ВУЛКАНИТЫ

 

 

КРАТЕРНО-ОЗЕРНЫЕ И КАЛЬДЕРО-ОЗЕРНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ . Размеры кратеров, кальдер. Кратерные озера

 

 

 

В пределах кратерно-озерных отложений значительную роль играют вулканогенно-осадочные породы п поэтому часто их рассматривают среди вулканитов удаленной зоны. Однако центральное положение их в пределах вулканических построек и наличие ювенильного гидротермалыю-эксгаляцнониого материала позволяет рассматривать их после иекковых образований.

 

Описываемые отложения весьма сложны и разнообразны вследствие формирования в окружении пород разного химического и петрографо-лнтологн- ческого составов, температурного режима, поступления гидротермального и эксгаляцпоиного материала разного состава и различных гидрогеологических условий. Вследствие этого большое разнообразие кратерпо-озерпых отложений еще пе достаточно изучено. Образование их свойственно преимущественно завершающей стадии орогеииого вулканизма, в период максимальной дифференциации подкоровой магмы и проявления коровой магмы. Этот период характеризуется образованием взрывных и деирессионных кальдер, отрицательных вулкано-тектонических структур, интенсивным проявлением эндогенных эмапаций и гидротермальных растворов, которые приурочиваются преимущественно к этим отрицательным формам рельефа, где они метамор- физируют и разлагают породы и дают начало целой серии хемогенных компонентов; сами эндогенные и ювенильные гидротермальные растворы несут различные элементы, входящие в состав вулканогенно-хемогенных отложений. Наряду с этим эндогенные эманации дают ювенильные хемогепные отложения. Так, например, во взрывной кальдере вулкана Эбеко (Курильские острова) отлагались бугры самородной серы более 1 м высотой.

 

Размеры кратеров, кальдер и кольцевых структур колеблются от единиц до десятка километров. Многие вулканы в зрелой стадии вследствие катастрофических взрывов расширяют свои кратеры. Наряду с этим образуются кальдеры обрушения и кольцевые структуры диаметром 10—20 км и более.

 

В зависимости от формы и размеров кратеров и кальдер распределяется в них седиментациоиный материал. В водоемах малых размеров наблюдается менее, резкая дифференциация обломков по крупности, чем в больших, где образуются участки грубообломочного материала различной крупности, вплоть до блокового у стенок и илистого в центральной части.

 

Форма кратеров также определяет крупность материала: у пологих стенок отлагается мелкообломочный материал, а у крутых — крупнообломочный.

 

Кратерно-озерные отложения формируются за счет различных источников: 1) вулкано-терригенного материала, образующегося за счет разрушения стенок кратеров и кальдер; 2) глинистого и частично обломочного материала, образованного в результате метаморфизма и разложения вулканитов; 3) ювенильного хемогенного материала, привнесенного эндогенными эманациями; 4) ювенильного ппрокластического материала, главным образом за счет соседних вулканов. В зависимости от типа кратерно-кальдериых водоемов перечисленный материал накапливается в различных соотношениях или некоторые виды оеадков выпадают. Для Камчатки и Курильских островов Г. М. Власов [19] выделяет три типа озер: 1) холодные пресноводные, 2) горячие с спльно- минералпзованпой водой и 3) промежуточные — кальдеры опускания, в которые вода стекает с соседних кратерных озер.

 

В холодных пресноводных озерах, как, например, на Камчатке озера Карымское и Курильское, накапливается вулкано-терригеипый, тсфроидпый и пирокластический материал. Так, в террасах в северо-западной части оз. Курильского обнажаются базальтовые шлаки вулкана Ильинского мощностью около 5 м. Отложения обладают слоистостью. Мощность прослев от 2 до 5 см. Преобладающая крупность материала от 2 до 10 мм. Отдельные обломки достигают 3 см. В пределах прослоев крупность материала увеличивается сверху вниз, что говорит об автохтонпости тефры. Наряду с этим встречаются прослои тефропдпого песка, указывающего па отложение шлака в прпбрежпых условиях. В других обнажениях этого же озера наблюдается переслаивание тсфропдпых песков с глинами (бухта Северная). Наибольший интерес представляют озера, где па осадки оказали влияние эндогенные эманации п гидротермальные растворы.

