Проявление исландского шпата в шаровых лавах трапповой формации

Страница 7

Частные структуры локализации отражают наиболее типичные черты месторождений оптического кальцита, формирующихся в условиях малых и очень малых глубин. Отсутствуют деформации, связанные со складчатостью. Основной структурный рисунок создается сложной системой разрывных нарушений или специфическими контракционными трещинами и первичной пористостью эффузивных и субвулканических пород. Трещины образуются в зоне легких статических нагрузок, где процессы растяжения преобладают над сжатием, характерно обилие открытых трещин отрыва и участков грубого дробления пород. Большую роль играют гравитационные деформации-структуры проседания и обрушения над свободными полостями самого различного размера и происхождения: от вулканических кальдер до карстовых пещер.

Интравулканические структуры месторождений и кальцитоносных тел в эффузивных породах определяются особенностями внутреннего строения пачек лавовых покровов, текстурой лав и наличием поздних разрывных нарушений. В соответствии с этим выделяются: 1) структуры контактов покровов, 2) протоэффузивные внутрипокровные структуры и 3)структуры постлавового дробления.

Эффузивные толщи сложены многими лавовыми покровами, которые непосредственно налегают друг на друга и местами переслаиваются пирокластическими, вулкано-терригенными и осадочными породами. Следовательно, излияния лав происходили почти непрерывно, чередуясь с более или менее длительными периодами вулканического покоя, эрозионных процессов и осадконакопления. Лавовые покровы имеют массивное, а также частично или полностью шаровое (подушечное) строение.

Наиболее распространены массивные лавовые покровы, состоящие из мелкозернистого базальта с пористой мандельштейновой зоной закалки вверху и внизу покрова. По относительному развитию этих зон различаются асиметрично-зональные, симетрично-зональные и неправельно-зональные (сложно-зональные) покровы. В подавляющем большинстве случаев верхняя зона мандельштейна в 10-15 раз мощнее нижней, что обусловливает асиметрично-зональное строение таких покровов. Обильно пористый мандельштейн постепенно, но на коротком расстоянии сменяется миндалекаменным базальтом с редким, но более крупными миндалинами и затем однородным базальтом. Изредка встречаются симетрично-зональные покровы, у которых мощности зон верхнего и нижнего мандельштейна примерно одинаковы. При этом нижний мандельштейн обычно отличается неравномерной пористостью, а также наличием трубчатых миндалин, и другими следами прохождения газовых струй.

В нидымской свите Сибирской платформы средняя мощность массивных покровов равна 12-15 м, на долю верхней зоны мандельштейна приходиться от 0,1 до 2-3 м. Замечено, что соотношение между мощностью зон мандельштейна и базальта зависит от общей мощности покрова и тем больше, чем тоньше покров. Маломощные покровы местами сложены почти одним мандельштейном.

Механизм образования пористых зон хорошо изучен и заключается в дегазации застывающей лавы, вязкость которой увеличивается преждевсего в краевых, быстро охлаждающихся частях потока. В этом процессе кроме изначально растворенных газов иногда принимает участие внешняя вода, выпаренная лавой из влажного субстрата. Происхождение сложно-зональных покровов объясняется переслаиванием отдельных языков лавы вдоль фронта движущегося лавового потока.

Значительно сложнее строение лавовых покровов, имеющих участки шаровой или подушечной текстуры. Шаровые или, как их иногда называют “подушечные” лавы (pillow lavas) известны в вулканогенных формациях любого возраста: от докембрийского до современного.

Четкое определение дано Г.Стернсом: “Пиллоу лава состоит из сфероидальных иэлипсоидальных блоков, покрытых стекловатой оболочкой и обыкновенно отделенных друг от друга обломочно-стекловатым материалом”. К этому определению следует добавить следующие типичные черты шаровых лав, сформулированные И.Луисом: “Во многих случаях обломочный материал в межшаровых пространствах 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, попавшими туда при внедрении лавы в глину или ил, а также вследствие более позднего отложения. Округлые блоки лавы часто вытянуты или уплощены, причем их оси расположены параллельно. В краях сфероидов и подушек обычно находятся пористая или вариоловая зона, а их центральная часть бывает сильно кавернозной или даже пустотелой”.

Происхождение шаровых лав объяснялось самыми различными причинами, но наиболее популярной и признанной большинством геологов, является точка зрения, признающая необходимость участия воды в процессе охлаждения лавы т.е. излияние лавы непосредственно под воду или ее внедрение в рыхлые, пропитанные влагой осадки. Эта точка зрения подтверждается частой ассоциацией шаровых лав с морскими или озерно-речными отложениями, а также образованием подушечных текстур при современных излияниях базальтовой лавы в море. Разногласия в представлениях о генезисе шаровых лав, вызваны главным образом неустановившейся терминологией.

Шаровые лавы Сибирской платформы, Тимана и Прибайкалья, образовавшиеся в континентальных условиях, обычно слагают нижние части некоторых мпокровов и сменяются массивными базальтами по вертикали и простиранию. В зоне перехода от шаровой к плотной лаве промежутки между сфероидами и”подушками” уменьшаются, и они постепенно сливаются в компактный мандельштейн. Выше покровы имеют обычное асимметрично-зональное строение с мощной зоной базальта и верхней зоной мандельштейна.

На Сибирской платформе шаровые лавы характерны только для нижней части разреза лавовой толщи – нижней подсвиты нидымской свиты. В самом низу этой подсвиты известны горизонты шаровых лав длиной до 10 км и мощностью от 10 до 40 м, а в верхах подсвиты представлены тонкими линзами мощностью от 0,5 до 2 м и протяженностью до 100 м.

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

Особенности залегания и внутреннего строения шаровых пород Сибирской платформы обусловлены излиянием лавовых потоков в мелководные озерно-речные бассейны, глубина которых, как правил, меньше мощности 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 возникающим паром на отдельные круглые блоки, каждый из которых имеет собственную поверхность охлаждения.

Крупные блоки еще в пластичном состоянии сплющивались под действием силы тяжести, мелкие – сохраняли более равновесную, сферическую форму. Витрокластический межшаровой материал возникал за счет отслоения корок сфероидов по концентрическим трещинам отдельности и приобрел вид минерализованной дресвы при последующем гидротермальном изменении.

Несомненно, что внутреннее строение лавового покрова во многом 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 охлаждения и выделения пара, образуется симметричные покровы. При изобилии влаги, а также при высокой вязкости и сравнительно небольшой мощности лавы, покров может целиком слагаться сильно пористым мандельштейном 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. Таким образом, можно говорить о фациях лавовых покровов в зависимости от среды их формирования, и в том числе о своеобразной лимнической фации шаровых лав.