Тема 13. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ВУЛКАНОГЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД Г.В. Лебедев Пермский

вулканических построек:
Вулканы центрального типа:
- стратовулканы;
- шлаковые конусы;
- щитовые вулканы
Вулканы трещинного

типа
Вулканы ареального типа

Магмоподводящие каналы вулканических построек
всегда приурочены к разрывным нарушениям,
часто и к их пересечениям.

3 – фундамент постройки;
4 – магмоподводящий канал
В разрезе изверженных

пород
наблюдается чередование лавовых
покровов, потоков, туфов, брекчий
и т.п., которые подвергаются
стратификации. Отсюда название –
стратовулкан.

Высочайший (4750 м) в Евразии
действующий вулкан Ключевская Сопка
http://www.photogeographic.ru

http://www.waipahums.k12.hi.us

пепловые, агломератовые и др. туфы и туффиты.
Шлаковый конус. Сирия
А.К. Корсаков,

2009

Шлаковидный конус, состоящий из
покровов и потоков пирокластического
материала А.К. Корсаков, 2009

излияний жидкой лавы. Имеет форму очень пологого щита, падение склонов

которого в верхней части 7-8°, в нижней 3-6°. На вершине щитовидного вулкана располагаются кратеры, имеющие вид широких блюдцеобразных впадин с крутыми, часто вертикальными или террасообразно-ступенчатыми стенками. Щитовидная форма характерна для вулканов, извергающих базальтовые расплавы, так как такие магмы обычно имеют низкую вязкость и растекаются далеко от места излияния.
Примеры щитовых вулканов: Гавайские острова, Вулканы Исландии и другие.

Щитовой вулкан
А.К. Корсаков, 2009
1- лавовый покров; 2 – фундамент вулканогенной постройки

которые в разное время приоткрываются. Через них на поверхность устремляются

лавовые потоки высокоподвижной магмы базальтового состава.

Вулкан трещинного типа
А.К. Корсаков, 2009
1 – магмоподводящий разлом;
2 – лавовые потоки и покровы; 3 – направление течения магматических расплавов

преимущественно базальтового состава
Вулканы ареального типа
А.К. Корсаков, 2009
1- мелкие вулканические постройки;

2 – лавовое поле, сформированное единичными вулканами

в результате извержения магмы на земную поверхность или внедрившиеся на

небольшой глубине, но связанные с излившимися общностью магматического очага.
В соответствии с условиями образования выделяются следующие фации вулканогенных горных пород:
Эффузивная (покровная), подразделяющаяся на две субфации:
- эксплозивную (1а) и субфацию текучих лав (1б);
2. Жерловая, включающая экструзивную субфацию;
3. Субвулканическая;
4. Гипабиссальная;
5. Дайковая.

1а

1б

2

3

4

5

– пирокластический материал [гр. pyr – огонь + klao -

ломаю, разбиваю].

Рыхлый материал - тефра [ гр. téphra - пепел, зола].
Сцементированный материал – туфы.
Спекшийся материал- игнимбриты [ лат. ignis –огонь + ливень]. Игнимбрит - вулканическая обломочная порода, обладающая признаками как лав (характерна флюидальность – следы течения), так и пирокластических образований.

13.2.1.1.Эксплозивная субфация
[лат. explosio – взрыв]

(фьямме).

расплав, изливающийся во время вулканических извержений на земную поверхность.
Застывший

и частично раскристаллизованный материал также часто называют лава. Типичные горные породы, образующиеся при застывании лав: риолиты, дациты, андезиты, базальты, трахиты и др.
Характерные особенности горных пород: порфировая структура, основная масса (матрикс) мелкозернистая или стекловатая, присутствие пустот (миндалин), флюидальных текстур.
Подушечные (шаровые) лавы. Возникают при подводных излияниях слабой интенсивности высокотемпературной базальтовой магмы.

карбона

структурные формы:

Пирокластические покровы;
Пирокластические потоки;

Лавовые покровы;
Лавовые потоки

близкую к изометричной (в плане) форму. Мощность может достигать нескольких

десятков, а иногда и сотен метров. В разрезе – это линзообразные тела, обращенные выпуклостью вверх или вниз.
Образуются в результате излияния лав андези-базальтового и базальтового состава, характеризующихся повышенной текучестью.
Типичны для извержений трещинного и ареального типов. Образуют большие континентальные плато (В.Сибирь, п-ов Декан и др.)

