Состав, структура и принципы классифицирования вулканокластических пород.

I. Пирокластические – породы, образовавшиеся в результате эксплозивного или аэрального извержения материала из жерла вулкана. Этот материал может отлагаться на суше или на дне моря.

II. Вулканокластические – обломочные вулканические породы, имеющие различное происхождение и механизм образования (на суше, под водой или подо льдом), или смешанных в любом соотношении с каким-то невулканическими обломочными разновидностями пород.

Вулканокластический материал включает в себя как пирокластические обломки, так и отложения, образовавшиеся при обычном процессе выветривания исходных вулканических пород.

I. Тефра (Аристотель) – рыхлые продукты извержений любого размера и отсортированности.

Туф – сцементированные продукты вулканических извержений, остатки или результат пепловых потоков или грязекаменных потоков (лахары).

Игнимбрит – спекшийся туф преимущественно липаритового или трахит-дацитового состава, образовавшийся из спекшихся туч.

Аглютинат – спекшиеся туфы, образовавшиеся в жерле вулканов или на конусах из ошметков лавы.

Классификация туфов по петрографическому составу:

1. Гранулометрия

2. Структурная характеристика обломков.

3. Состав лавы

Например: псаммитовый кристаллокластический туф андезита

II. Вулканокластические часто смешиваются с невулканическими

4 типа обломков: 1) пирокластические обломки

2) обломки разрушенных вулканических построек

3) разложение и выветривание вулканических пород

4) примесь материалов рамы – те, среди которых находятся вулканы

Вулканокластические отложения – структура похожа на обломочные породы. В разных классификационных схемах существуют разные границы тел. Пример схемы американских геологов на основе геометрической прогрессии (5 главных типов, рыхлые и сцементированные аналоги):

1. Глыбы (>256 мм) – отколовшиеся от лавы куски = вулканоскластическая брекчия

2. Бомбы (>32 мм) – затвердевание жидкой лавы = агломераты.

3. Лапилли (2-32 мм) ошметки лавы = лапиллиевый туф.

4. Крупнозернистый пепел (0,25-2 мм) = крупнозернистый туф

5. Мелкозернистый пепел (<0,25 мм) = мелкозернистый или тонкозернистый туф.

По степени сортировки очень широкий спектр. Упорядоченный структурный состав:

- обломочные породы – афировые или порфированые

- вулканическое стекло – бесцветное или слегка окрашенное с низкими показателями преломления, с рогульчатыми агрегатами, в шлифах бесцветный.

Агломераты – из фрагментов лавы, т.е. обломки магматических пород.

Туфы – на треугольных диаграммах (витрокластитовые, кристаллокластитовые, литокластитовые).

Существуют 2-х компонентные смеси – стекловатые витрокластитовые туфы.

Игнимбриты часто выглядят полосчатыми.

Пепел кислого состава часто имеет рогульчатую форму.

Основное стекло легко изменяется.

Палагонит – гидротизированное стекло.

Если вулканическая пыль очень тонкая, то возникают форфоровидные туфы.

Состав

Для состава вулканогенно-осадочных пород характерно:

Признаки вулканического происхождения обломков

1. зональность ПШ

2. включения

3. коррозионные края (у Q и ПШ)

4. кристаллы не деформированы

Наличие стекла, пемзы и шлаков; наличие идиоморфных кристаллов; наличие специфических обломков пород (кристобалит, роговая обманка); следы значительных постседиментационных изменений! (Лититовые туфы – из обломков лавы)

Имеют высокую пористость. Сразу изменяются. Процессы:

1. Каолинитизация – ПШ-содержащие туфы.

2. Окремнение – наиболее ранний процесс в туфах (они часто окремнены).

3. Серитизация – агрегат серицита и тонкокристаллического кварца (очень часто в кислых п.).

4. Хлоритизация – по базалтовым туфам преимущественно.

(Смесь лимонта и карбоната = конечный член изменений туфов)

Девитрификация (стекла) – образование глин. минералов по стеклу (бентониты – смесь минералов + цеолиты + кремнезем.

5. Цеолитизация – обычно стекло кислого состава (анальцим и клиноптилолит).

При метаморфизме полная перекристаллизация таких туфов

45. Диагенез осадков: понятие диагенеза и стадий диагенеза в представлении российской и американской школ.

Диа – пере, переделывание, преобразования осадка (с греч.).

