авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |

Вулканогенно-осадочный литогенез в наземной рифтовой зоне исландии

-- [ Страница 2 ] --

Ассоциация платобазальтов включает два типа напластования лавовых толщ. Формирование одного из них связано с трещинными излияниями, а другой образуется в результате вулканических извержений центрального типа. В первом случае возникают полого залегающие стратифицированные толщи, в которых на больших расстояниях сохраняются одинаковые условия залегания и последовательность напластования. Во втором случае образуются сложные лавовые постройки, в которых отдельные лавовые потоки или их группы редко прослеживаются на расстояние более 5–10 км, а падения пород сильно варьируют. Главными компонентами осадочных отложений ассоциации платобазальтов являются хорошо выдержанные на большом расстоянии горизонты базальтовой (реже кислой) тефры и линзы вулканотерригенных отложений, иногда включающие прослои углей. Стратиграфическая мощность ассоциации составляет несколько километров.

Ассоциация "древних серых базальтов" представлена серией переслаивающихся субаэральных лавовых потоков с разнообразными вулканокластическими и осадочными (вулканотерригенными) породами, составляющими половину или даже более объема ассоциации. Переслаивание субаэральных лав и туфов с донными моренами (тиллитами), флювиогляциальными и озерно-ледниковыми отложениями представляют характерное сочетание отложений в наземном лавово-ледниковом парагенезе. Не постоянны, но характерны диатомиты, сидеромелановые туфы и тефроиды. Образование сидеромелановых туфов и тефроидов генетически связано с гидроэксплозивными извержениями базальтов. Мощность ассоциации составляет 500–600 м для плиоцен-плейстоценовых отложений и несколько десятков метров – для голоцена.

В другую ассоциацию объединяются отложения, образовавшиеся в подледных и внутриледниковых озерах, на шельфе в ледовой обстановке и за ее пределами. Отложения этой ассоциации объединяет сонахождение базальтовых подушечных лав, подушечных брекчий, скоплений гиалокластитов, гидроэксплозивных базальтовых туфов и разнообразных тефроидов, туффитов и основных морен. Отложения этой характерной ассоциации в Исландии объединяются в “формацию Моуберг“.

В составе этой ассоциации выделено три парагенетически комплекса отложений. Морской парагенез состоит из подушечных лав, гидроэксплозивных туфов, морских тефроидов, туффитов и туфогенных песчаников с остатками морской фауны. Паралический парагенез включает подушечные лавы, гиалокластиты, переслаивающиеся с основными моренами. Внутриледниковый (интрагляциальный) парагенез образован подушечными лавами, гиалокластитами, гидроэксплозивными туфами и основными моренами. Потоки субаэральных лав разной протяженности составляют постоянный, генетически закономерный элемент во всех трех парагенезах.

Морской парагенез. Многие детали формирования вулканогенных отложений на шельфе удалось установить при рассмотрении способа образования и закономерностей сочетания различных типов отложений на примере острова-вулкана Суртсей, возникшего в море к югу от Исландии в 1963 году [Thorarinsson, 1965, 1966]. Условия образования и типы вулканических продуктов, образующихся при извержении на шельфе, подробно рассмотрены в работах [Ахметьев и др., 1978, Гептнер, 1980]. Отложения морского парагенеза известны среди эоплейстоценовых и плейстоценовых толщ. Формирование их продолжается в Исландии в наши дни.

Интрагляциальный парагенез объединяет отложения, образовавшиеся при извержении вулканов в толще ледниковых покровов. Появление и распространение интрагляциальных отложений связано с существованием уже в плиоцене на территории Исландии мощных ледниковых покровов. Этим обстоятельством определяются рамки стратиграфического распространения интрагляциальных отложений. Молодые отложения этого парагенеза распространены в верхнем плейстоцене. В строении длительно формировавшихся интрагляциальных построек вскрываются неоднократно чередующиеся в разрезе накопления подушечных лав, подушечных брекчий, гидроэксплозивных туфов и тефроидов, потоков субаэральных лав и ледниковых отложений (основных морен). Подробнее строение интрагляциальных отложений рассмотрено в работах [Ахметьев и др., 1978, Гептнер, 1977, 1980].

Паралический парагенез. Отложения этого парагенеза формировались в основном в водной обстановке на шельфе и на прилегающей суше при извержении в толще ледниковых покровов и за их пределами в межледниковые периоды. Наибольшая мощность отложений гляциального шельфа, достигающая 1-1,5 км, отмечена в современной зоне рифтогенеза на севере и юге острова.