Лавовые покровы
А.К. Корсаков, 2009
I – в плане; II, III – в разрезе

состоящий из серии лавовых покровов (показаны сиреневым цветом разных оттенков).

Цветной штриховкой показаны разновозрастные жерла, приуроченные к глубинному разлому.
Тектоническая харак-теристика приведена на следующем слайде.

которой можно выделить один структурный этаж, представленный тремя СТЯ: 1)

раннеальпийский ортогео-синклинальный, сложенный породами мел-палеогенового возраста, смятыми в линейные наклонные и опрокинутые складки, осложненные надвигами; 2) среднеальпийский эпигеосинклинальный орогенный, сложеный неогеновыми породами, смятыми в пологие брахиформные складки (зона межгорного или предгорного прогиба); 3) позднеальпийский эпигеосинклинальный орогенный, представленный вулканогенной постройкой.
Первые два СТЯ являются фундаментом вулканической постройки. Границей между ними является глубинный разлом, к которому приурочены вулканические породы.

примыкает к жерлу, а другой по радиусу удаляется от него.

Для формирования потоков решающее значение имеет рельеф вулканической постройки и кромки кратера.
Понижения в рельефе возникают в результате действия временных потоков в период ливневых дождей, вызванных извержениями и снеготаяния.

Лавовые потоки
А.К. Корсаков, 2009
I – в плане; II, III – в разрезе

г.
Длина потоков достигает 50 км при ширине до 2,5 км

и удаленную части. В прижерловой преобладает столбчатая, а в удаленной

- глыбовая отдельность.
Лавовые потоки и покровы имеют вертикальную зональность.
При континентальных излияниях внизу образуются породы со столбчатой отдельностью, в средней части – лавы с флюидальной текстурой, в верхней – лавобрекчии (продукты дробления ранее затвердевшей лавы новыми порциями магматического расплава).
При излиянии лавы на дно водоемов за счет больших объемов паров в нижней зоне образуются пористые шлакообразные породы.

Зональность лавовых потоков и покровов
при континентальных излияниях
А.К. Корсаков, 2009

Зональность лавовых потоков и покровов
при излияниях на дно водоемов
А.К. Корсаков, 2009

материалом

В плане являются изометричными, часто занимают громадные площади (тыс. км2).

Мощность может достигать нескольких сотен метров. Сложены тефрой и туфами. Близ жерл преобладают мощные псефитовые тефра и туфы, которые к периферии постепенно сменяются псаммитовыми. При этом уменьшается и их мощность.

— смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и камней, образующаяся при

извержении вулкана. Скорость потока достигает иногда 700 км/ч, а температура газа — 100—800 °C. Характерен для пелейского типа извержений (по названию вулкана Мон-Пеле).
Пирокластический поток был основной причиной гибели людей в Помпеях, Геркулануме и Стабиях во время извержения Везувия в 79 г.

Пирокластические потоки

(псефитовых) тефры и туфов;
II – средняя зона псефитовых и псаммитовых

тефры и туфов;
III – удаленная зона псаммитовых тефры и туфов

материала.
Подразделяются на вулканогенно-обломочные и хемогенные. Основной вулканический компонент вулканогенно-обломочных

пород — пирокластический материал эксплозивных извержений вулканов, образующийся в результате дробления вулканическими взрывами жидкой лавы и слагающих вулкан горных пород.
В зависимости от количества вулканического материала среди сцементированных вулканогенно-обломочных пород различают: туфы вулканические, почти целиком состоящие из пирокластического материала, туффиты с содержанием последнего более 50% и пирокласто-осадочные породы (туфопесчаники, туфогравелиты, туфоконгломераты и др.) с преобладанием осадочных компонентов.
По размеру обломков туфы и туффиты подразделяют на пелитовые (меньше 0,01 мм), алевритовые (0,01-0,1 мм), псаммитовые (0,1-2) и псефитовые (2-200 мм и более).
Материал, выносимый горячими источниками, парогазовыми струями и извлекаемый при выщелачивании вулканических пород, осаждаясь в морях и на суше, образует хемогенные вулканогенно-осадочные породы, примерами которых служат многие яшмы, отложения серы, некоторые руды железа, марганца, фосфориты и др.

