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

основании крупные глыбы, катилась в долину реки под действием силы тяжести. Это была уже не раскаленная туча, а скорее всего раскаленная до бела лавина, подвижность которой отчасти была обусловлена указанными выше особенностями этой смеси твердого материала и газа высокой температуры.

Таким образом, мы видим, что явление раскаленных туч не предшествует, как это наблюдается в случае Мерапи, а сопро­ вождает образование купола. При этом направленность взрыва связана с тем, что кратер полностью закупорен лавовой пробкойкуполом, которая регламентирует как силу, так и направленность взрыва. В случае открытого кратера, что наблюдалось на Мон-Пеле после извержения 1929 г., когда в разрушенном куполе образовался кратер, наблюдались уже вертикальные, чисто вулканические тучи.

Сравнивая извержения Мон-Пеле и Ла Суфриер на Сен-Вин­ сенте, А. Лакруа (A. Laczoix, 1930) отмечает, что направленный характер движения агломератового потока был обусловлен не направленностью взрыва, а формой рельефа. Выброшенный из глубокого кратера пирокластический материал упал к подножию вулкана, на дно долины, где тучи, созданные таким образом, дви­ гались вперед наподобие лавины. Их температура объясняет те­ кучесть смеси, как и в случаях раскаленных туч на Мартинике.

Извержение вулкана Безымянного, сопровождавшееся огромной направленной тучей с агломератовым потоком в основании, можно рассматривать как промежуточное между Мон-Пеле и Ла Суфриер. Направленность взрыва была обусловлена тем, что после пароксиз­ мального вертикального направленного взрыва была взломана часть конуса вулкана, образованного старым куполом вулкана. Образо­ вался подковообразный кратер размером 1,5X2,5 км и глубиной около 800 м, одна сторона которого была полностью открыта в сто­ рону долины реки, куда и хлынул агломератовый материал по­ следующего этапа извержения. А закончился активный этап из­ вержения формированием экструзивного купола. В данном случае образование агломератового потока, сопровождавшееся раскален­ ной тучей (с весьма невысокой (400—500° С) температурой по срав­ няю с Пелейской), предшествовало образованию купола. Все последующие извержения вулкана происходили из купола. Они безусловно носили направленный характер.

Извержение вулкана Катмаи (1912 г.), давшее отложения рио­ литовых туфов, описаны К. Феннером (Fenner, 1923) как отложения типа раскаленных туч. Купол Новорупта возник позже, в заклю­ чительную фазу извержения. Его формирование сопровождалось выбросом грубых пемз, перекрывающих местами тонкий туф от­ ложений Долины Десяти Тысяч Дымов (рис. 17). По Г. Тазиеву (Tazief, 1963), в результате извержения была снесена вершина горы Катмаи; образовалась большая, 5 км в диаметре, впадинакальдера; через разломы, прошедшие к северной части подножия, было выброшено огромное (12—15 км3) количество пемзы, которая была измельчена в порошок давлением газа и, распространяясь в виде «раскаленной тучи», заполнила долину длиной 20 км и ши-

87

риной 5 км, образовав игнимбритовый слой знаменитой Долины Десяти Тысяч Дымов; и, наконец, возник новый вулкан Новорупта.

Таким образом, извержения горячих туч, песчанопепловых и агломератовых потоков, могут как предшествовать, так и сопро­ вождать формирование экструзивных куполов. И все же в случае средних лав они чаще предшествуют, а в случае кислых — сопро­ вождают извержение. Интенсивность этих явлений и объем вы­ брошенного материала, как мы уже отмечали выше, зависит прежде всего от типа лав, ее газонасыщенности и массы извергаемой маг­ мы, т. е. в конечном счете от глубины и объема магматического очага, извергающего магму на дневную поверхность.

Газо-гидротермальная деятельность

Любое извержение вулкана сопровождается выбросом огром­ ного количества газообразных продуктов. Они не участвуют в газо­ гидротермальных процессах. В лучшем случае газы, акклюдированные в изверженной пирокластике, могут участвовать в составе газовой фазы вторичных фумарол и оказывать незначительное воз­ действие на вмещающие породы (Борисов, 1960). Обычно газо­ гидротермальные процессы протекают в стадию становления эк­

88

струзивного купола и особенно в так называемую поствулкани­ ческую стадию. Высокая степень газонасыгценности неглубоко за­ легающей экструзивной магмы и сравнительно легкая возможность ее выхода по вулканическому каналу, заполненному высокопористой лавой, особенно когда купол формируется длительное время, соз­ дают весьма благоприятные предпосылки для медленной и дли­ тельной диффузии газов на дневную поверхность.