1. Диагенез – это все химические и физические изменения после отложения осадков.

2. Диагенез – все изменения, которые происходят в осадке после его захоронения.

Общие толкования диагенеза:

В 1950 г. в координатах Р-Т условий нет четкой линии раздела диагенеза (далее просто «Д») и метаморфизма. В англоязычной литературе Д – химические или физические процессы, происходящие в осадке после его образования и до появления фации зеленых сланцев. В русскоязычной литературе понятие Д уже (ударение на «у»).

Разница Д и метаморфизма: новые минеральные образования; неравновесные смеси преобразуются в равновесные.

По диаграмме Уинклера 1965 г. (с добавлениями Петтиджона и др.):

t°: 0 – 270°, p: до 6 кбар → Диагенез; t°: 0 – 200°, p: до 1 кбар → наиболее узкий диапазон Д.

По Страхову Н. М.: Д – стадия превращения осадка в горную породу, главная стадия аутигенного минералообразования.

Д – стадия физико-химического уравновешивания многочисленных реакционно-способных веществ с противоречивыми свойствами в условиях поверхности Земли за счет энергии самого вещества.

Факторы Д:

1. Высокая влажность >50%, в глинах до 80% → раств-ние твердых фаз, гидролиз силикатов.

2. Обилие бактерий до млн. клеток в 1 г ила поглощают О₂ и восстанавливают окислы. Сульфатредуцирующие бактерии.

3. Редкая физ.-хим. неравновесность вещества, слагающего осадок.

ЕН-окисление: рН щелочная реакция иловых вод в верхней зоне ила и наддоной воде

Поверхностные осадки: кислая – в средней части ила.

Восстановление при погружении: нейтральная

Стадии Д:

1. Растворение твердых фаз восстановление.

2. Сульфатредукция

3. Исчезают карбонаты, карб. раковины.

Далее:

- Гидралитическое расщепление вещества – образования конкреций.

- Химическая дифференциация вещества.

- Участковая цементация пластов

- Когда из пластов исчезает гравитационная вода = конец Д.

Обобщение по Вассоевичу, Фролову, Конторовичу и др.:

далее идет катагенез (ката – вниз, с греч) – протогенез (до 3 км), мезокатагенез (до 6 км), апокатагенез (до 15 км).

У американцев (Петтиджон Поттер Сивер)6 стадий Д:

1. Рыхлый осадок в обстановке осадконакопления.

2. Захоронение от первых м до первых дестяков м – некоторое уплотнение осадка, возможно химическое осаждение.

3. Захоронение на умеренные глубины. Воды становятся рассолами. Возникает аутигенный цемент. Изменение глинистых минералов и силикатов.

4. Погружение на глубины более тыс. м. Пористость низкая, растворение под давлением.

5. Начало метаморфизма. Глубина – от 5 до 10 км. Процесс растянут в конкретном бассейне. Рост хлорита, растворение под давлением. Поровое пространство может вообще исчезнуть.

6. Преобразование на поверхности Земли, децементация. Проникновение метеорных вод, выветривание глинистых минералов.

Признаки Д:- структурные

1. Псевдоморфные замещения: известковых раковин → кварцем; рогульки вулкан. пепла → глинистыми минералами; цеолиты, ПШ → каолинитом.

2. Теневые структуры = сохранение контуров первичных зерен, замещенных веществом.

3. Секущие контакты: коррозия и замещение обл. зерен.

4. Заполнение порового пространства – карбонатами, SiO₂ или глиной.

5. Появление кристаллографической огранки зерен (регенерация).

6. Образование конкреций и нодулей.

- минералогические

1. Чистота диагенетических минералов (Q – без включении, турмалин обычно бесцветный, ПШ – чистые).

2. Присутствие легкорастворимых минералов: гипс, карбонаты

3. Присутствие минералов, запрещенных в седиментогенезе или магматических (например, доломитовые раковины, цеолиты – скорее всего замение вулканического пепла).

- физические

1. Проницаемость осадочной толщи уменьшается в диагенезе.

2. Возрастание скорости упругих волн с уменьшением пористости.

Последовательность минеральных преобразований (?): кварц → карбонат → сульфат

46!!!! Набирать времени нет уже. Поэтому будет книга Петтиджон, Поттер, Сивер страницы: 150 – 158!!!!!!