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 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |

Вулканогенно-осадочный литогенез в наземной рифтовой зоне исландии

-- [ Страница 6 ] --

Дискретный характер формирования вторичных минералов особенно четко выявляется при изучении полосчатых, параллельно-слоистых образований. Параллельно-слоистые, горизонтально ориентированные выделения цеолитов и глинисто-цеолитовых агрегатов широко развиты и прослежены на многие километры в южном секторе рифтовой зоны в голоценовом абразионном обрыве, сложенном подушечными лавами и гиалокластитами. На стенках порового пространства гиалокластитов кристаллы цеолитов располагаются тонким слоем (0,5-1 мм), в который упираются, горизонтально ориентированные параллельные “слойки” глинисто-цеолитовых образований. Мощность этих слойков и свободного пространства между ними варьирует в широких пределах, от долей миллиметра до 1-2 см. В крупных полостях отчетливо видна плоская поверхность кровли и подошвы “слойков”.

При исследовании на сканирующем электронном микроскопе установлено, что нижние части слойков состоят из хаотично ориентированных крупных кристаллов цеолитов, вверх сменяющихся более мелкими. Все кристаллы цеолитов покрыты пленкой глинистых минералов, иногда с отчётливо выраженной микроглобулярной структурой. Некоторые кристаллы цеолитов с поверхности частично разрушены. В поровом пространстве между кристаллами цеолитов глинистое вещество образует систему параллельно ориентированных горизонтально расположенных “перемычек” Цеолиты крустификационных выделений на стенках порового пространства и в составе параллельно слоистых образований (“слойков”) состоят из шабазита. Глинистые минералы, слагающие пленки на поверхности кристаллов цеолитов и участвующие в строении параллельно ориентированных “перемычек”, также как микроглобулярные выделения в поровом пространстве гиалокластитов по качественному составу (данные микрозондирования) сходны и, видимо, могут отождествляться со смектитами

Параллельно-слоистые и концентрические кремнистые образования (ониксы) в крупных открытых полостях базальтов известны во многих районах Исландии. Чаще всего они встречаются по периферии центральных вулканов, содержащих кислые субвулканические тела, а также в трещинно-дайковых роях, пространственно связанных с вулканическими аппаратами центрального типа, включающих субвулканические интрузии дацитов и риолитов [Гептнер и др., 2004 ].

Строго говоря, "в чистом виде" параллельно-слоистые кремнистые образования не были встречены. Всегда наряду с доминирующим параллельно-слоистым типом выделения кремнезема были видны слойки, слагающие концентрическую зональность, независимо от того заполнена полость была полностью или верхняя ее часть осталась свободной. Для выяснения генезиса ониксов важной структурной особенностью является наличие горизонтально ориентированных параллельно-слоистых выделений кремнезема в полостях с неровным дном и с нависающими карнизами. Здесь на разных уровнях прослеживаются слои равной мощности даже тогда, когда они формировались под нависающим карнизом полости.

Текстурный рисунок слоистых кремнистых выделений исследовался в шлифах в проходящем (с анализатором) или отраженном свете. В проходящем свете хорошо видны основные текстурные детали современного состояния кремнистого материала, а при включении анализатора проявляется картина его перекристаллизации. В отраженном свете виден первичный рисунок постепенного накопления кремневого геля с многочисленными деталями пористости, глобулярной текстуры, корочек нарастания. При перекристаллизации большая часть таких тонких текстурных признаков, свидетелей последовательного накопления кремневого геля, оказывается скрытой, замаскированной при перекристаллизации различными структурными типами халцедона. Ряд слойков малой мощности часто объединяется одним структурными типом халцедона.

В строении исследованных ониксов отчетливо выделяется две зоны: концентрических и параллельно-слоистых выделений кремнезема. Зона с концентрической текстурой состоит из опала и халцедона, а параллельно-слоистая часть оникса – из опала, халцедона и кварца. В концентрическом слое многие сфероиды халцедона осаждались на вытянутых пальцеобразных структурах, сложенных опалом (это могли быть мембранные трубки или биохемогенные образования ?). Структура сфероидов свидетельствует об их исходно халцедоновом составе. Напротив, в параллельно-слоистой части в отраженном свете четко видно глобулярное строение первичного кремнистого материала даже там, где он сейчас представлен микрозернистым кварцем. Это указывает на исходный гелевый характер кремнистого вещества в ониксах. Притыкание параллельно-слоистой опал-халцедон-кварцевой части оникса к концентрическому слою халцедоновых сфероидов рассматривается как определенное указание на существование перерыва после формирования последних и изменение условий при накоплении параллельно-слоистых порций кремнезема. О прерывистом характере накопления отдельных слоев кремнезема свидетельствует присутствие на их поверхности почкообразных скоплений слоистых силикатов смектит-селадонитового состава или хорошо образованных кристаллов кальцита, последовательно перекрывающихся несколькими слоями кремнезема


