5.2.2. Пирокластические пласты
Пирокластические пласты вулканического происхождения состоят из обломков, имеющих размер от долей сантиметра до нескольких метров. Некоторые обломки состоят из вулканического стекла, образовавшегося из выброшенных в воздух и мгновенно остывших или частично раскристаллизованных капелек лавы, а некоторые – представляют отдельные кристаллы, ранее возникшие в магме.
Несцементированные пирокластические обломки пород могут быть разделены по размерам и происхождению на вулканическую пыль (< 0.25 мм), вулканический пепел (0.25-4.0 мм), лапилли (4-32 мм), фъямме (уплощённые и линзовидные обломки стекловатой лавы), шлак (пористые и стекловидные обломки), обломки (>32 мм) и бомбы (от 4см до нескольких метров). Вулканические бомбы обычно грушевидной, витой или лепёшкообразной формы, покрыты трещиноватой коркой и с пористой массой внутри (рис. 5.11). Если ядро бомбы сложено инородным телом или ранее затвердевшей лавой, то такая бомба называется бомбой обволакивания.
|
|
Рис. 5.11. Разные типы вулканических бомб, по Е.Ф. Малееву (1980). а – двухполюсная веретенообразная; б – поперечный разрез бомбы а; в – однополюсная веретенообразная; г – миндалевидная; д – поперечный разрез бомбы г; е – поперечный разрез бомбы с широким экваториальным выступом; ж – цилиндрическая ленточная; з – поперечный разрез бомбы ж; и – поперечный разрез «коровьей лепёшки»; к – «коровья лепёшка». |
К эксплозивным образованиям, слагающим вулканокластические или пирокластические пласты, относятся:
● туфы, подразделяющиеся по размеру обломков на агломератовые (>50 мм), крупнопсефитовые или крупнолапиллиевые (10-50 мм), мелкопсефитовые или мелколапиллиевые (2-10 мм), псаммитовые (2-0,25 мм), алевритовые и пелитовые (<0.25 мм);
● затвердевший (сцементированный) пирокластический материал: туф (угловатые обломки < 4мм); туфобрекчия (преобладают угловатые обломки< 4мм, но есть и >4 мм); вулканическая брекчия (угловатые обломки > 4мм); агломерат (первично округлые обломки> 4мм); жерловый агломерат, аналогичен агломерату, но расположен в вулканическом жерле; вулканический конгломерат (в нём обломки округлены под действием водных потоков);
● тефры, сложенные вулканическими бомбами, гравием и песком;
● пемзы, агглютинаты (породы, спекшиеся в плотную каменную массу, скопления всевозможных обломков и заполняющие жерло вулкана и внутреннюю часть шлакового конуса), спекшиеся туфы, игнимбриты и др.
Граница между вулканокластическими (или пирокластическими) и вулканогенно-осадочными породами обусловлена количеством примеси осадочного материала. Она проходит между осадочно-пирокластическими породами или ортотуффитами (пирокластического материала > 50 %) и пирокласто-осадочными или паратуффитами (осадочного материала > 50 %).
5.2.3. Покровы (покровные и эксплозивные фации)
Покровы образуются при излиянии лав или выбросах пирокластического материала на более или менее ровную поверхность суши или морского дна. По составу покровы могут быть лавовые, пирокластические и игнимбритовые.
Лавовые покровы, как правило, образованы из базальтовых лав, которые наименее вязкие и застывают при сравнительно высокой температуре (около 1100º), поэтому они легко изливаются из протяжённых трещин, растекаются на большие расстояния, покрывая большие территории. Площадь лавовых покровов достигает несколько сотен тысяч квадратных километров, например, траппы Сибирской платформы, базальты Деканского плоскогорья в Индии и т.д. Мощность отдельных покровов может быть от нескольких метров до 50 м. Но так как извержения происходят многократно, то суммарная мощность покровов может достигать1-2 км. Покровы, сложенные средними или кислыми породами меньше по площади и по мощности, чем покровы основных лав.
Пирокластические покровы характерны для наземных извержений эксплозивного типа. Пирокластический материал может быть выброшен на высоту до нескольких километров, и поэтому его отложение будет происходить на большой площади. Ближе к жерлу вулкана отлагаются крупные обломки, а пепловый материал может быть унесён ветром на сотни километров от места извержения. В толще наземных вулканогенно-обломочных пород отсутствует чёткая слоистость. При их образовании широко развиты явления переноса и переотложения первичного материала водными потоками, обусловленные гравитационным оползанием по склонам и переносами грязево-каменными потоками во время извержения. Они напоминают селевые потоки и называются –лахары. Частицы пирокластического материала могут при переносе смешиваться с дезинтегрированным материалом осадочных, магматических или метаморфических пород, образуя, таким образом, туфогенно-осадочные отложения. Всё это создаёт сложное внутреннее строение пирокластических покровов.
В вулканических областях почти не встречаются чисто лавовые или чисто пирокластические покровы. Обычно они переслаиваются, отражая смену типов извержений – эффузивных и эксплозивных.
Игнимбритовые покровыобразуются в результате консолидации пепловых потоков и отложений «горячих туч», возникающих при извержении риолитовой, трахилипаритовой или трахиандезитовой лав, которые богаты летучими компонентами и извергаются обычно очень бурно. Образующиеся при наземном извержении тяжелые раскалённые облака из газов, насыщенных пирокластическими обломками, под большим давлением вырываются из жерла вулкана, и обломки, падая на землю, сплющиваются и «свариваются», образуяигнимбриты. Они либо заполняют неровности в рельефе, либо слагают покровы площадью до десятков тысяч квадратных километров. Иногда раскалённая туча, состоящая из обломков и газа, обрушиваются на склоны гор большой лавиной. В 1902 г. такие «тучи» за десятки минут уничтожили 28 тысяч человек у подножия горы Пэле на острове Мартиника.
При изучении игнимбритовых покровов Венгрии Г.Панто в 60-ых годах двадцатого столетия выявил вулканические потоки, образовавшиеся из раскаленного газонасыщеного обломочного материала и представляющие нечто среднее между лавовыми потоками и пирокластическими. Для этих пород он предложил два термина – игниспумит(вспененная лава) ипоточный туф. Разделение между ними проведено по агрегатному состоянию дисперсной среды – жидкой флюидальной для игниспумитов и газовой фазе для поточных туфов. Строение игниспумитов может быть зональным (вследствие неравномерного спекания по мощности потока), полосчатым (когда в потоке обломочный материал был не более 10 см в поперечнике) и флюидальным (когда весь материал в процессе сплавления расплющивался и ориентировался параллельно плоскости потока). Вспененные липаритовые лавы, похожие на игниспумиты и имеющие признаки туфолав, выделяются какигнимульситы. Спёкшиеся туфы раскалённых пирокластических потоков, описаны на Камчатке какигниторренты.