Описание основных представителей вулканогенных обломочных пород

К вулканогенным обломочным породам относятся горные породы, состоящие из обломков вулканических пород и минералов, иногда с примесью чужеродного материала (до 50%). При этом имеются в виду только те породы, которые образовывались одновременно с самим процессом вулканизма, т.е. те породы, вулканогенный материал которых не был переотложен в результате действия различных экзогенных факторов: воды, ветра, гравитационных процессов и др. Среди обломков лав последнего извержения — бомб, лапиллей, вулканического песка, пепла и пыли — в составе пирокластических пород могут встречаться обломки пород предыдущих извержений, пород, слагавших вулканическую постройку, или пород основания вулкана. Кроме того, к этим породам относятся разнообразные лавобрекчии.

Лавовые брекчии, лавобрекчии — вулканические породы, содержащие, как правило, крупные обломки лав, сцементированные лавовым цементом. Происхождение обломков может быть пирокластическим — бомбы, лапилли, обломки вулканических построек, упавшие в лавовый поток, также они могут состоять из закрученных в потоки обломков лавовой корки, образующейся при застывании самого потока — автомагматические брекчии. По внешнему виду лавобрекчии сходны с осадочными породами — брекчиями, но отличаются от них составом обломков и вулканогенным лавовым цементом. Иногда цемент содержит значительную часть туфового материала.

Вулканический пепел и песок — твердые продукты, главным образом эксплозивных (взрывных) извержений. Представляют собой тонкий пирокластический материал из мелких обломков (0,05—2 мм), образовавшихся в результате разбрызгивания и дробления лавы. Основную часть пепла слагают обломки вулканического стекла и пемзы. Петрохимический состав пепла может быть разнообразным: кислым, средним, основным. Форма пепловых частичек кислого состава весьма своеобразна — треугольная, угловатая, рогульчатая, серповидная, копьевидная. Осколки стекол среднего и основного состава более изометричны. В составе пеплов могут присутствовать обломки кристаллов минералов, реже идиоморфные кристаллы, а также мельчайшие обломки продуктов более ранних извержений. Обычно под пеплом понимают несцементированный рыхлый пирокластический материал, после уплотнения которого образуются пепловые, или витрокласти- ческие, туфы.

Пепловые частички могут уноситься от центров извержения на очень большие расстояния (несколько тысяч километров), а в результате наиболее мощных вулканических взрывов они могут подниматься в высокие слои атмосферы и находиться там в течение продолжительного времени.

Вулканический пепел применяется для изготовления легких бетонов, стекла, цементов, теплоизоляционных материалов, фильтровальных масс и др. Кроме того, используется как среда для выращивания растений.

Вулканическая бомба — твердый пирокластический материал, представляющий собой затвердевший в полете сгусток лавы, выброшенный из кратера вулкана в пластичном состоянии в результате главным образом взрывных (эксплозивных) извержений. Размер бомб варьируется от 2—7 см до нескольких метров. Форма бомб разнообразная, от шаровидной, эллипсоидной и грушевидной, иногда с сильно вытянутым одним концом (хвостатая бомба) до цилиндрической, веретенообразной, спиралевидной и лентообразной, что обусловлено затвердением и вращением бомбы в полете. Форма зависит от ее размеров, вязкости и состава лавы, температуры и времени затвердения, скорости и продолжительности полета. Бомбы, падающие на землю в еще не полностью затвердевшем состоянии, что наиболее характерно для жидких базальтовых лав, приобретают лепешкообразную форму (бомба типа коровьей лепешки). Большинство бомб имеют пористую или пузыристую текстуру (пемза) и стекловатую или порфировую структуру. Поверхность бомбы пористая, реже гладкая, иногда несет на себе трещины или одну продольную открытую трещину, что делает поверхность похожей на хлебную корку (поверхность типа хлебной корки), что характерно для вязких лав. Появление трещин на поверхности бомбы связано с более быстрым затвердением внешней части бомбы по сравнению с внутренней. Петрографический состав бомб может быть различным — базальтовым, андезитовым, дацитовым, риолитовым. Разновидность: бомба обволакивания, состоящая из твердого ядра — обломка ранее сформированной твердой породы, заключенного в лавовый материал. Бомбы могут быть выброшены от жерла на расстояние нескольких километров.

Вулканический туф (от итал. tufa) — вулканогенная пирокластическая горная порода, сформировавшаяся в результате взрывного извержения вулкана. Представляет собой уплотненный и сцементированный пирокластический материал плотной, пористой или слоистой текстуры, обломочной структуры. В обломочной части туфов могут присутствовать обломки пород взорванной вулканической постройки, обломки лав, пемза, вулканические бомбы, ла- пилли, вулканический пепел, иногда обломки пород невулканического происхождения. Согласно современным представлениям, туфы — это породы, сложенные пирокластическим материалом, накопившимся без перемыва и переотложения, и уплотненные почти без цемента.

В зависимости от состава обломочной части выделяют литоклас- тические (преобладание обломков пород), кристаллокластические (преобладание обломков кристаллов) и витрокластические (пепловые) туфы. Как правило, обломочная часть имеет гранулометрически невыдержанный состав. Только пепловые (витрокластические) туфы могут быть достаточно однородными в силу значительной подвижности пепла с воздушными массами. По преобладающему размеру обломков выделяют грубообломочные (агломератовые), крупнообломочные (псефтовые), среднеобломочные (псаммитовые) и тонкообломочные (алевритовые и пелитовые) туфы. По петрохи- мическому составу туфы могут быть риолитовыми, дацитовыми андезитовыми, базальтовым.