Жильная минерализация

В платобазальтах в пределах трещинно-дайковых роев помимо смектит-цеолитового комплекса широко распространены относительно высокотемпературные кремнистые минералы, которые, судя по структурным взаимоотношениям, являются более поздними, наложенными на горизонтально расположенные зоны цеолитизации. Минеральные образования газовых полостей включают (в порядке образования): селадонит, смектиты, цеолиты, кварц (иногда халцедон) и кальцит. Слоистые силикаты располагаются в виде каемок разной толщины на стенках полостей. Кальцит обычно заполняет пространство, оставшееся свободным между кристаллами цеолитов и кварца.

В секущих жилах селадонит встречается редко, смектиты образуют в них тонкие каемки, а главную роль играют цеолиты и кварц и/или халцедон. В некоторых трещинках, заполненных цеолитами и кварцем, глинистые минералы отсутствуют. В открытых трещинах выделения цеолитов образуют натёчные образования. В разрывах, по которым происходило смещение, иногда можно видеть, что тектонические подвижки происходили одновременно с образованием вторичных минералов и после него.


Минерализация зон брекчирования в дискретно расширяющихся трещинах. Характерные черты минерализации зон брекчирования выявлены при изучении базальтов в шлифах. Зоны дробления первоначально были заполнены смектитами. Вытянутые пальцеобразные и почкообразные скопления смектитов, ориентированные перпендикулярно к поверхности стенок, указывают на то, что формировались они в полости открытых трещин, цементируя многочисленные остроугольные обломки вмещающей породы. При последующем расширении зоны разрыва и образовании новых оперяющих трещин состав минералообразующего раствора изменился, осаждались только цеолиты. Мельчайшие жилки цеолитов секут зоны дробления и ранее образованные скопления смектитов.

Прерывистый характер формирования гидротермальных минералов отчетливо виден при анализе соотношения поровой и трещинной минерализации. Рассмотрим конкретный пример. В зоне системы трещин газовые полости в лавах частично или полностью заполнены агрегатом слоистых силикатов (смектитов и селадонита) c четко выраженной концентрической зональностью. Во внутренней части газовых полостей это смектиты темно-коричневого цвета, а во внешней, прилегающей к базальту, располагается тонкая каёмка ярко-зелёного цвета селадонита. На стенках крупной трещины (жилки), рассекающей некоторые газовые полости, располагается тонкая пленка слоистых силикатов светло-желто-зелёного цвета (смектиты?). На поверхности этой пленки видна крустификационная кайма кристаллов цеолита (шабазит?). Центральная часть жилки заполнена аморфным кремнистым веществом (опал), с характерной сетью тонких трещинок дегидратации. Контакты между опалом и цеолитами четкие. Тонкие жилки, оперяющие крупную жилку, образовавшиеся позднее, заполнены только опалом. Слоистые силикаты на стенках трещины, цеолиты и опал, заполняющие жилку, пересекают контур концентрически зональных смектитов и селадонита на стенках газовых полостей. Подобное соотношение указывает на разновремённость заполнения вторичными минералами газовых полостей и секущих их трещин.

Особенности распространения гидротермальной минерализации и характер выделения и взаимоотношения минеральных компонентов с вмещающими породами и друг с другом в значительной степени являются следствием режима растяжения, образования разрывов, трещин, внедрения даек важнейших факторов формирования зоны рифтогенеза. В рифтовой структуре зоны трещиноватости постоянно обновляются и формируются новые пути миграции подземных вод. Возобновляемые системы трещиноватости обеспечивают высокую миграционную способность подземных вод в зоне гидротермального преобразования пород, замещение одних минеральных компонентов другими. Сочетание в толще платобазальтов разных по составу и времени образования минеральных компонентов происходило на фоне длительно существовавшей в зоне разрывов и трещин гидротермальной системы. Выявленные зоны гидротермальной минерализации только в самом общем виде соответствуют современной картине распространения температур в толще базальтоидов. В пределах активно живущего роя трещин проницаемость пород и пути миграции горячих вод меняются достаточно быстро, поэтому температуры современного прогрева пород и образовавшееся ранее зональное распространение минералов могут полностью не совпадать. С этим связано наложение друг на друга разных по составу и времени образования гидротермальных минералов, возникших при разных температурных обстановках.



