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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Т а б л и ц а 56

Химический состав

(вес. %) гидротермально-метасоматически

измененных

пород

 

 

 

 

 

 

(район

Малетойваям,

Северная Камчатка)

 

 

 

 

 

Окислы

 

 

1

2

 

 

 

 

 

№ образца

 

7

 

8

 

 

 

3

1

4

 

5

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Si02

 

 

1 0 0 ,0

33,5

32,10

 

15,39

23,48

39,85

48,07

 

66,70

AI2O3

 

 

 

 

 

16,43

 

26,40

35,70

37,77

38,63

 

28,30

К2О

 

 

 

 

 

2,53

 

3,43

2,43

0,60

 

 

 

 

Na:0

 

 

 

 

 

1,61

 

2,18

1,54

0,38

 

 

 

 

S03

 

 

 

 

 

17,17

 

23,29

16,46

4,10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66,5

24,30

 

19,91

7,70

3,90

 

 

 

 

н 2о+

 

 

 

 

 

5,86

 

9,40

12,69

13,40

13,30

 

5,0

С у м м а

 

1 0 0 ,0 0 ^1 0 0 ,0 0 1 0 0 ,0 0 1 0 0 ,0 0

1 0 0 ,0 0

1 0 0 ,0 0

1 0 0 ,0 0

1 0 0 ,0 0

 

 

 

 

 

 

 

Объемные формулы пород:

 

 

 

 

1 . Sioso

o 6 3 2

 

 

 

 

5.

S i 5 9 AllOG

K 7 , 3 N a 7l 5 [SO ajIl25

S3°6

H « 4

O;

2 .

S i 74

 

Ol4S

 

 

6 * S 1*103

AI no

K 2

[ S 0 3]32

cO

H 232 О 408

 

^ 275

 

 

^29

3 .

S i 79

a i 18

K„

N a 7, 7 [ S 0 3]12s

7.

S i123

A lilti

H 223

0 634

 

 

 

 

S 113»» 7

0 29 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

S i 3o

A17S

K 1 1

N a 10l0 [SO j Jj 76

8* S ii3 j

Al,97 H 07

O J01

 

 

 

 

 

c0

Hl5S

O2 8 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сними особенностями. Титан, как наиболее инертный компонент, осаждается значительно раньше алюминия, поэтому происходит обогащение титаном периферических участков измененных пород. В основном он адсорбируется и осаждается в зоне аргиллизации, где его концентрация в 2 —3 раза превышает содержание в исход­

ной породе. Отсюда становится понятным, почему гидротермаль­ ные породы с алунитом в зоне интенсивного кислотного выщелачи­ вания почти не содержат титан. Особенно это относится к жиль­ ному алуниту и алуниту пор заполнения.

Парагенетические группы минералов измененных пород очень просты по своему составу и ограничены в наборе минералов. Наиболее распространен кварц, а их группировки отвечают свое­ образной зональности метасоматитов, которая зависит прежде всего от состава гндротерм и в меньшей степени от состава ис­ ходных пород; в каждой из групп доминирующим является один ■или два минерала; между группами наблюдается относительно по­ степенный переход.

Для гидротерм, связанных с экструзивными куполами различ­ ного состава, наблюдается два основных ряда ассоциаций мине­ ралов: экструзивные куполы кислого состава — кварц, кварцкаолинит (диккит), каолинит-монтмориллонит; экструзивные купо-

172



лы среднего состава — кварц (опал)— алунит, алунит-каолинит, каолинит-сапонит (монтмориллонит).

Эти парагенетические группировки могут усложняться в за­ висимости от состава гидротерм. В первом случае, при уменьше­ нии в газо-гидротермах галоидных газов и увеличении содержа­ ния сернистых газов возможен следующий ряд: кварц—сера; кварц—алунит — сера; алунит—каолинит—сера; каолинит—сера;

каолинит—монтмориллонит. В редких

случаях в группе

каоли­

нит—сера и каолинит—монтмориллонит может появиться

пирит,

а в группе кварц—гематит. Во втором

случае, при увеличении

содержания в газе сероводорода: кварц—сера; алунит—сера—пи­ рит; алунит—каолинит—сера—пирит; каолинит—сера — пирит; каолинит—сапонит (монтмориллонит) — пирит.

Все отмеченные парагенетические ассоциации наблюдались в природе (вулканы Зимина, Кихпиныч, Агломератовый, М'алетотуин, Менделеева, Головнина и др.).

Закономерности образования парагенетических групп рас­ смотрены в следующей главе.

ГЛАВА 18

ЗОНАЛЬНОСТЬ ИЗМЕНЕННЫХ ПОРОД Общая закономерность

Зональность измененных пород определяется составом газогидротерм, сопровождающих формирование экструзивных куполов. Отмечаются две формы зональности: вертикальная и горизонталь­ ная. Первая из них обусловлена зональным проявлением гидро­ терм (см. гл. 16), состав которых изменяется под воздействием окислительного потенциала, по мере их приближения к поверхно­ сти, и изменения состава во времени при затухании гидротермаль­ ной деятельности. Второй фактор имеет меньшее значение, так как в условиях становления экструзивных куполов создаются благоприятные структурные предпосылки для длительного выделе­ ния газо-гидротерм. Для куполов различного состава временной фактор проявляется не одинаково. Для средних пород он менее эффективен, для кислых — наоборот, что связано с глубиной расположения питающего очага и степенью его открытости. Гори­ зонтальная зональность обусловлена изменением состава первич­ ных терм на каждом участке проявления вертикальной' зональности при инфильтрации их сквозь вмещающие породы.

