XII. Вулканогенно-осадочные породы

Осаждаясь из воздуха или воды и смешиваясь с частицами ранее отложенных наземных или подводных осадков, вулканические частицы обусловливают появление на поверхности Земли пород, в которых присутствуют компоненты осадочного и магматического происхождения, - вулканогенно-осадочных образований. На начальном этапе они представляют собой осадки – рыхлые скопления частиц осадочного происхождения и продуктов извержения вулканов. На следующих этапах литогенеза происходит их обезвоживание, цементация и превращение в вулканогенно-осадочную горную породу.

Классификация. Среди осадков и соответствующих им вулканогенно-осадочных горных пород выделяются две группы (табл. 25).

К осадкам первой группы относятся глинистые, алевритовые или песчаные пеплы, если содержание в них обломочных частиц не превышает 50%. Вулканогенная часть этих осадков количественно преобладает и представлена вулканическим стеклом, обломками эффузивных пород и пирокластическими минералами (полевыми шпатами, пироксенами, амфиболами, магнетитом, апатитом и др.).

При последующей их цементации образуются вулканогенно-осадочные породы, получившие название туффиты, в которых пепловая часть составляет более 50%. В качестве цементирующего вещества могут быть глинистые минералы, хлориты, карбонаты, цеолиты.

Осадки второй группы представлены пепловыми глинами, алевритами, песками, карбонатными илами и т.д. В них примесь пеплового материала не превышает 50%. При их цементации образуются туфогенные породы – туфогенные конгломераты и брекчии, туфогенные гравелиты, туфопесчаники, туфоалевролиты, туфоглины или туфоизвестняки, в которых пепловый материал также составляет менее 50%.

Таблица 25

Классификация вулканогенно-осадочных образований

Группы	Пирокластики от 5 до 50%		Пирокластики от 50 до 95%
	осадки	породы	осадки	породы
Вулканогенно-обломочные	Пепловые галечники	Туфоконгломераты, туфобрекчии	Галечные пеплы	Туффито-конгломераты, туффито-брекчии
	Пепловые пески	Туфопесчаники	Песчаные пеплы	Туффито-песчаники
	Пепловые алевриты	Туфоалевролиты	Алевритовые пеплы	Туффито-алевролиты
Вулканогенно- глинистые	Пепловые глины	Туфоглины	Глинистые пеплы	Туффито-глины
	«	Туфоаргиллиты	«	Туффито-аргиллиты
Вулканогенно- карбонатные	Пепловые карбонатные илы	Туфоизвестняки	Известковые пеплы	Туффито-известняки

Породы, где примесь пеплового материала не превышает 5%, относятся к нормальным осадочным породам. Наоборот, если в вулканогенной породе обломочного или карбонатного материала меньше 5%, то она называется вулканическим туфом и относится к магматической (эффузивной) породе.

Вещественный состав. Пирокластический материал в вулканогенно-осадочной породе может быть представлен обломками разной крупности – от глыбовых до глинистых (пепловых). Крупнообломочный материал характеризуется часто пористой структурой, им является, например, пемза. Обычно компоненты – это вулканическое стекло (обсидиан), шлаки, идиоморфные кристаллы, специфические обломки пород.

Типичными признаками пирокластического происхождения минералов являются следующие.

1. Наличие специфической силикатной оболочки вокруг зерен (опацитизация), что делает их непрозрачными.

2. Образование вокруг зерен неустойчивых минералов непрозрачной оболочки, сложенной продуктами окисления (обычно гидроксидами железа).

3. Присутствие многочисленных включений в виде мельчайших точечных частиц магнетита, закономерно расположенных в зерне.

4. Морфологические особенности пирокластических зерен (оплавленность, сферическая форма, идиоморфность, неокатанность и др.).

5. Зональность кристаллов (например, полевых шпатов, кристобалита, базальтической роговой обманки и др.).

