зависимости от размеров пирокластические обломки называются: вулканическая пыль (вулканический пепел) (< 0,05 мм), вулканический песок (0,05 — 2 мм), лапилли (2 —20 мм), вулканические бомбы и глыбы (> 20 мм). Бомбы чаще всего состоят из сгустков лавы, выброшенных в воздух при извержении, они имеют округлую форму, полученную расплавленной лавой в результате вращения во время полета. Форма бомб может быть веретенообразной, грушевидной, лентовидной и т.д. Иногда бомбы могут быть образованы обломками пород в затвердевшей лавовой оболочке (так называемые бомбы об- лекания). Лапилли (от итал. lapilli — камешки) — это небольшие бомбочки, как правило, округлой или слегка вытянутой формы. Пепел представляет собой скопления серпообразных обломочков (рогулек) вулканического стекла. Песок сложен более крупными, чем в пепле, обломками вулканического стекла.

Твердые продукты извержения могут выбрасываться высоко в атмосферу и уноситься на значительные расстояния, особенно это касается вулканического пепла. Основное количество пирокластического материала осаждается неподалеку от центра извержения, на склонах вулкана. Весь отложившийся рыхлый пирокластический материал называется тефрой — этот термин использовался еще

Аристотелем. После консолидации, уплотнения и цементации пирокластического материала формируются главные, наиболее распространенные представители пирокластических пород — туфы. Они сложены отдельными обломками, промежутки между которыми заполнены цементом — чаще всего это тонкий вулканический пепел, реже — глинистое или кремнистое вещество. Иногда раскаленные обломки вулканогенного материала спекаются и образуют так называемые спекшиеся туфы, или агглютинаты.

Пирокластический материал может попадать в лаву, в результате чего возникают лавовые породы, содержащие вулканогенные обломки — лавобрекчии. Кроме того, обломки вулканогенного материала возникают и при эффузивном извержении вулканов. Корка, возникающая при застывании на поверхности лавовых потоков, разламываясь, образует обломки, которые цементируются лавовым материалом с образованием автолавобрекчий.

Можно выделить четыре способа образования вулканогенных обломочных горных пород:

  • 1) накопление рыхлого пирокластического материала — тефры, с последующей его цементацией и образованием разнообразных туфов;
  • 2) формирование пепловых потоков, так называемых палящих туч, формирующих игнимбриты;
  • 3) накопление раскаленного пирокластического материала с последующим его частичным расплавлением и спеканием — образование спекшихся туфов, агглютинатов;
  • 4) при попадании пирокластического материала в лаву образуются лавобрекчии, автомагматические брекчии и т.д.

Классификация вулканогенных обломочных пород затруднена из-за разнообразия классифицируемых признаков. Разделяют петрографическую и генетическую классификации. Петрографическая основывается на таких признаках, как текстура, структура, размер, состав и степень округлости обломков, их сортировка, характер цементации. Генетическая классификация учитывает происхождение отдельных обломков и породы в целом.

Классификация вулканогенных обломочных пород по вещественному составу разделяет их, как и магматические, на кислые, средние и основные породы. По петрографическому составу преобладающих обломков выделяют базальтовые, андезитовые, дацитовые и другие вулканогенно-обломочные породы.

По петрографическим особенностям обломков они подразделяются на литокластические — сложенные обломками пород, крис- таллокластические — сложенные обломками отдельных кристаллов, и витрокластические — состоящие из обломков вулканического стекла, пеплом. Однако в природных условиях обычно все обломочные составляющие этих пород отлагаются вместе, поэтому чаще всего встречаются литокристалловитрокластические туфы. Только пепловые частицы за счет своего дальнего переноса могут формировать довольно однородные в структурном отношении породы — пепловые, или витрокластические, туфы.

Генетически вулканогенные обломочные породы, как уже отмечалось, подразделяются на эксплозивно-обломочные (тефра, туфы, аглютинаты и др.) и эффузивно-обломочные, образующиеся в случае попадания вулканогенных обломков в лаву и представленные разнообразными лавобрекчиями, автомагматическими брекчиями, лаво- кластитами и т.п.

Вулканогенные обломочные породы занимают промежуточное положение между магматическими и осадочными породами, так как основная часть слагающего их материала имеет магматическое происхождение, а способ их отложения близок к способу образования осадочных пород. Поэтому их текстуры, помимо пористых и плотных, часто бывают слоистые, неяснослоистые, рыхлые, т.е. характерные для осадочных пород. По текстурным особенностям пирокластические образования разделяются на рыхлые (тефра) и сцементированные (туфы, лавовые брекчии, автомагматические брекчии, агглютинаты, игнимбриты и др.).

Структуры пирокластических пород классифицируются как типично осадочные (обломочные). В основе классификации по структурному признаку лежит размер обломков. Породы делятся на глыбовые, или агломератовые (бомбовые), псефитовые (лапиллиевые), псаммитовые (песчаная размерность обломков) и алевритовые (пепловые).

Пирокластические горные породы широко используются в качестве строительных материалов, как облицовочные и строительные камни, заполнители легких бетонов, для изготовления стекла, цементов, теплоизоляционных материалов, фильтровальных масс и как среда для выращивания растений.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >