Файл: Киевленко, Е. Я. Геология и оценка месторождений исландского шпата.pdf

иногда называют, «подушечные» лавы (pillow lavas) известны в вулканогенных формациях любого возраста: от докембрийского до современного. Они изучались многими геологами, а их генезис являлся предметом широких дискуссий.

Четкое определение шаровой лавы дано Г. Стернсом (Stearns, 1937): «Пиллоу лава состоит из сфероидальных и эллипсоидаль­ ных блоков, покрытых стекловатой оболочкой и обыкновенно от­ деленных друг от друга обломочно-стекловатым материалом». К этому определению следует добавить следующие типичные черты шаровых лав, сформулированные И. Луисом (Lewis, 1914): «Во многих случаях обломочный материал в межшаровых пространст­ вах сцементирован в виде брекчий многочисленными вторичными минералами, среди которых доминируют хлориты, кальцит, кварц, агат вместе с эпидотом и разнообразными цеолитами. Промежутки между «подушками» бывают заполнены радиоляритом, яшмами, известняком, сланцем и более грубыми терригенными осадками, по­ павшими туда при внедрении лавы в глину или ил, а также вслед­ ствие более позднего отложения. Округлые блоки лавы часто вы­ тянуты или уплощены, причем их оси расположены параллельно. В краях сфероидов и подушек обычно находится пористая или вариолитовая зона, а их центральная часть бывает сильно каверноз­ ной или даже пустотелой».

Происхождение шаровых лав объяснялось самыми различными причинами: контракционной шаровой отдельностью, сфероидаль­ ным выветриванием, брекчированием первоначально столбчатых базальтов, скоплением огромного количества вулканических бомб, быстрым охлаждением вязкой лавы типа «пехойхой», «почкообразованием» во фронтальной части движущегося лавового потока и, наконец, излиянием лавы под воду или ее внедрением в рыхлые, пропитанные влагой осадки. Последняя точка зрения, признающая необходимость участия воды в процессе охлаждения лавы, раз­ деляется большинством геологов. Она подтверждается частой ассоциацией шаровых лав с морскими или озерно-речными отложе­ ниями, а также образованием подушечных текстур при современ­ ных излияниях базальтовой лавы в море (например, при изверже­ ниях вулканов Мауна-Лоа на Гавайских островах в 1859 г. и Матавану на архипелаге Самоа в 1909 г.). Разногласия в представ­ лениях о генезисе шеровых лав, по справедливому замечанию Р. Шрока (1950), вызваны главным образом неустановившейся терминологией, вследствие чего такое название нередко давалось субаэральным лавам с бугорчатой поверхностью и развитием сфе­ роидальных, «луковичных» и вилообразных форм выжимания.

Шаровые лавы Сибирской платформы, Тимана и Прибайкалья, образовавшиеся в континентальных условиях, обычно слагают ниж­ ние части некоторых покровов и сменяются массивными базаль­ тами по вертикали и простиранию. В зоне перехода от шаровой к плотной лаве промежутки между сфероидами и «подушками» уменьшаются, и они постепенно сливаются в компактный мандель-

84

штейн. Выше покровы имеют обычное асимметрично-зональное строение с мощной зоной базальта и верхней зоной мандельштейна. В Нагорном Карабахе на Малом Кавказе шаровую текстуру можно наблюдать по всему телу покрова. Линзы шаровых лав мощностью до 50 м залегают среди тонкозернистого мергели­ стого известняка, который иногда цементирует базальтовые сфе­ роиды (Мартунинское кальцитоносное поле).

На Сибирской платформе шаровые лавы характерны только для нижней части разреза лавовой толщи — нижней подсвиты нидымской свиты. В самом низу этой подсвиты известны протяжен­ ные горизонты шаровых лав длиной до 10 км и мощностью от 10 до 40 м. Выше по разрезу они в среднем имеют длину около 500 м и мощность до 4—5 м, а в верхах подсвиты представлены тонкими линзами мощностью от 0,5 до 2 м и протяженностью до 100 м (Гуринова, 1960).

Мощные тела шаровых лав расслоены. В их основании развиты крупные и плотно упакованные базальтовые подушки. Постепенно упаковка блоков разрежается, крупные сфероиды приобретают по­ ристую корку, а мелкие целиком состоят из манделыптейна. Затем сфероиды снова смыкаются, и шаровая лава сменяется зоной сплош­ ного манделыптейна. Промежутки между сфероидами заполнены рыхлым мелкообломочным материалом, представляющим собой разрушенные и минерализованные тахилитовые корки сфероидов.