При благоприятных структурных и гидрогеологических усло­ виях атмосферные осадки и грунтовые воды проникают на значи­ тельную глубину, где нагреваются, обогащаются газами и превра­ щаются в типичные газо-гидротермы, активно воздействующие на породы. Интенсивность и длительность процессов целиком зависит от деятельности активного существования экструзивного купола и места его расположения: кратер вулкана, склон или основание. Наиболее долго существуют куполы центрального кратера. В слу­ чае его закупорки возможно образование кратера на его склоне; соответственно переместится и центр активной газо-гидротермаль­ ной деятельности, как в случае с вулканами Кихпиныч и Зимина.

г л а в а ю

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СВЯЗИ

И ГЕОСТРУКТУРНОГО ПОЛОЖЕНИЯ

ЭКСТРУЗИВНЫХ КУПОЛОВ В РАЙОНАХ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОГО ВУЛКАНИЗМА

Приуроченность экструзивных куполов

к определенным структурным вулканическим зонам

Куполы, сложенные лавой различного состава, могут формиро­ ваться в пределах единичной вулканической структуры, т. е. одного вулкана (вулканы Зимина, Безымянный). Кислые экструзии лавы как бы завершают определенный вулканический цикл, после ко­ торого начинается новый, и смена основных лав кислыми возобнов­ ляется во времени. В определенных случаях куполы, сложенные более кислыми лавами, чем лавы очередного вулканического цикла, могут проявляться на склоне или у подножия вулканической струк­ туры, но не иметь прямого отношения к очагу, питающему данный вулкан. Как правило, эти куполы редко имеют большие размеры, их существование кратковременно и не сопровождается длитель­ ными газо-гидротермальными процессами. В то же время на огром­ ных по протяженности вулканических пространствах развиты купо­ лы преимущественно среднего или кислого состава.

В пределах Тихоокеанского вулканического пояса отчетливо выделяются три вида вулканических зон, особенности которых связаны со строением земной коры (Власов, 1963, 1966). Эти

89

зоны отличаются друг от друга не только тектоническими условия­ ми вулканизма, но и составом изверженных пород, и характером газо-гидротермальных проявлений. Та или иная структура обуслов­ ливает при общем сходстве формационных рядов преобладающее! развитие одних формаций и недоразвитие других. На океанической коре формируются вулканические зоны Уральского типа, при-' уроненные в Восточной Азии к внешним вулканическим дугам. Главная формация этих зон спилито-кератофировая с проявлением в поздние этапы развития кислых дифференциатов базальтовой магмы. На коре промежуточного типа развиваются внутренние вулканические дуги центральнокамчатского типа с господствующей андезитовой формацией. На коре материкового типа образуются краевые вулканические зоны с преимущественным участием в их сложении риолитовой, «порфировой», формации (Юго-Восточная Камчатка). Примерами таких структур могут служить и более древние вулканические зоны — Восточно-Сихотэ-Алинская и Центрально-Казахстанская. С зоной внутренних вулканических дуг и краевой вулканической зоной в основном связано проявление андезитовых и рио-дацитовых, соответственно, экструзивных купо­ лов. Следовательно, различие в химизме экструзивных куполов определяется не только дифференциацией магмы в очаге какоголибо вулкана, но и пространственной приуроченностью к опре­ деленным вулканическим структурным зонам и определенному ти­ пу земной коры.

Одновременно можно отметить и переходную зону, в которой намечается четкий пространственный и временный переход от зоны внутренних андезитовых дуг к окраинной наложенной риолитовой зоне (Власов, Борисов, 1966). К ней относится Восточная Камчатка, в частности район Жупаново — Кихпиныч — Кальдера Узон, Алеут­ ская островная дуга с полуостровом Аляска и ряд других. В этой зоне наблюдается тесное проявление экструзии лав андезитового и рио-дацитового состава.

Различие в структурном положении экструзивных куполов очень хорошо подтверждается своеобразием в проявлении газо­

образом, структурное положение зон определяет и глубину рас­ положения магматического очага, и состав его магмы, и, соответ­ ственно, металлогению, что сказывается и на внешней форме про­ явления экструзивной магмы в виде вулканических куполов.

Краткая характеристика проявления различного типа

экструзивной магмы

Внутренние андезитовые дуги. Куполы внутренних андези­ товых дуг, за редким исключением, не являются самостоятельными структурными единицами. Они органически входят в общую струк­

90