Последовательное формирование гидротермальных минералов.

Выше уже говорилось, что по способу образования среди новообразованных минералов в пределах относительно низкотемпературной смектит-цеолитовой зоны следует различать метасоматические минералы и минералы, синтезированные из растворов или образовавшиеся при раскристаллизации гелей. Особый интерес представляют минералы, осаждавшиеся из раствора или образовавшиеся при раскристаллизации геля. Выделения слоистых силикатов, цеолитов и кремнистых минералов, слагающих в макроскопических и микроскопических полостях серии горизонтально ориентированных слойков, указывают на седиментационный характер их образования.

 Модель формирования зональных выделений слоистых силикатов разного состава-1

 Модель формирования зональных выделений слоистых силикатов разного состава (и-2

Рис. 2. Модель формирования зональных выделений слоистых силикатов разного состава (и цвета) в пределах развивающейся трещинной системы. 1сине-зелёное глинистое вещество, селадонит; 2селадонит и темно-зелёное глинистое вещество, смектит; 3светло-зелёное глинистое вещество, смектит; 4 смектит и кальцит.

Важно подчеркнуть, что в моноклинально залегающих толщах миоцен-плиоценовых платобазальтов и в перекрывающих их тектонически ненарушенных плиоцен-плейстоценовых толщах полосчатые выделения всегда горизонтальны. Исключение составляют зоны флексур, образовавшиеся позже и осложняющие общее моноклинальное падение миоценовых толщ на западном и восточном бортах рифтовой зоны.

Повторение или чередование слоистых силикатов разного цвета и разного состава, заполняющих газовые полости и трещины рассматривается как свидетельство изменения состава минералообразующего раствора, произошедшего на фоне растяжения и появления новых трещин.

Образование новых трещин или открытие ранее существовавших и заполненных вторичными минералами открывало возможность для проникновения в породу новых порций растворов. В результате происходило формирование следующего уровня слоистых силикатов или, в зависимости от определенных условий, из раствора осаждались цеолиты, кремнистые минералы, кальцит.

В упрощенном виде образование зональных выделений слоистых силикатов разного состава (цвета) в пределах трещинной системы может быть представлено следующим образом. Каждый этап обновления старых или открытия новых трещин сопровождался проникновением в породу новых порций раствора, отличавшегося по своим физико-химическим характеристикам. В результате сформировалась серия слоёв слоистых силикатов, разного цвета и состава (см. рис 2). За пределами трещинно-дайковых роёв смена выделений слоистых силикатов разного состава на ограниченном участке породы регистрируется редко.

Обстановка и время формирования ониксов.

Собранный фактический материал и литературные данные позволили придти к выводу о существовании значительного перерыва, между образованием ониксов и формированием вмещающих их базальтов. Рассмотрим это на примере исследования горизонтально ориентированных кремнистых полосчатых образований прослеживающихся на большое расстояние в дислоцированной толще платобазальтов Эйьяфьордура на севере Исландии. Толща базальтов накопилась в интервале 79 млн. лет. Наклонное залегание параллельно слоистых кремнистых образований отмечено только в базальтах, запечатывающих древний вулканический массив Флатейярдалур [Young et al, 1985] и в районе флексуры, время формирования которой определяется около 4 млн. лет [Saemundsson, 1974, 1979]. В лавах (их возраст не более 3 млн. лет), горизонтально залегающих с угловым несогласием на платобазальтах, слоистые кремнистые образования ориентированы горизонтально.

Появление кремнистой минерализации в базальтах может быть связано с миграцией нагретых подземных вод по системе трещин и дайковых роёв, рассекающих толщу платобазальтов. Источником кремнезёма, вероятно, были кислые субвулканические интрузии, известные на севере и на юге рассматриваемого района [Geptner et al., 1995; Гептнер, Петрова, 1996; Гептнер и др., 2004]. Время образования одной из таких интрузий (3,36±0,25 млн. лет), расположенной в южной части Эйьяфьордура, удалось установить при анализе закалочного стекла методом треков2. В апикальной части кислая интрузия рассечена трещинами, продолжающимися и во вмещающие базальты. В некоторых, наиболее мощных трещинах, отмечены полосчатые, параллельно-слоистые, горизонтально расположенные выделения кремнезёма. Очевидно, что их формирование произошло после внедрения этой интрузии в толщу платобазальтов. Следовательно, кремнистая минерализация в рассматриваемом местонахождении произошла не ранее 3,36 млн. лет.