Сибирские шаровые породы были названы Г. Г. Моором (1947) глыбовыми диабазами и манделынтейнами. Г. Г. Моор сравнивал их с гавайскими лавами типа «аа», предполагая, что еще в жидком потоке могли образоваться блоки базальта, округлявшиеся при движении. Мнение о субаэральном происхождении шаровых пород этого района получило дальнейшее развитие в работах А. В. Скропышева (1953), который именовал их вулканическими шаровыми агломератами, как продукты своеобразных извержений централь­ ного типа, состоящие из вулканических бомб. По его мнению, шаровые агломераты заполняют вулканические трубки или кон­ центрируются вокруг места выброса, а наблюдающиеся в них ги­ дротермальные минералы кристаллизуются из растворов, которые поднимались по тем же каналам. В свете изложенных выше фак­ тов эти представления не выдерживают критики. Во-первых, при застывании насыщенной газами лавы «аа» у покрова образуется не шаровая, а шероховатая или угловато-глыбовая поверхность. Во-вторых, одной только низкой вязкостью лавы и тем более ско­ плением вулканических бомб невозможно объяснить постепенные переходы шаровых пород в компактные базальты и их постоянную

и внутреннего строения шаровых пород Сибирской платформы обу­ словлены излиянием лавовых потоков в мелководные озерно-реч­ ные бассейны, глубина которых, как правило, меньше мощности

85

потока. Покровы целиком шарового строения формируются при подводных излияниях.

Сам процесс образования шаровой текстуры не совсем ясен и, вероятно, обусловлен способностью жидкой лавы распадаться в водной среде в результате резкого охлаждения и продувания воз­ никающим паром на отдельные круглые блоки, каждый из которых имеет собственную поверхность охлаждения. Крупные блоки еще в пластичном состоянии сплющивались под действием силы тя­ жести, мелкие — сохраняли более равновесную сферическую форму. Витрокластический межшаровой материал возникал за счет отсло­ ения корок сфероидов по концентрическим трещинам отдельности и приобрел вид минерализованной дресвы при последующем гид­ ротермальном изменении.

Несомненно, что внутреннее строение лавового покрова во мно­ гом зависит от состояния поверхности, на которую изливалась лава. Так, в случае инертного холодного субстрата формируются

.асимметрично-зональные покровы с относительно тонкой нижней зоной мандельштейна по сравнению с аналогичной верхней зоной. На влажном субстрате вследствие быстрого двустороннего охлаж­ дения и выделения пара образуются симметричные покровы. При изобилии влаги, а также при высокой вязкости и сравнительно не­ большой мощности лавы покров может целиком слагаться сильно пористым манделыптейном иногда с внутренними изолированными блоками базальта. Попадая в депрессии субстрата, заполненные водой, лава становится подушечной или шаровой. При небольшой глубине водоемов шаровые лавы слагают только нижнюю часть покровов и в плане повторяют конфигурацию этих водоемов. Та­ ким образом, можно говорить о фациях лавовых покровов в зави-. симости от среды их формирования, и в том числе о своеобразной лимнической фации шаровых лав.

Многие особенности строения лавовых покровов имеют суще­ ственное значение для локализации продуктов гидротермальной минерализации.

Структуры контактов отражают взаимоотношения между после­ довательно образовавшимися покровами. Поверхность каждого покрова является субстратом для следующего за ним и определяет форму его подошвы. Поэтому рисунок контакта обусловлен глав­ ным образом рельефом поверхности лавового покрова. В случаях длительного перерыва между излияниями эта картина усложня­ ется эрозионными процессами, расчленяющими субстрат, или от­ ложением пирокластического и вулканогенно-осадочного мате­ риала, сглаживающим его неровности.

В вулканологии принято различать два основных типа поверх­ ности лав: волнистую — канатную или бугорчатую («пехойхой») и шероховатую — рваную, колючую или глыбовую («аа»). Волни­ стая поверхность образуется на лавах, долго сохраняющих свою пластичность, а глыбовая — в результате деформаций уже застыв­ шей корки при течении жидкой очень подвижной лавы (Шрок,

86

87'

состоящими из дезориентированных мелких обломков шлаковых корок и глыб мандельштейна.

