Файл: Борисов, О. Г. Экструзии и связанные с ними газо-гидротермальные процессы.pdf

Т а б л и ц а ! !

Плотность (г/см3) полностью кристаллических (рассчитанных) и стекловатых (искусственных) эффузивных пород, образованных лавами потеков

и экструзивных куполов

Приме ча ние . * По Р. А. Дели (1959); ** по В. Е. Трегеру (I95S).

кристалличности потоков и куполов различна. В среднем эта раз­ ница составляет 10—20%, в то же время, как отмечает А. А. Меняйлов (1955), основные эффузнвы могут быть раскристаллизованы так же, как и лавы куполов.

Судя по приведенным данным (см. табл. 10), действительно, лавы потоков андезито-базальтового и андезитового состава не­ сколько плотнее лавы экструзивных куполов аналогичного типа. В то же время лава дацитовых и риолитовых куполов более плот­ ная, чем лава потоков. Описанное выше различие в плотности лав потоков и куполов, по-видимому, связано не только с количеством стекла, содержащегося в них. Не менее важное значение имеет состав минералов, выкристаллизовавшихся, казалось бы, из лавы

60

одного и того же состава, и их количественное соотношение между собой.

В свое время Ф. Ю. Левинсон-Лессинг (1955) обратил внима­ ние на соотношение молекулярных объемов породообразующих минералов и суммы молекулярных объемов оснований и кремнекислоты, из которых они построены. Оказывается, что полевые шпаты и фельдшпатонды имеют больший молекулярный объем, чем сумма молекулярных объемов их окислов и кремнекислоты, а железистые магнезиальные минералы изверженных пород, нао­

слагающих данный минерал, а истинный (действительный частич­ ный объем) молекулярный объем — это частичный вес минерала, деленный на его удельный вес.

Влияние минералов на плотность эффузивных пород под­ тверждается и данными по различию плотностей кристаллических индивидов и их стекла (табл. 13). Максимальное различие плот­ ностей (14—17%) дают железо-магнезиальные минералы и кварц, калинатровые полевые шпаты — 8 —9%, а анортит — всего 2%.

61

Т а б л и ц а 13

Плотность (г/см3) полностью кристаллических изверженных пород и их стекол (искусственных) и плотность основных породообразующих

минералов и их стекол

О. М. Алыпова (1967) изучала физические свойства эфф ных пород Ключевского дола. Она установила корреляционную зависимость между удельным весом и содержанием в породе Si02

и между максимальной плотностью и содержанием Si02. Данные О. М. Алыповой приведены в табл. 14.

Т а б л и ц а 14

Зависимость физических свойств вулканических пород от содержания Si02

62

Максимальное значение общей пористости изученных пород 44% (для базальтовых шлаков). Средняя величина общей пори­ стости колеблется от 9 до 16%.

Из приведенного материала можно сделать вывод, что магма, образующая одинаковые по типу пород лавовые потоки и экстру­ зии, кристаллизуется в различных условиях. По мере увеличения кислотности магмы увеличивается, соответственно, доля кристалли­ тов железистых и магнезиальных минералов в экструзивной лаве по сравнению с эффузивной, что отражается на плотности пород (см. табл. 11). Отсюда можно сделать вывод, что экструзивная лава по мере увеличения ее кислотности формируется на все воз­ растающей глубине. Однако этот вывод не бесспорен. Он проти­ воречит общепризнанным геологическим предпосылкам становле­ ния кислой магмы. Вернее всего нужно считать, что ввиду увели­ чивающейся вязкости кислых магм, для их экструзии на дневную поверхность нужно все возрастающее давление в подводящем канале, т. е. кристаллизация и, соответственно, минералогический состав экструзивной магмы зависят не от давления на глубине, а от высокого давления газовой фазы в приповерхностных усло­ виях. Последнее, как мы покажем ниже (см. гл. 6 ) не противо­

речит геологическим наблюдениям в природе. И в то же время средняя величина плотности всех экструзивных лав Камчатки и Курильских островов показывает, что экструзивные куполы кри­ сталлизуются преимущественно в поверхностных условиях в пери­ од спада максимального давления в подводящем канале.

Г Л А В А 6

ГЛУБИНА И РАЗМЕР О Ч АГА

ЭКСТРУЗИВНОЙ М АГМ Ы

Определение глубины и размеров очага, являющегося источ­ ником экструзивной магмы, имеет большое значение для выявле­ ния характера экструзии лавы, т. е. условий, при которых проис­ ходит формирование куполов и последующая газо-гидротермаль­ ная деятельность.

Непосредственные полевые наблюдения и более точные геофи­ зические исследования (Горшков, 1956) дают возможность оценить глубину магматического очага, например, для базальтового вул­ кана Ключевского на Камчатке, в 60—80 км. Геофизическими работами С. А. Федотова и А. И. Фарберова (1966) на примере Авачинской группы вулканов установлено, что под этими вулка­ нами в нижних слоях земной коры или верхней мантии на глуби­ нах 20—80 км нет гигантского жидкого очага магмы, как под Ключевским вулканом. Здесь от кровли магмообразующего слоя с глубины 80—90 км поднимается вертикально вверх зона, кото­ рая, по всей вероятности, обогащена магматическим вещес-

63