Дискретный характер поступления кремнистого материала в открытую полость следует из отмеченных текстурных особенностей ониксов (чередование “пачек” параллельно-слоистых и концентрических образований) и наличия явных перерывов в кремненакоплении, во время формирования кристаллов кальцита или скоплений глинистых минералов на поверхности кремнистых слоев. Послойное исследование химического состава слоистых кремнистых образований (ониксов) показало, что состав элементов-примесей в них не остается одинаковым.

Характер изменения растворов, отлагавших кремнистые минералы, восстановлен при послойном исследовании содержания петрогенных и малых элементов с помощью лазерного микроспектроанализа. Анализируя полученные данные можно предположить, что состав раствора, которым заполнялась полость при формировании параллельно-слоистого агата, неоднократно изменялся. Наиболее высокие содержания многих элементов-примесей наблюдаются в слоях, прилегающих к стенкам вмещающего базальта. Эти слои характеризуются относительно повышенным содержанием Mg, Ca, Al, Cd, Cr, Cu, Nb, Ni, Pb, Ta, Ti, V. Слои, заполняющие центральную часть оникса обеднены Mg, Fe, Co, Mn, Mo, Pb, Sn, Zr и рядом других элементов. Это указывает на то, что раствор, отлагавший эту часть слоёв оникса, содержал наименьшее количество элементов-примесей.

Образование концентрической и параллельно-слоистой зональности ониксов контролируется процессом формирования новых и многократным подновлением существовавших трещин, основных путей перемещения гидротермальных растворов в толще базальтов. Большая часть микрозернистого кварца в изученных ониксах – продукт перекристаллизации опала или халцедона. Кремнистое вещество отлагалось из растворов, а образовавшийся затем гель преобразовывался в опал. Значительно реже отдельные зоны ониксов, состоящие из микрозернистого кварца, формировались непосредственно из раствора, циркулировавшего в толще базальтов. Локальные концентрации кремнезема в смектит-цеолитовой зоне свидетельствуют о миграции кремния на большое расстояние.

Состав и условия образования кремнистых минералов

В низкотемпературной зоне на фоне общего слабого изменения вмещающих пород осаждение минеральных компонентов происходит из слабо минерализованных растворов. В открытых полостях наблюдается следующая последовательность образования гидротермальных минералов. Сначала осаждались гидроксиды железа и/или железистые слоистые силикаты, затем цеолиты, минералы кремнезема и кальцит. Однако в жилах и жеодах нередко приходится отмечать нарушение отмеченной последовательности минералообразования, когда в первую очередь формировались кремнистые минералы или они чередуются со слоистыми силикатами и цеолитами.

Изучение состава и распространения кремнистых минералов в серии разрезов и анализ литературных данных показали, что кремнистые минералы в толще платобазальтов распространены далеко не случайно [Гептнер, Петрова, 1996]. В большом количестве кварц отмечен в породах, испытавших локальное высокотемпературное гидротермальное изменение. Это породы, слагающие крупные центральные вулканы (включающие субвулканические интрузии кислого состава), а также зоны разломов, дайковых и трещинных роёв, т.е. зоны активной циркуляции сильно нагретых подземных вод. О способности кремния мигрировать в растворённом виде на большое расстояние свидетельствуют локальные скопления кремнистых минералов среди слабо изменённых базальтов смектит-цеолитовой зоны. Появление кремнистой минерализации в толще слабо изменённых базальтов связано с деятельностью термальных вод, циркулировавших в лавовых потоках и прорывающих их дайковых комплексов. Относительное время образования разных форм кремнистых минералов устанавливается по структурным соотношениям друг с другом и с другими вторичными минералами. По способу выделения кремнистые минералы образуют четыре группы: 1) жильная минерализация, 2) заполнение разнообразных пустот, 3) метасоматическое замещение и 4) реликтовые образования свидетели исчезнувших минеральных ассоциаций. Наибольшим разнообразием пользуются минеральные новообразования в жилах и пустотах шлаковой зоны подошвы и кровли лавовых потоков, а также в газовых полостях внутри лавового потока.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 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.