Микрозональность, отражающую принцип горизонтальной зональности, можно наблюдать непосредственно в лавовых телах куполов, где она развивается по многочисленным трещинам. Экструзивные куполы довольно часто подвергаются процессам

173


самоизменения (автометаморфизма), при которых возможно однородное изменение лавы купола в существенно алунитовые, каолиннтовые или сапонитовые изменённые породы. В этом слу­ чае некоторые зоны изменённых пород выпадают из общего ряда зональности, проявленной в связи с гидротермальными процесса­ ми, сопровождавшими образование купола.

Общий вид зональности определяется по определенным парагенетическим группировкам минералов.

Вертикальная зональность (снизу вверх): неизмененные поро­ ды — зона пропилитизацни — монтмориллонитизации (сапонитиза-

ции) — каолинизации — алунитнзации — монокварцевая зона.

Из

этого ряда часто может выпадать или зона алунитнзации,

или

монокварцевая зона. Случаи прямого перехода монтмориллонитовой зоны в алунитовую не наблюдались.

Горизонтальная зональность обычно выдержана в той. же последовательности от центра подводящего канала к вмещающим породам. В зависимости от проницаемости пород горизонтальная зональность может проявляться на огромных площадях. Чередова­ ние в постройке вулкана лавовых потоков с пирокластическими отложениями (вулканы Зимина, Кихпиныч, Менделеева и др.) приводит к выборочному зональному изменению пород. При этом отдельные промежуточные зоны могут не повторять зональность друг друга.

Под воздействием газо-гидротерм различного состава на вул­ канах проявляется своеобразная зональность, минералогический состав которой четко отражает как первичный состав терм, так и их изменение во времени. Основными минералами, отражающи­ ми зональность гидротермально измененных пород, являются кварц (опал), каолинит (диккит), монтмориллонит (сапонит). К этой же группе относятся алунит и самородная сера, но они проявляются не всегда. Пирит, марказит, гипс, ангидрит н некоторые другие являются второстепенными минералами, хотя гипс иногда может образовывать в вертикальном ряду самостоятельную зону.

Зональность и типы гидротерм

Галогено-кислотные термы, как правило, сопровождают фор­ мирование кислых экструзивных куполов. Под их воздействием образуются мощные монокварцевые зоны, занимающие осевую часть подводящего канала. На периферии развиваются кварцкаолинитовые и каолинитовые зоны измененных пород; монтмориллонитизация проявляется слабо, и часто каолиниты непосредствен­ но замещают первичные породы. В условиях высоких температур в приконтактовой части экструзии могут образовываться монозоны диккитовых пород, иногда с турмалином, гематитом или зунитом, или зоны каолинит-диккитовых пород, сменяемые во внешних частях каолинитами.

174


Галогено-кислотное выщелачивание может продолжаться дли­ тельное время. В основном изменению подвержены лавы купола и в меньшей степени вмещающие породы. Это связано с тем, что галоидные эксгаляции выделяются преимущественно из лавы и не получают площадного выделения по трещинам (см. гл. 13). Кис­ лые экструзии, сложенные вязкой лавой, отличаются особенной трещиноватостью, что создает дополнительные предпосылки для проникновения гидротерм и изменения пород.

По мере остывания лавы выделение галоидных газов умень­ шается или прекращается, их место занимают сернистые газы. Выше отмечалось, что в составе газов кислых экструзий SO2 пре­ обладает над H2 S. H2S окисляется не только кислородом воздуха, но

и самими галоидами; не исключено, что в составе газов кроме HF и НС1, обычно анализируемых в вулканических газах, присутству­ ют также F2 и С12, являющиеся очень сильными окислителями.

Появление сернистых газов способствует усложнению первичной зональности; по трещинам и около .экструзивного купола развива­ ется алунитизация, а в более глубоких зонах возможно отложение небольших количеств самородной серы и сульфидов. В этом отно­ шении представляет интерес купол Желтый (см. рис. 19). Огром­ ный массив, образованный экструзивной лавой и короткими мощными потоками дацитов, высотой около 350 м и диаметром 1,5X2 км почти полностью превращен в- кварц-каолинит-диккито- вые породы с незначительной примесью алунита, развивающегося по трещинам в теле купола. У подножия и частично на самом куполе развиты многочисленные сольфатарные поля с довольно интенсивным газо-гидротермальным проявлением. Под воздейст­ вием кислых терм происходят современные процессы алунитизации, каолинизации, отложения самородной серы и сульфидов. Поэтому, если рассматривать обобщенную зональность в ее пло­ щадном проявлении около купола на участке диаметром в 3—4 км, она будет иметь следующий вид '(от центра купола): монокварцевая зона с гематитом, диккит-каолинитовая, каолинитовая, алуни-

товая, каолинитовая, монтморнллонитовая.

Последняя

развита

слабо.

 

 

 

 

 

куполов,

Сернокислые термы преобладают при образовании

сложенных лавой

среднего состава. В первоначальную

стадию

экструзии лавы

не исключено

галоидиокислотное

выщелачива­

ние, но оно одновременно

сопровождается и сернокислотным.

Поэтому чистые монокварцевые зоны образуются редко,

обычны

отдельные тела в теле купола.

При

большом

содержании в тер­

мах сернистых газов одновременно

с образованием

монокварце-

вой зоны идет отложение серы и образуются сероносные кварци­ ты. Длительность и относительное постоянство процесса выделения серосодержащих газов приводит к образованию классической зональности типа вторичных кварцитов. В осевой зоне развивают­ ся алунитовые породы с отдельными монокварцевыми, а чаще моноопаловыми телами. К периферии и на глубину они сменяют­ ся каолинитами, а последние— монтмориллонитами, которые зани-