Основными компонентами паралического парагенеза являются подушечные лавы и гиалокластиты. Подушечные лавы и гиалокластиты неоднократно сменяют друг друга в разрезе, а по латерали связаны фациальными переходами. Туфы, т.е. продукты эксплозивной деятельности практически отсутствуют. Формирование отложений происходило при неоднократном и значительном перемещении края ледниковых покровов, спускавшихся на шельф Исландии. Суммарная наблюдавшаяся мощность плейстоценовых паралических отложений в береговых разрезах достигает 600–700 метров.

Горизонты субаэральных лав и основных морен, залегающие среди подушечных лав и гиалокластитов маркируют периоды прекращения подводных извержений и распространения ледниковых покровов на шельф соответственно. Широкое развитие гиалокластики в составе паралического парагенеза обусловлено спецификой подводного извержения базальтов, заключающееся в том, что наряду с формированием подушечных лав большую роль играло подводное лавовое фонтанирование (пульверизация и разбрызгивание раскаленного расплава в воду), продуцирующее большое количество гиалокластики.


Гранулометрический и минералогический состав

вулканотерригенных отложений платобазальтов

Во время накопления платобазальтов кластический материал формировался главным образом за счёт разрушения и переотложения свежей, несцементированной тефры (синхронно-переотложенный материал). Это определило специфику минералого-петрографического состава и гранулометрический состав образовавшихся пород. Гравелиты глыбовые, валунные и галечные накопления в платобазальтах имеют локальное распространение. Главную роль в строении вулканотерригенных отложений играют песчаники, пески и алевролиты. Слоистость в тонкозернистых отложениях горизонтальная, нечёткая, слабо проявляющаяся при смене гранулометрического состава обломков. В горизонтах, соответствующих времени активной деятельности крупных вулканических аппаратов центрального типа в толще миоценовых платобазальтов присутствуют диамиктиты, слагающие неслоистые и несортированные отложения селевых потоков и гравитационных обвалов. Мелкозернистый состав вулканотерригенных отложений, слабая обработка кластических компонентов, плохо выраженная горизонтальная слоистость с линзовидным распределением материала разного гранулометрического состава указывают на накопление основной массы вулканотерригенных пород мелкими, временно существовавшими потоками. Их формирование произошло в основном за счёт выпавшей из воздуха тефры и переотложения её ветром и временными водотоками. На периферии конусов выноса возникали благоприятные условия для образования озерных и болотных отложений. Важно подчеркнуть, что в составе миоценовых вулканогенно-осадочных отложений нет пород, включающих терригенный глинистый материал. Этот факт определенно указывает на отсутствие процесса преобразования (выветривания) рыхлых осадков на поверхности лав или переотложения продуктов гидротермально измененных базальтоидов.




Отложения на наземных и подводных склонах вулканов

Наиболее активным и мощным агентом разрушения лавовых толщ были ледники, с появлением которых связано возникновение глубоко расчлененного рельефа. В это время формируются отложения разного генезиса, содержащие большое количество базальтовой гиалокластики – продукта подледных и подводных извержений. На суше особенности развития ледниковых покровов целиком или в значительной степени определяли существование помимо морен и водноледниковых образований появление других осадочных отложений, среди которых важную роль играют коллювиальные, делювиальные, солифлюкционные накопления.

Главным фактором, влиявшим в ледниковый период на появление и формирование основных особенностей вулканогенно-осадочных отложений, являлся подлёдный (подводный) вулканизм. В первую очередь это сказалось на разнообразии отложений, формировавшихся на склонах и по периферии вулканических построек действовавших в интрагляциальных, а на шельфе в морских условиях (подводный коллювий, субаэральный коллювий, тефроделювий). Склоновые отложения четко подразделяются на две группы. Одну, наиболее широко распространенную, составляют отложения, формировавшиеся одновременно с вулканическими извержениями. Это склоновые отложения синхронные извержению.

По составу и характеру распространения четко выделяется два типа эксплозивной вулканокластики базальтового состава. При наземных эксплозиях тефра полностью или в большей части состоит из окристаллизованного (тахилитового) материала, отлагавшегося на небольшом расстоянии от центров извержения, ареал распространения не превышает 2030 км. В наземной обстановке на поверхности лавовых покровов тонкая фракция тефры легко переотлагалась ветром. Тефра, образующаяся при извержении расплава в воду или ледниковый покров (гидроэксплозии), содержит большое количество закалочного (сидеромеланового) стекла. Основная масса сидеромелановой тефры слагает насыпной конус или отлагается в водоёме в непосредственной близости от центра извержения и переотлагается затем течениями. При подлёдных извержениях рыхлый материал выносится селевыми потоками.