Породы эффузивной фации могут перемежаться с вулканогенно-
осадочными и осадочными породами, относительное количество
которых к периферии вулканической постройки увеличивается.

магма из магматического очага поднимается к поверхности земли.
Жерла приурочены к

разрывным нарушениям.
Форма жерл в плане может быть изометричной, овальной, вытянутой (линейные жерла). В поперечнике размер жерл может достигать первых километров, а для линейных жерл – десятков километров.
Некки [ англ. neck – шея] – изометричные в плане жерла потухших вулканов.
Действующие вулканы у земной поверхности заканчиваются кратерами.
Жерловая фация может иметь экструзивную субфацию.
Жерла сложены лавами, кластолавами, туфами, обломками пород фундамента вулканической постройки и др.

коническая форма некков (показаны штриховкой) в разрезе

образованных щелочно-ультраосновной магмой, у которых практически отсутствует эффузивная фация.
Диатрема, трубка

взрыва [гр. dia – через + trema - отверстие, дыра] — трубообразный вулканический канал, имеющий в плане круглое или овальное очертание и образующийся в результате прорыва газов.
При этом имеет место не излияние лавы, а ее внедрение в магмаподводящий канал, сложенный вулканической брекчией. Диаметр поперечного сечения диатрем до 1 км. Наряду с вулканическим материалом диатрема заполнена обломками горных пород из стенок канала (базальты, лимбургиты, вулканические туфы, кимберлиты и осадочные породы).
С кимберлитовыми и лампроитовыми трубками взрыва связаны коренные месторождения алмазов.

http://t0.gstatic.com

фации (некки) изометричной и линзообразной формы
показаны штриховкой

при выдавливании вязкого магматического расплава на поверхность. Представлена куполами, обелисками

и др. положительными формами рельефа высотой до 600 м на месте бывших кратеров.
Субфация часто рассматривается как промежуточная между жерловой и эффузивной. Образуется при извержении магмы риолитового состава.
У подножия экструзивов образуются купольные брекчии.

Экструзивная субфация
А.К. Корсаков, 2009
1 – экструзивный купол;
2 – стратифицированная вулканическая
постройка; 3 – купольные брекчии;
4 – фундамент вулканической постройки

не выходили на поверхность. В этот момент жерло закупорено.
Такие тела

могут находится как в породах фундамента постройки, так и среди пород эффузивной фации.
Имеют форму силлов, лакколитов, штоков, дайкообразных тел.
Образуются на глубине до 2,0 – 2,5 км.
К образованиям субвулканической фации относятся близповерхностные геологические тела, сложенные застывшими, частично или полностью раскристаллизованными лавами без флюидальности, полосчатости и других текстур течения: силлы, штоки, лакколиты, крутые дайки, большая часть которых расположена в образованиях вулканического конуса.
По морфологии и характеру залегания эти тела сходны с обычными интрузиями, но отличаются от них эффузивным обликом слагающих их пород и более слабыми контактовыми изменениями. Для большинства субвулканических тел характерна однородность состава, что облегчает их диагностику в полях развития эффузивно-экструзивных и жерловых фаций. Кроме того, породы субвулканических интрузий обычно лишены текстур течения, весьма распространённых в породах эффузивных, экструзивных и жерловых фациях.

развития риолитового (светло-оранжевое с крапом) и базальтового (темно-оранжевое с крапом)

лавовых покровов обнажаются породы жерловой фации (показаны штриховкой) и субвулканические тела кислого состава (красное с индексами γР2, ργР1, оранжевое с индексом ξР2)

субвулканической фации. Образуются в момент, когда жерло уже закупорено.
Отличительной особенностью

является то , что они образуются на большей глубине (до 3-5 км) и, как правило, не содержат вулканическое стекло. Относительно небольшая глубина формирования и небольшие размеры камер, в которых происходила кристаллизация, обусловили:
-образование мелкозернистых и/или порфировидных структур горных пород,
-слабое проявление экзоконтактового метаморфизма,
-присутствие в эндоконтактовых зонах многочисленных ксенолитов вмещающих пород.
Гипабиссальные горные породы слагают сравнительно небольшие (обычно не более первых сотен км2) интрузивные тела (штоки, дайкообразные тела, лакколиты и др.), обычно секущие структурные элементы вмещающих пород.
Массивы гипабиссальных горных пород часто образуют единые вулкано-плутонические комплексы с комагматическими вулканитами.
Гипабиссальные массивы могут формироваться и вне связи с вулканогенными породами.

