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
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 |
|
|
|
|
||||
S° |
|
|
|
|
|
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 |
S° |
|
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-