Другая группа склоновых отложений образуется при разрушении относительно древних вулканогенных отложений. Это гравитационный коллювий, представленный, в основном, грубообломочным материалом, слагающим более или менее мощные шлейфы подножья. В составе этой группы рассматриваются склоновые отложения, накапливавшиеся в зоне гидротермальных проявлений (сольфатарные поля) на поверхности земли, включающие большое количество глинистых минералов разного состава.

Глава 3. Вулканогенно-осадочные отложения

гляциального шельфа Исландии

Большие мощности вулканогенно-осадочных отложений формировались в пределах гляциального шельфа в конце плиоцена и особенно в плейстоцене. Эти отложения отличаются рядом характерных особенностей, связанных с извержением вулканов в толще ледникового покрова на побережье и в воде на прилегающем шельфе.

Состав, строение и мощность отложений гляциального шельфа Исландии зависят от того, образуются они в зоне рифтогенеза или на флангах рифтовой системы. В зоне рифтогенеза состав и количество обломочного материала определялся в основном характером и интенсивностью вулканических извержений. За пределами зоны активных вулканических проявлений главную роль при накоплении обломочного материала на шельфе играла экзарационная деятельность ледников.

За последние 4-5 млн. лет территория Исландии испытала около 20 ледниковых периодов [Geirsdottir et al., 2007]. Возраст наиболее древних ледниковых горизонтов (около 2 млн лет) установлен в разрезе шельфовых отложений группы Брейдавик. В составе этих отложений выделяется 12 горизонтов диамиктитов, переслаивающихся с водноледниковыми и вулканогенными отложениями отождествляемыми с ледниковыми периодами [Eiriksson, 1981]. Нельзя исключить и того, что часть диамиктитов могла быть сформирована катастрофическими водно-ледниковыми потоками при подлёдных извержениях и не может соответствовать периодам продвижения на шельф ледниковых покровов.

Вулканогенно-осадочные шельфовые отложений изучались в разрезах, протягивающиеся на большое расстояние на севере юге, юго-западе и острова. На севере, на полуострове Тьёднес в бухте Брейдавик в разрезе плиоцен-плейстоценовых отложений вскрыты отложения наземных и подводных извержений. Здесь гиалокластиты и наземные потоки лав переслаиваются с водноледниковыми отложениями, основными моренами и морскими осадками. Обломочный вулканотерригенный материал состоит главным образом из продуктов разрушения базальтов. Помимо базальтов были найдены единичные обломки гранитов и гнейсов, свидетельствующие о возможности поступления в прибрежные районы Исландии в плиоцене экзотического каменного материала с дрейфующим льдом. Рыхлые вулканогенные образования представлены главным образом мелкозернистой базальтовой (сидеромелановой) гиалокластикой, формировавшейся при извержениях в толще ледниковых покровов и на шельфе в открытом водном бассейне в результате гидроэксплозий.

На юге на расстоянии нескольких десятков километров в обрывах древнего клифа изучены вулканогенные и вулканотерригенные отложения, формировавшиеся при подлёдных извержениях на шельфе или на прилегающей к нему низменной части суши. В составе осадочных отложений основную роль играют донные морены (тиллиты), прослеженные на большое расстояние. Строение шельфовых отложений в этом районе подробно рассматривается в работе [Исландия и срединно-океанический хребет. Стратиграфия. Литология., 1978]

На юго-восточном фланге рифтовой зоны формирование шельфовых отложений исследовалось в пределах крупного эрозионного вреза в мощной толще вулканитов, непосредственно примыкающей к краю современного ледникового покрова Ватнайёкудль. Здесь вулканогенные, ледниковые (тиллиты) и морские (?) плиоцен-плейстоценовые отложения, заполняют крупную погребенную троговую долину. В днище трога залегает горизонт тиллита (основная морена), вложенный в мощную толщу подушечных лав. Максимальная мощность осадочных отложений оценивается в 120 метров. Осадочные отложения представлены тонко- и среднезернистыми, горизонтально- и волнисто-слоистыми мелкозернистыми тефрогенными песчаниками. Кровля осадочной толщи сильно эродирована ледником и перекрыта тиллитом. Среди крупных обломков в этом горизонте тиллита найдены породы, содержащие морские раковины пелеципод, фораминиферы и балянусы. На основании этих находок можно считать, что вулканогенно-осадочные отложения здесь формировались в прибрежной обстановке и частично сложены морскими осадками.