В центральной части карты красным цветом показан дайкообразный гипабиссальный массив

гранит-порфиров плиоценового возраста (γπN2)

пепла: частичное истощение магматического очага
(b) Образование кальдеры по зоне кольцевых

разломов
(с) Образование центрального купола
(d) Извержение магмы по кольцевому разлому

вулкано-тектоническая структура, сложенная породами эффузивной (D1us1 и D1us2), жерловой (λD1)

и гипабиссальной (γδπD1) фаций

и в разрезе (справа)
А.К. Корсаков, 2009
По времени образования является

завершающей в вулканогенной постройке.
После прекращения эффузивной деятельности вследствие истощения магматического очага давление в нем уменьшается. Горные породы всех фаций охлаждаются, что приводит к сокращению их объема.
В горных породах возникают напряжения, приводящие к образованию трещин. В трещины устремляется остаточная магма, что приводит к образованию даек.
Наиболее типичными по ориентировке являются две группы даек:
- дайки, образовавшиеся при повторных раскрытиях магмоподводящего разлома; они ориентированы субпараллельно разлому;
- система кольцевых, дугообразных и радиальных даек, характерная для изометричных в плане структур; кольцевые и дугообразные дайки могут иметь вертикальное, центриклинальное и периклинальное падение.
Типичными структурами пород являются мелкозернистая, порфировидная (реже порфировая).

олигоценовых базальтов (светло-бежевый цвет, Р3) на поверхность выходят породы жерловой

фации (показаны штриховкой, λN1), гипабиссальные тела (красное и зеленое, γπ1N1, ν2N1), дугообразные и кольцевые дайки (зеленое, β4N1) и линейные дайки северо-западного простирания в южной части территории (зеленое, βN2)

активного наземного вулканизма на месте ранее существовавших построек формируются:
1. Кальдеры;
2.

Вулкано-тектонические депрессии;
3. Эродированные вулканогенные постройки.
Последующими тектоническими процессами они могут быть нарушены, что приводит к образованию весьма сложных складчато-разрывных структур.
Породы эффузивной фации, особенно сложенные магматитами среднего и основного состава, совместно с осадочными и вулканогенно-осадочными породами участвуют в строении складчатых комплексов. Иногда они отличаются достаточной хорошей выдержанностью на значительных площадях.

стенками и более или менее ровным дном, образовавшаяся вследствие провала

вершины вулкана и в некоторых случаях прилегающей к нему местности. От кратера кальдера отличается происхождением и большими размерами (в поперечнике до 10—15 км и больше). Часто к кальдерам приурочены фумаролы и грифоны.

Кальдера вулкана Узон на Камчатке
http://pro-2012.info/volcano/images/caldera_uzon.jpg

в магматическом очаге и активной эксплозивной деятельностью;
b – уменьшение

давления в очаге, обусловленное постепенным его истощением, приводит к сокращению эксплозий, извержение магмы идет преимущественно путем излияния лав;
с - постепенное проседание прикратерной части вулкана, прекращение извержения магмы, продолжается фумарольно-сульфаторный процесс;
d – по системе кольцевых, дугообразных и радиальных разломов вулканическая постройка проседает, формируется типичная кальдера; в центральной части обычно образуется кальдерное озеро.

Вулканогенный пояс. Кольцевые разломы являются составными элементами строения кальдер

постройки по системе кольцевых и дугообразных разломов. Образование эффузивной фации

продолжается параллельно с прогибанием постройки по мере истощения магматического очага и уменьшения давления в нем. В отличие от кальдер образуются при продолжении эффузивной деятельности.

Вулкано-тектоническая депрессия А.К. Корсаков, 2009
1 – фундамент вулканической постройки; 2 – лавовые покровы;
3 – пирокластические покровы

– умеренно эродированные; III – глубоко эродированные.
1 – фундамент

постройки; 2 – эффузивная фация;
3 – жерловая фация; 4 – субвулканическая фация

Вид со склона г. Чегет