В силу высоких теплоизоляционных свойств, а также декоративных текстурных особенностей, туфы являются прекрасным строительным и отделочным материалом, например армянские туфы: фиолетово-розовый, артикский, и желто-оранжевый, аний- ский. Также туфы используются в качестве заполнителя в легких бетонах и для получения архитектурных деталей сложного профиля. За рубежом наиболее известны месторождения туфа в Италии около Рима и Неаполя, в Исландии и др.

Игнимбрит (от греч. ignis — огонь, imber — ливень) — горная порода, сформированная в результате консолидации материала пепловых потоков и палящих туч. Первоначально эти породы отождествлялись со спекшимися туфами, представляющими собой спекшийся, сваренный пирокластический материал, скопившийся на склонах или у подножия вулкана. Однако сейчас считается, что эти породы формировались еще до падения на земную поверхность в результате оплавления и консолидации в воздухе частиц раскаленного пепла и лапиллей. Обычно это порода, сложенная плотным агрегатом деформированных и причудливо растянутых пепловых частиц с текстурой, напоминающей флюидальную текстуру вулканических стекол (псевдофлюидальная текстура). На фоне плотной первоначально пепловой массы выделяются так называемые фьямме (от лат. flamma — пламя, огонь) — округлые волнисто вытянутые образования стекла, напоминающие колеблющееся пламя свечи. Образование фьямме связано с частичным плавлением лапиллей. Вытянутость фьямме параллельна подошве и кровле пластов игнимбритов и направлена по флюидальности породы. По составу выделяются игнимбриты риолитовый, дацитовый, андезитовый, трахитовый.

Туффиты относятся к осадочно-вулканокластическим породам, представляют собой рыхлые или сцементированные вулканические обломочные породы, состоящие из пирокластического материала и содержащие в подчиненном количестве экзогенный осадочный материал — терригенный, хемогенный или органогенный. Цвет этих пород зависит от состава слагающих их обломков или цемента. Чаще всего встречаются туффиты зеленоватых оттенков, возникших в результате разложения вулканического стекла. Текстура пород бывает рыхлая или сцементированная. Структура обломочная. В составе обломочной части присутствует пирокластический материал в подчиненном количестве (до 50%). Экзогенный осадочный материал может иметь различное происхождение: терригенное, хемогенное или органогенное.

Осадочные породы, содержащие вулканогенный материал, довольно широко распространены на Земле. Среди них выделяют вулкано- генно-осадочные и вулканомиктовые породы. Вулканогенный материал вулканогенно-осадочных пород имеет синхронный с вулканизмом возраст, т.е. он попадал непосредственно в бассейн осадко- накопления во время извержения вулканов. К этим породам относятся разнообразные туфоконгломераты, туфопесчаники и пр. Вулканогенный материал вулканомиктовых пород был переотложен.

Туфоконгломераты, туфопесчаники, туфоалевролиты — вулкано- генно-осадочные породы, к которым относятся горные породы, состоящие из смеси вулканогенного и осадочного материала. Вулканогенный материал представлен пирокластическими обломками. Как правило, породы имеют зеленоватый оттенок. Они содержат более 50% осадочного терригенного материла (гальки, гравия, песка и т.п.). Эти породы подразделяются, как и собственно осадочные терригенные, по преобладающему размеру обломков на туфоконгломераты, туфогравелиты, туфопесчаники, туфоалевролиты итуфо- пелиты. Текстуры пород сцементированные, плотные, иногда слоистые, неясно слоистые, грубослоистые; структуры — обломочные. Их состав зависит от состава вулканогенного и терригенного материала.

Иногда среди вулканогенно-осадочных пород выделяются вулка- ногенно-хемогенные, содержащие в своем составе химические соединения вулканического происхождения, связанные прежде всего с поствулканической деятельностью. Они представляют собой отложения фумарол, гейзеров, гидротермальных источников, как наземных, так и подводных. К этим образованиям относятся отложения серы, различные гейзериты, многие яшмы, некоторые руды железа и марганца, фосфаты, бораты. К ним же, по-видимому, следует отнести обнаруженные на дне океанов постройки «черных и белых курильщиков», фиксирующие выходы горячих минерализованных струй и сложенные сульфидами черных и цветных металлов и баритом. Текстуры вулканогенно-хемогенных пород плотные, пористые, кавернозные, слоистые и полосчатые; структуры главным образом кристаллические, иногда скрытокристаллические и пели- томорфные.

К вулканогенно-осадочным породам также относятся теф- фроиды — породы, вулканогенный материал которых является синхронным извержению, но был перенесен в бассейн осадконакоп- ления, он окатан и отсортирован в процессе транспортировки (Петрографический кодекс, 2008).

Вулканомиктовые породы содержат вулканогенный материал, который в отличие от туфов, туффитов и вулканогенно-осадочных пород был переотложен экзогенными факторами. Рыхлый пирокластический материал после своего образования может быть удален со склонов вулканов различными экзогенными факторами — ветром, дождем, водными потоками, гравитационными процессами. Значительная его часть попадает в бассейны осадконакопления, участвует в составе типично осадочных пород, таких как конгломераты, гравелиты, пески и песчаники и др. Вулканогенный материал несет следы транспортировки, часто окатан и отсортирован по гранулометрическому составу. Этот материал имеет более древнее происхождение. Вулканомиктовые породы классифицируются и описываются как типично осадочные породы.

С вулканогенно-осадочными породами связаны месторождения черных и цветных металлов. Некоторые вулканогенно-хемогенные отложения являются сырьем для химической промышленности (сера, бораты, фосфаты); отложения горячих минеральных источников используются в медицине и как декоративно-поделочные материалы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >