ПАЛЕОВУЛКАНОЛОГИЯ

 

ПАЛЕОВУЛКАНОЛОГИЯ

 

 

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГИДРОТЕРМАЛИТЫ

Пропилит, минеральные ассоциации пропилитов. Изменения вулканогенных пород под влиянием гидротермальных и фумарольно-сольфатных процессов

 

 

 

Рассматриваемая группа пород выделяется условно, хотя значение включаемых в нее различных вулканических образований представляется достаточно существенным. Речь идет о той сложной серии пород, которая образуется в пределах зоны распространения фумарольно-сольфатарных и других гидротермальных полей, широко распространенных в вулканических областях.

 

В пределах таких полей под влиянием термальных растворов и вследствие воздействия газовой фазы, представленной различными, преимущественно гидроксильными, углекислыми, хлористыми, сернистыми и другими соединениями, вулканические, а в равной степени и пирокластические породы подвергаются более или менее значительным преобразованиям. В итоге происходят настолько существенные их изменения, что возникают, в сущности, новые минеральные агрегаты, в которых, впрочем, могут сохраняться более или менее четко реликтовые структуры и текстуры первичного облика пород.

 

Сейчас хорошо известно, что гидротермальные поля, в пределах которых происходят такие преобразования, охватывают не только узкие локальные зоны, но и обширные области, и что формирование таких полей является результатом деятельности сложных гидротермальных систем, подобных известным в области Лардерелло в Италии, в районе оз. Таупо Новой Зеландии, в районе р. Паужетки на Камчатке и т.д. Типичной для всех этих гидротермальных систем является устойчивая деятельность паров воды и газов, реально используемая для получения тепловой энергии и извлечения различных ценных компонентов, содержащихся в газовой фазе и термах. В Лардерелло, в частности, давно уже получают борную кислоту, двуокись углерода, аммоний и гелий; в Калифорнии скважины района Солтон-Си дают углекислоту и рассолы, из которых, как пишет Г. Макдональд [137, 411], экономически выгодно получать поташ и другие химикалии и т.д. В области таких гидротермальных полей, а также в локальных зонах, расположенных на склонах вулканов, в системах трещин, рассекающих вулканические поля и зоны или служащих подводящими каналами для изливающихся лав, а также представляющих ответвления от систем, непосредственно связанных с вулканической деятельностью, — во всех подобных ситуациях влияние гидротерм и газов приводит к различным преобразованиям вмещающих комплексов, в том числе преобладающих в таких условиях вулканогенных пород.

Типичные особенности изменения вулканогенных пород под влиянием гидротермальных и фумарольно-сольфатных процессов современных вулканов наиболее полно изучены С.И. Набоко [157]. Она показана, что гидротермальное изменение пород в современных вулканических областях проявляется в виде кислотного выщелачивания, метасоматоза и метаморфизма. Кислотное выщелачивание характерно для самых верхних горизонтов Земли. Оно осуществляется под влиянием сульфатных растворов и приводит к образованию глин преимущественно каолинитового состава, а также лимонита, сопровождаемых небольшой примесью опала и алунита (или без них) . В условиях повышенной активности растворов H2S зона выщелачивания становится более мощной и в ней, как отмечает С.И. Набоко, большую роль начинает играть опал и алунит.

 

В приповерхностной зоне деятельности гидротерм за счет парообразования и дегазации С02 растворы охлаждаются, ощелачиваются и в этих условиях в породы поступают из растворов кремнезем и калий, что приводит к адуляризации и окремнению вмещающих пород с одновременной их цеолитизацией. В наиболее глубоких зонах изменения вмещающих пород осуществляются главным образом за счет привноса углекислоты, серы и воды в растворах со слабокислой реакцией. При этом часто происходит полное минералогическое преобразование пород.

 

Можно найти различные вулканогенные породы, подвергшиеся изменению под влиянием гидротермальных процессов. К ним относятся прежде всего так называемые вторичные кварциты, а также пропилиты и эпизодиты. Как показали Г.М. Власов и М.М. Василевский [27] , в зонах гидротермальной переработки эти породы могут встречаться совместно, причем возможна горизонтальная симметричная их зональность, выраженная тем, что монокварциты центральной зоны сменяются к периферии последовательно каолинитовыми, затем серицитовыми кварцитами, а потом пропилита- ми. Однако такая зональность не характерна для верхних горизонтов зоны гидротермальных изменений, где могут быть выделены два основных типа преобразования пород: собственно гидротермальное и сольфатарное. При гидротермальном изменении, как отмечает Р.И. Ткаченко [224] , образуются опалито-кварциты и алунитовые опа- лито-кварциты, при сольфатарном — опализированные, алунитизированные, аргилли- тизированные и пиритизированные породы.