К числу внутрипокровных протозффузивных структур относятся контракционные трещины отдельности, первичные газовые пустоты и плоскости вытекания, а также тесно связанные с ними трещины проседания над крупными полостями (рис. 23).

Базальты во внутренних частях покровов всегда разбиты пра­ вильной системой прямолинейных трещин столбчатой или призма­ тической отдельности. Столбы обычно расположены перпендику-

Рис. 23. Структуры локализации скоплений исландского шпата в эффузивных породах: а, б — в межшаровом пространстве шроеых лав, по К. К. Атабаеву (1954 г.) и Е. В. Гуриновой (1952 г.); в, г — в контракционных трещинах у по­ верхности лавовых покровов, по Р. Г. Раскиной (1967 г.); д — в подновленных трещинах отдельности мандельштейна, по Е. Я. Киевленко (1958 г.)

лярно к поверхности покрова, редко веерообразно и имеют в по­ перечном сечении многоугольную форму. Для быстро охлаждав­ шихся краевых зон покрова, сложенных миндалекаменными базаль­ тами и манделыитейнами, характерна глыбовая, а внизу покрова плитчатая или грубосферическая скорлуповатая отдельность. В бо­ лее или менее правильных сфероидах шаровых лав развиты крае­ вые концентрические и главным образом радиальные трещины; матрацевидные и подушкообразные блоки рассечены наклонными трещинами.

Специфическими кальцитоносными структурами являются тре­ щины лавовых куполов и бугровидных выпусклостей поверхности покровов. В основном это широко зияющие клиновидные трещины,

88

крутые вблизи вершины и пологие у основания куполов, которые пересекают зону мандельштейна и нередко довольно глубоко про­ никают в миндалекаменные базальты. В сводах куполов с ними сопряжены слабо наклоненные трещины отслоения.

В верхней части покровов в манделыитейнах наряду с много­ численными мелкими порами иногда встречаются сравнительно крупные пустоты размером до 1—2 м в поперечнике. Эти пустоты обычно находятся в центре лавовых куполов, имея уплощенную ка­ раваеобразную форму с пологим сводом и плоским дном. Крупные полости выжимания лавы, как правило, разрушались еще в про­ цессе движения потока, и обломки их просевшей кровли созда­ вали глыбовую или брекчиевидную поверхность покрова с зазо­ рами между глыбами.

В шаровых лавах различаются межшаровые полости различных размеров и формы среди рыхлого витрокластического материала и небольшие пустоты в середине сфероидов, похожие в миниатюре на караваеобразные пустоты лавовых куполов.

К этому можно добавить еще один своеобразный и очень редкий тип пустот в базальтах — полые слепки с деревьев, залитых лаво­ вым потоком, а также полости, возникшие на месте разрушенных ксенолитов рыхлых туфогенных и осадочных пород.

Структуры постлавового дробления связаны с разломами и образованием трещин в уже полностью сформированных и отвер­ девших пачках покровов. Как правило, это крутые зоны разрыв­ ных нарушений, пересекающие несколько покровов и состоящие из серий сбросовых кулисообразно расположенных трещин. Вдоль, плоскостей крупных трещин фиксируются небольшие подвижки горных пород, а также участки дробления и расслан1*евания. На Сибирской платформе такие зоны выявлены Д. А. Золотаревым (1964) в Нидымском кальцитоноснбм поле. Иногда они минерали­ зованы халцедоном и мелкозернистым кальцитом, что доказывает дорудный возраст нарушений. Аналогичные зоны среди лавовых покровов нембондинской свиты Олойской впадины прослежены на расстояние до 1 км и имеют мощность от 2—3 до 10—20 м.

Выше были перечислены главные интраэффузивные элементар­ ные структуры. Фактически структуры месторождений исланд­ ского шпата являются комбинированными, сочетающими раство­ роподводящие, распределяющие и вмещающие элементарные структуры.

Роль раствороподводящих структур несомненно играли зоны постлавового дробления, рассланцевания и крутых трещин в пач­ ках лавовых покровов и подстилающих их горных породах. Они обнаружены на многих месторождениях Сибирской платформы и несут отчетливые признаки прохождения гидротермальных раство­ ров в виде слабой минерализации стенок трещин. Такие зоны иногда служат и рудовмещающими структурами (участок Шпато­ вый в бассейне р. Большой Анюй и др.), хотя, как правило, об­ становка «сквозных зон» с неоднократными подвижками мало

89,