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

подводящего канала, не вызывает сомнения в том случае, если вмещающие породы обладают высокой проницаемостью, а мас­ штаб изменения лежит в пределах первых метров, в лучшем слу­ чае— десятков. В природе же наблюдаются поля измененных по­ род, занимающие сотни квадратных метров и даже десятки кило­ метров, которые развиваются по исходным породам с различной структурой, но в них строго выдерживается общий ряд зонально­ сти. Проявление зонального становления измененных пород в таких

масштабах требует несколько иного объяснения их происхож­ дения.

При образовании экструзивных куполов перекрывающие их породы испытывают большую напряженность, что приводит к об­ разованию массы радиальных и концентрических трещин относи­ тельно равномерно распределенных от центра давления магмы, в данном случае центрального вулканического жерла. Образуется сеть трещин, выполняющих в пространстве конус, обращенный острием к очагу, от которого передается это напряжение. По этим трещинам устремляются магматические эманации, дифференци­ рующие от подводящего канала радиально. Возможность такой дифференциации подтверждается многочисленными полевыми на­ блюдениями. Вокруг экструзии создаются концентрические зоны, как бы вложённые друг в друга конусы, по которым поднимаются к поверхности дифференцированные магматические эманации, кис­ лотность, которых определяется в первую очередь составом газовой фазы. Поскольку приток эманаций длительный, их состав изменя­ ется во времени (в каждой зоне) очень медленно, возможно огром­ ное по масштабам изменение вмещающих пород. В этом случае легко объяснить большие площади, занятые аргиллитами, и срав­ нительно небольшие— сернокислотными и галогенокислотными измененными породами именно в ряду горизонтальной зонально­ сти. В рассматриваемой схеме не исключаются горизонтальные инфильтрационные процессы. Они могут и проявляться весьма ин­ тенсивно, и изменять породы в горизонтальном ряду зональности по вертикали.

В качестве примера рассмотрим измененные породы района проявления термальных вод на Паужетке (Набоко, Е. П. Рябичкина, 19622; Набоко, Филькова, 1966[). Гидротермы, поднимающиеся в область разгрузки, как показывают термодинамические расчеты, способны к интенсивным процессам монтмориллонитизации (воды хлоридно-натровые, углекислые с рН = 8). Поровые растворы монтмориллонитизированных пород находятся в равновесии с монтмо­ риллонитом. По мере приближения к поверхности воды становят­ ся более кислыми за счет окисления сероводорода. Изменяет­ ся и состав поровых вод, а соответственно и минералогия аргилли­ тов; в их составе появляется каолинит (ом. рис. 21, № 71—77). Аналогичные явления отмечаются и на вулканах, в частности на Кихпиныче и в Долине Гейзеров, где по мере удаления от подво­ дящих трещин сменяется газово-гидротермальный режим и, соот­ ветственно, меняется характер измененных пород.

]82

Существуют и другие методы расчета энергетической направ­ ленности метасоматических процессов. В своей предпосылке они исходят прежде всего из относительного постоянства объемов метасоматитов и замещаемых ими пород. Поэтому при расчете энер­ гии процесса рассматривается не полная энергия возможного про­ цесса, а часть ее, приходящаяся на определенный объем (обычно ккал/см3), так называемая удельная энергия. Мы не ставим перед

расчета приведены в табл. 58. При этом исходили из предположе­ ния, что ряды измененных пород можно рассматривать как типич­ ные метасоматиты. Результаты расчетов показывают, что законо­ мерная смена одних зон другими относительно четко контролиру­ ется энергетической направленностью метасоматических процессов

(табл. 59—61).

Под воздействием как талогенокислот.ных, так и сернокислот­

183

Т а б л и ц а 59

Значения Д.4° (ккал/см3) и Uv (ккал/см3) гидротермально-метасоматически изменениыхпород и исходной породы (гиперстеновый андезит) — район Малетойваям, Северная Камчатка

Т а б л и ц а 60

Значения ДА (ккал/см3) и £/„ (ккал/см3) гндрогермально-метасоматически измененных пород и исходной породы (вулкан Кихпиныч, купол Желтый)

Минералы, об. %

значительно меньше, чем у вмещающих пород. Затем, в случае для галогенокислотных терм, метасоматиты с пониженным уровнем Uv

отодвигаются к периферии, а на их месте развиваются породы, удельная внутренняя энергия которых выше. Происходит последо­ вательное образование более выгодных в энергетическом отноше­ нии пород и вместе с тем поглощение внешними зонами энергии, освободившейся в центральных зонах. Так получается, если следо­ вать трактовке Ю. В. Казицына и В. А. Рудника. Как отмечает Ф. А. Летников (1969), все без исключения вулканические метасо­ матиты (типа вторичных кварцитов) образуются с экзоэффектом, что указывает на прямую связь между характером метасоматического изменения и теплоотдачей в приповерхностной зоне земли, обусловливающими экзотермичность процесса. Так ли это?

Т а б л и ц а 61

Значения ДА° (ккал/см3) и Uv (ккал/см3) гидротермально-метасоматически измененных пород (вулкан Зимина)