 

В целом разнообразные сведения о гидротермальных преобразованиях вулканогенных пород подчеркивают важность их изучения в связи с выявлением тех зон, в которых возможна концентрация рудного материала, имеющего практическое значение для развития горнорудной промышленности. Тем не менее эта проблема еще недостаточно изучена, и требуется дальнейшая ее разработка для определения условий, в которых гидротермальные системы, оказывающие влияние на вмещающие вулканогенные породы, становятся рудоносными. Существенным элементом такой разработки должно быть обстоятельное изучение различных вулканогенных гидротермалитов как пород, отличающихся типичным составом, структурой и другими признаками. Сейчас можно дать только ссылку на далеко не полный перечень соответствующих пород, среди которых, помимо ранее упоминавшихся так называемых вторичных кварцитов, пропи- литов и эпидозитов, известны различные их разновидности: серицитовые, алунитовые, пиритизированные породы, а также опалиты и гейзериты. Кроме того, рассматривая результаты преобразования вулканических пород под влиянием гидротермальных изменений, нельзя забывать о сложном комплексе различных зеленокаменных пород, к числу которых относятся и спилиты, которые во многих случаях представляют результат именно гидротремальной деятельности былых геологических эпох.

 

Вопрос о возможной систематике вулканогенных гидротермалитов остается пока неразработанным, и можно привести лишь некоторые краткие характеристики отдельных их разновидностей. В частности, говоря о пропилитах, обычно имею в виду зелено- каменные породы, содержащие преимущественно хлорит и пирит, иногда наряду с эпидотом [104] . Такие вторичные изменения могут быть наложены не только на базальты и андезиты, но и риолиты. Для пропилитов из рудных зон на юге Хоккайдо (Chitasy mine) отмечены их вариации, обусловленные монтмориллонитизацией и окремнением пород. Соответственно с глубиной минеральные ассоциации пропилитов меняются в такой последовательности: 1) хлорит—эпидот—альбит, 2) альбит—хлорит- кварц—эпидот, 3) серицит—кварц—пирит, 4) кварц—серицит—каолин—пирит. Кроме того, в рудной зоне вулканогенные породы преимущественно первично дацитового состава подвергаются также иного типа изменениям, дающим такие минеральные ассоциации: 5) кварц—адуляр-пирит и 6) серицит—кварц. Обстоятельное исследование пропилитов и пропилитизированных пород проведено М.М. Василевским [22], подчеркнувшим, что среди них имеются по крайней мере три генетически разнородные группы: 1) дейтерические в средних и основных магмах, 2) возникшие вследствие регионального метаморфизма, 3) обусловленные околорудным гидротермальным метаморфизмом. Следует, по-видимому, иметь в виду, что, говоря о дейтерическом образовании пород, обычно предполагают процесс автопневматолиза.

 

Следует заметить, что имеется также весьма расширительное толкование термина "пропилит", изложенное, в частности, в новом издании Петрографического словаря: "пропилит — метасоматическая порода, возникшая в результате пропилитизации лав, интрузивных, пирокластических или терригенных пород различного состава" [180]. Как отмечено в словаре, пропилиты, возникшие за счет преобразования пород основного и среднего состава, имеют зеленокаменный облик, а за счет кислых пород — светлый, часто с зеленоватым оттенком из-за присутствия эпидота. Постоянные компоненты пропилитов — щелочные полевые шпаты (альбит или адуляр), калиевая гидрослюда, хлорит, кварц, пирит, кальцит; обычны эпидот, актинолит, цеолиты. Количественные соотношения между минералами могут варьировать в зависимости от состава исходных пород.