На полуострове Рейкьянес скважинами вскрыто более 1000 метров вулканогенно-осадочных шельфовых отложений, включающих раковины морских моллюсков. Разрез здесь состоит из многократного переслаивания осадочных отложений с гиалокластитами, залегающими в виде вытянутых линз, и потоками лав наземных базальтов. Извержения вулканов происходили, вероятно, на небольшой глубине и при неравномерном погружении этого участка шельфа. В этом случае также как это наблюдалось на современном острове-вулкане Суртсей (1963-66 гг.) выше уровня воды формировались пласты наземных лав [Thorarinsson, 1966, Einarsson, 1994].

Важнейшей чертой гляциального шельфа в зоне активных вулканических проявлений являются большие мощности отложений и наличие в их составе несортированных грубообломочных отложений катастрофических водных потоков. При извержении в толще льда формируются мощные потоки талых вод, транспортирующие и отлагающие большое количество несортированных осадков. Контакты и вложение неслоистых, несортированных осадков катастрофических потоков в слоистых отложений наблюдались в разрезах плиоцен-плейстоценовых шельфовых отложений. В селевых отложениях видны многочисленные следы размыва, крупные обломки, “плавающие” в средне- и тонкозернистом матриксе, состоящем из разнообразной гиалокластики и пористых обломков тефры.

Глава 4. Состав, строение и условия формирования

горизонтов базальтовой тефры в толще платобазальтов

В составе стратифицированных вулканогенных толщ платобазальтов эксплозивные образования имеют подчинённое значение. При наземных извержениях базальтов по способу образования в составе вулканокластического материала можно различать тефру фреатомагматических, фреатических и гидроэксплозивных извержений и лавового фонтанирования. По вещественному составу среди эксплозивных отложений платобазальтов выделяется три группы. Одну составляют витрокластические пеплы, состоящие в основном из обломков сидеромеланового стекла (сидеромелановая тефра). Нередко, помимо стекла, в небольшом количестве (первые проценты) присутствуют крупные кристаллы (вкрапленники) плагиоклазов и пироксенов. Другую группу составляют эксплозивные отложения, состоящие главным образом из литокластических обломков (шлаки, лапилли и более мелкие, обычно пористые обломки) с небольшим количеством стекла в мезостазисе (тахилитовая тефра). Смесь витро- и литокластики слагает третью группу тефровых отложений.

Типичной чертой строения разрезов платобазальтов является частое чередование отдельных потоков базальтовых лав с синхронно, и синхронно-переотложенной тефры, включающей мелко- и тонкозернистые фракции сидеромеланового стекла, основного компонента “красных горизонтов”. Суммарная мощность тефры в лавовой толще может достигать 2% при средней мощности горизонтов тефры 2030 см. Каждый горизонт представляет собой серию сильно вытянутых линз, мощность отдельных раздувов в которых достигает иногда 50 см и более. Слои тефры различной мощности (от первых см. до 1 м), перекрывающиеся пластами лавы, окрашены в красный и красно-кирпичный цвет (red beds).

Особенно отчетливо эффект внешнего воздействия (прогрева) перекрывающих лавовых потоков виден тогда, когда породы "красных горизонтов" содержат крупноалевритовые и песчаные обломки сидеромеланового стекла. В этом случае центральные части обломков сохраняют первоначальный желто-зеленый или бледно-коричневый цвет, а окисленная зона красного цвета развита только по периферии частиц. В нижней части наиболее мощных слоёв тефры обломки сидеромеланового стекла остается не окисленными. Появление красного цвета связано с замещением в сидеромелановом стекле большей части закисного железа окисным. Это удалось подтвердить при прогреве в лабораторных условиях современной сидеромелановой кластики.

Зоны красного цвета появляется не только в слоях базальтовой тефры, но в рыхлых отложениях другого генезиса, если они содержали значительное количество сидеромелановых обломков в аллювиальных, озерных, ледниковых (тиллитах) отложениях, перекрытых потоками лав. Красный цвет в этих отложениях отмечается только в тех случаях, когда лавы изливались на осадки, слагавшие сухую поверхность. В подошве лавовых потоков, излившихся в озеро или на влажный и мягкий грунт в долине реки зона красного цвета отсутствует.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.