5.3 Внутреннее строение

и полевое изучение вулканических пород и структур

5.3.1. Внутреннее строение лавовых потоков и экструзий

Текстуры лавовых потоков и экструзий

Наиболее распространённые текстуры лавовых потоков и экструзий – флюидальная, полосчатая, однородная, плотная (массивная), такситовая, эвтакситовая, перлитовая, мариконитовая, сферолитовая, пористая (пузырчатая), миндалекаменная.

Флюидальность– потокообразное расположение зёрен или микролитов основной массы, огибающей фенокристаллы, если таковые имеются. Вызывается токами при движении вязкой застывающей лавы. Внешне флюидальность часто выражена тонкой полосчатой неоднородностью – тонкими полосами разных цветов и оттенков. Иногда Флюидальность улавливается только под микроскопом. По флюидальности можно определять направление движения лавы, но при этом нужно учитывать, что в лавовых потоках и особенно в экструзиях происходит не ламинарное, а турбулентное движение. Между зонами с линейными полосами часто располагаются зоны с волнистой флюидальностью.

Полосчатость– грубая неоднородность пород в отличие от тонкой неоднородности и флюидальности. Она обусловлена разной степенью кристаллизации лавы одного состава, разным вещественным составом, различной степенью пористости, разрывами лавы на субпараллельные полосы и брекчированными зонами.

В породе с однороднойтекстурой минеральные элементы распределены равномерно. Плотная или массивная текстура характеризует породу монолитного сложения без пор и полостей, в то время какпористаяприсуща пористым лавовым потокам.Такситоваятекстура характеризуется неоднородным сложением и включает в себя несколько типов – брекчиевидно-такситовую, шлирово-такситовую, шаровую такситовую, концентрически-скорлуповатую такситовую.Эвтакситоваятекстура включает множество полосчатых разновидностей.Перлитоваятекстура развивается обычно в кислых лавах в результате гидратации стекла и образования концентрически-скорлуповатых шариков диаметром около 1-3 мм. Перламутровый цвет и шарообразная форма напоминают жемчуг.Мариконитоваятекстура образуется в кислых лавах, когда в перлитовых породах остаются равномерно расположенные округлые участки обсидиана, не затронутые процессом гидратации.Шароваяилисферолитоваятекстура характеризуется обособлениями в виде шаров или сфероидов и характерна обычно для лав кислого состава.Миндалекаменнаятекстура представляет собой частный случай пористой или пузыристой текстуры, когда поры заполнены каким-либо минералом.

Cтруктуры лавовых потоков и экструзий

Основные структуры лав и экструзий по Ю.Ир. Половинкиной подразделяются на четыре группы.

1. Микролитовые структуры: а) порфировые; б) офировые: ортоофировая, фонолитовая, микропойкилитовая, трахитовая, пилотакситовая, микролитовая, интерсертальная, спилитовая, гиалопилитовая, псевдосферолитовая, вариолитовая.

2. Криптокристаллическиеструктуры: а) порфировые; б) офировые: микрофельзитовая, криптокристаллически-аллотриоморфнозернистая, сферолитовая.

3. Стекловатыеструктуры: а) витропорфировые; б) витроафанитовые: кристаллитовая, гиалиновая (стекловатая).

4. Промежуточныеструктуры: аплитотрахидоидная, габбро-офитовая, лучистая, радиально-лучистая, криптовая, гломеропорфировая, полифировая, невадитовая, толейитовая, пойкилоофито-интерсертальная.

Трещиноватость и отдельность лавовых потоков и экструзий

Трещиноватость экструзий и лавовых потоков образуется в период их становления– синхронная трещиноватость, а также в период прекращения движения лавы и её охлаждения – несинхронная трещиноватость. Кроме того, трещиноватость может возникать в результате выветривания или тектонических напряжений – вторичная трещиноватость. В зависимости от физических свойств лавы и условия её застывания образуется различного рода трещиноватость, определяющая виды отдельности. Несинхронная трещиноватость определяет следующие виды отдельности (табл. 1).

Таблица №1. Типы трещиноватости и отдельности.

Тип трещиноватости	Отдельность
Беспорядочная, грубая	Блоковая, глыбовая
Правильная, параллельная и перпендикулярная направлению движения лавы (плоскости потоков)	Кубическая, параллелепипедальная и др.
Параллельная направлению движения лавы (плоскостям потока)	Плитообразная или плитчатая
Перпендикулярная плоскостям движения лавы (плоскостям потоков)	Призматическая, столбчатая
Параллельная поверхностям подушек и шаров в пиллоу-лавах	Сферическая
Повторяющая форму трубообразной экструзии	Цилиндрическая
Перпендикулярная поверхностям подушек и шаров	Радиальная

По трещиноватости и отдельности можно судить о форме лавовых тел или определять центры извержений.