 

Рассматривая такое определение, необходимо все же иметь в виду, что первоначальное значение термина, введенного в литературу в 1888 г. Рихтгофеном, обозначало зеленокаменную фацию допалеогеновых вулканических пород, вмещающих золото- серебряные месторождения Сьерра-Невады и Венгрии, позднее выявленную также во многих других рудных районах. Учитывая такое распространение пропилитов, Д.С. Коржинский [78] относит их к продуктам региональных процессов, связанных с рудообразованием и обусловленных внедрением гипабиссальных интрузий. Среди пропилитов он выделяет образования высокотемпературные: актинолит—цоизит— клиноцоизит—альбитовые, среднетемпературные: эпидот—хлорит—альбитовые и низкотемпературные: адуляр— цеолитовые или базальтовые. По представлениям Н.И. Наков- ника [158], также выделяющего среди пропилитов ряд минералогических ассоциаций, пропилитизация обычно проявляется в конце периода образования вулканической толщи, непосредственно вслед за внедрением субвулканических интрузивных тел. В отличие от зеленокаменного регионального метаморфизма пропилитизация, по Н.И. На- ковнику, отличается генетически связями с кислотным выщелачиванием горных пород и рудоотложением, развитием калиевого метасоматоза, отсутствием переходов от пропилитов к амфиболитам, а также отсутствием глаукофана и натровых слюд, обычно также пумпеллиита.

 

Хорошо изучены вторичные кварциты, в чем, безусловно, основная заслуга принадлежит Н.И. Наковнику [158]. Эти породы, главным компонентом которых является мелкозернистый кварц, обычно представляют результат процессов гидротермального изменения вулканогенных пород преимущественно риолитового состава. Дополнительные компоненты весьма разнообразны и представлены такими минералами, как иллит, каолинит, ломонит—гётит, халцедон—опал, мельниковит—марказит, самородная сера, алунит, пирофиллит, корунд, андалузит, диаспор, зуниит, топаз и др. Соответственно выделяется ряд разновидностей вторичных кварцитов.

 

Характерный тип некоторых зон гидротермальных изменений в вулканогенных породах представляют эпидозиты. В этих породах наблюдаются овальные, округлые, подушечного облика и другие более сложные участки, состав которых представлен главным образом агрегатами эпидота с подчиненными ему такими минералами, как альбит, хлорит, мелкозернистый кварц и др. Иногда в этих участках встречаются самородная медь и различные сульфиды меди. Размер подобных участков может варьировать от сантиметров до 0,5—1,0 м. Они могут быть расположены сравнительно близко друг к другу и встречаться обособленно. В целом они образуют обычно пластовые тела небольшой мощности и протяжения, но иногда достигают сравнительно крупных размеров. Такие породы, по-видимому, следует отличать от пропилитов вообще и выделять их под названием эпидозитов.

 

Также самостоятельное значение имеет ряд кремнистых пород, формирующихся в вулканических областях, представленный различными гейзеритами. Кремнистые массы гейзеритов лишь в некоторых случаях непосредственно накладываются на вулканогенные породы преимущественно риолитового состава. В большинстве случаев они представляют прямой результат деятельности термальных источников, богатых растворенным кремнеземом. Примером может служить, конечно, Йеллоустонский парк в США, но подобные породы известны и во многих других районах мира.

 

Приведенные данные показывают, что в отношении вулканогенных гидротермали- тов мы располагаем определенными, а для таких пород, как вторичные кварциты, даже очень полными сведениями, тем не менее требуется дальнейшее систематическое изучение всех этих пород в связи с практическими задачами развития горнорудной промышленности.

 

 

К содержанию книги: Древние вулканы и поиск месторождений полезных ископаемых вулканического происхождения

 

 Смотрите также:

 

Магматические породы

Минеральный состав пород зависит от химического состава магмы.
Ниже рассмотрены главнейшие представители изверженных пород. Глубинные породы характеризуются

 

ИЗВЕРЖЕННЫЕ ПОРОДЫ. Базальт, диабаз, пемза и пумицит...

1. классификация изверженных пород. Первичные или изверженные горные породы в К новейшим излившимся породам относятся трахит, андезит и базальт.
Генетическая классификация горных пород. Магматические...

 

Каменные материалы из изверженных горных пород.

1. классификация изверженных пород.
Каждой глубинной горной породе соответствует излившаяся, называемая аналогом,

 

ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ. Материалы для легких бетонов

Магматические породы. Химический и минеральный составы магматических пород.
Разновидности портландцемента. Портландцементы с активными минеральными добавками. Твердение. Свойства портландцементов.

 

ПРИРОДНЫЕ КАМЕННЫЕ МАТЕРИАЛЫ. Магматические породы

Магматические породы. Классификация магматических пород. Всл