Идиоморфные кристаллы полевых шпатов и мафических минералов, образовавшиеся в магматическом очаге, весьма характерны для вулканогенно-осадочных образований. Однако часто в осадках присутствуют и их осколки.

На стадии диагенеза возникает цементирующее вещество, представленное глинистыми минералами, цеолитами, опалом, халцедоном, кристобалитом, хлоритами, глауконитом, кальцитом и др.

Диагностические признаки. От типичных вулканических пород вулканогенно-осадочные отличаются присутствием обломочного, первичного глинистого или карбонатного материала, от осадочных пород, наоборот, наличием пирокластических минералов и обломков пород. Минеральный состав осадков и пород отличается незрелостью ассоциаций (присутствием большого количества неустойчивых к процессам выветривания минералов).

Текстура. Преобладают массивные или слоистые толщи вулканогенно-осадочных пород.

Структура. Пузыристая, пористая, стекловатая, афанитовая.

Характерные типы пород. В туффитах осадочный материал может иметь различное происхождение (обломочное, хемогенное и органогенное). Они обычно формируются в водной среде. Основными компонентами в них являются глинистые и карбонатные минералы, органические остатки, а также терригенные зерна. В некоторых туффитах хорошо видна слоистость. В зависимости от величины обломков они подразделяются на 1) туффито-брекчии (размер обломков в основном более 30 мм), 2) грубообломочные туффиты (30-5 мм), 3) крупнообломочные туффиты (5-1 мм), 4) мелкообломочные туффиты (1-0,1 мм), 5) тонкообломочные туффиты (менее 0,1 мм).

Пирокластический материал, перенесенный по воздуху, в дальнейшем может попасть в водную среду. В процессе переноса водными потоками пирокластические частицы постепенно округляются. Образовавшиеся с их участием вулканогенно-осадочные породы выделяются под названием «туфоиды» и «туфотоиды». Обычно они образуются в результате размыва и переотложения более ранних туфогенно-осадочных пород.

Генезис. Все вулканогенно-осадочные породы связаны с деятельностью наземных или подводных вулканов. Особой группой вулканогенно-осадочных образований являются наземно-морские, которые сформировались под влиянием наземных вулканов, продукты извержения которых отложились на дне морей и океанов. Размеры пепловых частиц в них обычно имеют алевритовую размерность. Нередко они осаждаются в глинистые осадки дна океанов, вследствие чего гранулометрический состав вулканогенно-осадочных образований становится двувершинным.

Подводный вулканизм столь же широко распространен, как и наземный. Его особенностями является более широкий разнос пепловых частиц, особенно в направлениях подводных течений. При этом по некоторым признакам можно определить направление и дальность переноса пирокластического материала от жерла вулкана. Наиболее важными из них являются средний размер зерен пирокластических минералов, степень их уплощенности и окатанности. В частности, такие определения сделаны на примере слюд, которые отличаются высокой миграционной способностью. Для морских вулканогенно-осадочных образований характерны также слоистость и присутствие органического вещества.

Месторождения. С вулканогенно-осадочными породами связаны многочисленные и разнообразные месторождения полезных ископаемых – руды железа, марганца, меди, свинца, цинка, фосфатные, кремниевые и др. Среди последних очень широко распространены яшмы и фосфориты. Характерными зонами их распространения являются, например, Урало-Тяньшаньский, Тихоокеанский, Альпийский складчатые пояса.

Применение. Полезные ископаемые, приуроченные к вулканогенно-осадочным породам, применяются в качестве сырья для металлургической, химической, строительной индустрии и т.д.

Вопросы для самопроверки

1. Каким образом классифицируются вулканогенно-осадочные породы?

2. Чем отличаются туффиты от туфогенных пород?

3. Перечислите признаки пирокластического происхождения минералов.

4. В чём заключается отличие морских вулканогенно-осадочных пород от наземно-морских?

5. Назовите область применения вулканогенно-осадочных пород и их распространение на земной поверхности.