Блоковаяотдельность развивается преимущественно в лавовых потоках;плитообразнаяили плитчатая – в лавовых потоках (параллельно поверхности потока), куполах и субвулканических дайках (параллельно границам тел);кубическая и др. – в крупных экструзиях и потоках;столбчатая– в лавах и экструзиях и иногда в дайках (перпендикулярно границам потоков и тел);сферическая– в небольших куполах при выжимании менее вязких лав и в подушечных лавах в подводных условиях; цилиндрическая – в трубообразных штоках;радиальная– в небольших близповерхностных субвулканических штоках при равномерном охлаждении, в экструзиях с луковичным строением и в лавовых потоках со столбчатой отдельностью вблизи подводящих каналов, в агломератах и бомбах подводного происхождения.

Строение лавовых потоков

Текстуры лавовых потоков определяются пористостью, наличием включений и особенностями строения. По степени пористости лавовые потоки могут быть подразделены на монолитные или слабопористые, сильнопористые или пенистые и пористые пирокластовые, по наличию включений – на кластолавы и лавобрекчии, а по вязкости – на жидкие и вязкие.

Рис. 5.12. Образование туннеля в лавовом потоке, по Е.Е.Милановскому.	Рис. 5.13. Морфоскульптура лавового потока с поперечными валами и концевыми лопастями

Жидкие лавовые потоки обычно маломощные, с пористой зоной вверху и внизу потока, с пузырями, пещерами и тоннелями (рис. 5.12), с волнистой поверхностью и т.д. Вязкие лавовые потоки большей мощностью (до десятков метров), лентообразной формы (рис. 5.13), со слабой пористостью, отсутствием пузырей и полостей, с глыбовой поверхностью различного типа. Ламинарное течение лавы способствует образованию трахитовой структуры, в областях закалки лав стекловатые структуры, далее от поверхности образуются гиалопилитовые, а в центральных частях потоков интерсертальные или долеритовые структуры. Кроме того, в лавах существуют признаки микронеоднородности – наличие моно- и полиминеральных сферолитов, более крупных шаровых обособлений, глобулей, фенокристаллов и др., которые распределяются в потоке в некоторых случаях упорядоченно.

Флюидальность хорошо проявляется в кислых породах, менее чётко в породах среднего состава, и почти не выражена в основных лавах.

Наземные (аэральные) лавовые потоки часто обладают отдельностью: в верхней и нижней части потока пластовой, а в центральной – столбчатой, ориентированной по нормали к границам потока.

Рис. 5.14. Столбчатая отдельность в лавовых потоках, по А.К.Уотерсу. а – переход к кровле потока в тонкую отдельность; б – наклонные тела столбчатой отдельности в средней части лавового потока показывают направление движения лавового материала.

Иногда в центральной части потока может быть наклонно залегающая столбчатая отдельность, сформированная чуть позднее отдельности в кровлевой и подошвенной части потока. Её наклон указывает на направление течения лавы (рис 5.14). Столбчатая отдельность свойственна базальтовым лавам платформенного и посторогенного вулканизма, но встречается и в лавах орогенных структур, а также в гипабиссальных дайках.

Потоки и покровы, образовавшиеся в морской среде, более выдержаны по мощности, в пирокластических слоях может наблюдаться градационная слоистость, а в лавовых потоках – подушечная и шаровая отдельность. Накопившиеся на морском дне эффузивные породы подвергаются зеленокаменному перерождению (хлоритизации и серпентинизации), а среди основных пород нередко присутствуют спилиты (альбитизированные диабазы).

Внутренне строение лавовых потоков характеризуется рядом особенностей. Слоистость в них обычно плохо выражена. Для картирования лучше использовать признаки определения кровли и подошвы потоков или покровов. Кровля лавового потока имеет волнистую, пузырчатую поверхность. В верхней части лавового потока массивных и волнистых лав порода будет иметь афанитовый облик, корки взламывания, структуры скручивания, зоны пористых или миндалекаменных пород, а в нижней – порода будет более кристаллической, с обломками нижележащих пород, с экзо- и эндоконтактовой зоной закалки. Между слоем монолитной лавы и лавокластитом обычно находится слой лавобрекчии (рис. 5.15).

Рис. 5.15. Перемещение и накопление в подошве обломков застывшей корки лавы, по Е,Е. Милановскому.

В мощных покровах в качестве опорных поверхностей можно использовать границы между отложениями различного состава, которые обычно отличаются окраской текстурой или структурой. В качестве маркирующих горизонтов можно использовать линзы, слои или горизонты пирокластических пород, находящихся между лавовыми потоками.

Строение куполов и экструзий.

В куполах основного и кислого состава в приконтактовых и апикальных частях развивается кластолава и брекчиевая лава. Затем в кислых породах зона перлита (вулканическое стекло со специфической системой мелких свёрнутых и др. трещин) и в центральной части монолитная порода разной степени кристалличности с закономерно расположенными трещинами и иногда с флюидальностью (в кислых породах). В экструзиях указанные закономерности могут не выдерживаться. Кроме того, в ряде случаев экструзиям свойственна столбчатая отдельность.