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

Т а б л и ц а Зв

Статистика по потокам и куполам (дацито-липаритов, липаритов и риолитов) Камчатки и некоторых других районов .

Т а б л и ц а 4 Состав пород лавовых потоков и куполов вулканов Зимина и Шивелуч

Ро,(Т=900°С) | 1,9-10~6 | 8,2-10— 0

Рис. 13. Схема зонального изменения отношения Fe0/Fe203 и РО2 do с ремя формирования купола «Нового».

(номера зон на схеме соответствуют табл. 5).

лено, что процессы окисления экструзивной лавы протекают более интенсивно, чем эффузивной. А -вот интенсивность окисления раз­ личных минералов в лавах не рассматривалась.

П р и м е ч а н и е . Аналитики * А. М. Погорелова, ** И. Б. Никитина, *** И. И. Товарова.

47

Попытаемся дать оценку этому явлению. Рассмотрим не­ сколько уравнений возможного образования Fe20 3 за счет основ­ ных железосодержащих минералов лавы.

смогут быть прямо аппроксимированы на реальные процессы окис­ ления в горячих лавах, но они вполне дают качественную ориенти­

минералов, содержащих различные валентные формы железа. Повидимому, данный параметр в значительной степени увеличивает величину дисперсии в отношении окись — закись в суммарном со­ держании железа в породе. Это предположение подтверждается и корреляционным анализом пары Fe20 3—FeO в лавовых потоках и экструзиях. Коэффициент корреляции равен 0,45, что с большим допуском говорит о пропорциональном изменении в отношении Fe20 3—FeO при окислительных процессах, хотя при р = 0,95 он и значим.

С повышением температуры скорость окисления в значитель­ ной мере возрастает, что в конечном итоге может привести к пол­ ному разрушению первичных железосодержащих минералов с об­ разованием Fe20 3 и других продуктов их разрушения.

Таким образом, поле устойчивости Fe30 4 при 25° С определя­ ется Ро~— Ю-88'9— 10-67'74 атм. Выше значения—10-87'74 лежит поле

устойчивости Fe20 3. Поэтому вполне естественно, что лава длитель­

48

но формирующихся куполов в условиях высокого Ро, должна со­ держать больше Fe2 0 3, чем FeO.

Чем больше магнетита (или других соединений типа nFeOX XtfiFe2 0 3), тем интенсивнее идут процессы окисления FeO до Fe2 0 3.

Максимальное содержание магнетита падает на андезиты, и соот­ ветственно отношение Fe2 0 3 /Fe0 в них выше, чем в других поро­ дах (табл. 6 ). Нужно отметить еще одну деталь. Как показывает

пример с куполом вулкана Безымянного (см. рис. 13 и табл. 5), большое значение имеет место взятия пробы. И, как правило, от­

минералогии идентичных по составу лавовых потоков; этот вывод касается и статистической оценки, и конкретно лав одного вулка­ на. Средние оценки минералогического состава лав и куполов для трех вулканов Камчатки (табл. 7) не отражают кажущихся раз­ личий ввиду очень большой вариации этих средних значений. И все же можно отметить, что лавы более богаты пироксенами, а купо'лы — роговой обманкой, хотя на вулкане Зимина роговая об­ манка отсутствует и в лавах, и в куполах.

А. Ритман (1964) пишет, что часто на глубине господствую иные, чем на поверхности, условия, так называемые субвулкавкческие, характеризующиеся более высоким давлением и богатст­ вом газа. При этих условиях образуются частично другие, чем в

давлении и обилии газа в магме. При более высокой температуре из сухих расплавов выделяется пижонит.

Таким образом, как роговая обманка и биотит, так и гипер­ стен указывают на высокое давление и газонасыщенность магмы, образующей экструзивную лаву. При низком давлении и бедности газом эти интрателлурические вкрапленники (фенокристаллы) не­ устойчивы. Если экструзия лавы продолжается длительное время, а сами лавы охлаждаются медленно, фенокристаллы роговой об­ манки и биотита переходят в смесь стабильных минералов: вода удаляется, и часто возникают реакции с еще существующим рас­ плавом. Роговая обманка замещается смесью из плагиоклаза, ав­ гита (пижонита), оливина и магнетита; биотит замещается саниди­ ном, пижонитом (клиногиперстеном) и магнетитом, причем кремнекислота отнимается у расплава. Фенокристаллы гиперстена реа­ гируют при образовании пижонита с молекулами диопсид-авгита расплава. Они становятся похожими на корродированные. Во всех этих случаях новые продукты могут образовать оболочки вокруг остатков фенокристаллов, которые редко исчезают пол­ ностью; в таких случаях остаются псевдоморфозные пятна из сме­ си стабильных минералов.

Как мы уже отмечали, химизм лавовых потоков и куполов аналогичных пород почти идентичен. Однако условия становления