 

В кратерных озерах скапливаются кислые сульфатные или сульфатио-.хло- ридиые воды. По периферии озер отлагается сера вследствие более благоприятных условий окисления, а в центре — черные сульфиды железа, различные сульфаты, главным образом алупит и гипс, а также опал, каолинит, барит, окислы железа н др. 'Гак, например, в кратсриом озере вулкана Эбеко с J935 по 1965 г, (за период между двумя извержениями) накопилась толща слоистых серных туффитов мощностью 14,5 м в прибрежной области и 4,5 м— в центральной. В 1 см осадка содержится до 25 топких прослоев, видимо, связанных с изменением погодных условий. В прибрежной части озера концентрация серы в туффите достигает 75%, а к центру озера снижается до 25— 15%, причем крупность зерен от краев озера к центру увеличивается от 0,25 до 1 мм, в то время как крупность терригенного материала снижается от 3 до 0,25 мм ( 59). Кратерно-озерпые отложения вулкана Билибипа на о. Парамушир представлены переслаиванием вулкано-терригенного гравия и опала. В кипящем озере кальдеры Головкина (о. Купашир), по данным В. В. Бочкарева и др., в основании осадков залегает пласт вулкано-терригенного щебня мощностью около 4 м, выше — сероносный желтый ил мощностью около 4 м. Во внутрикратерных озерах вулкана Куптоминтар отлагаются железные руды, содержащие 10% органических остатков и 60% окислов железа [91]. По стенкам кратерных озер идет образование вторичных кварцитов, которые, разрушаясь, дают в прибрежной части озер горизонты обломков и глыб вторичных кварцитов. С ослаблением или прекращением фумарольпой деятельности происходит опреснение озер и понижение температур, что влечет за собой нарушение химического равновесия и резкое выпадение обильных осадков коллоидного кремнезема и других растворенных соединений. Эти горизонты в древних толщах фиксируют прекращение фумарольной деятельности. Особенность кратерно-озерных отложений — наличие облекающих текстур, образующихся вследствие облекания тонкослоистыми пластами неровностей кратерного озера с углами падения 35—40° (оз. Эбеко). Накопление кратерно-озерных отложений прерывается взрывами, в результате которых осадочные породы взламываются, превращаются в брекчию и затем при наполнении кратера водой снова покрываются осадочными породами. Такие отложения наблюдались на серпом месторождении Новом на о. Итуруп [3].

 

Для кратерно-озерных отложений характерна также цикличность, проявляющаяся в межэруптивные паузы. В период извержений в кратерных озерах накапливается ювепильный пирокластический материал и иногда лавы, сменяющиеся вулкано-терригенным мелкообломочным материалом и в заключение цикла —хемогенными осадками.

 

В центральной части вулкана Эбеко находится три кратера: верхний безводный, средний с горячей водой н нижний с холодной водой. Детальное изучение Г. М. Власовым [19] позволило установить семь циклов, состоящих (снизу вверх), из пироклаетикп, сульфидов железа и серы.

 

Для хемогеппо-террпгепных кратерно-озерных отложений характерна также пестрота литологического состава. Здесь встречаются пласты ювениль- ного материала, гидротермально измененных обломочных пород, тонкослоистых песчаников, аргиллитов и различных хемогенных осадков. Кроме того, кратерно-озериым отложениям присуща резкая фациальная изменчивость. Грубообломочные отложения прибрежных фаций по простиранию (к центру озера) быстро сменяются гравелитами, песчаниками, аргиллитами, и наконец, хемогенными осадками [2].

 

Своеобразные и, видимо, весьма распространенные кальдерно-озерные отложения кальдеры Узоп (Камчатка) представляют большой научный и практический интерес. Здесь кольцевая структура размерами 15X7,5 км характеризуется интенсивным гидротермальным процессом, который детально изучен коллективом ученых под руководством С. И. Набоко [31]. В пределах кальдеры расположен ряд озер с разными температурами воды и различной интенсивностью и концентрацией поступления гидротермальных растворов. Вследствие этого в одних озерах клокочут грязевые котлы, в других идет отложение полиметаллических руд и сульфидов с илистыми отложениями и вулкаиотерригенным материалом, а в иных происходит отложение глинистого или терригенного материала. В результате сложных гидротермально-се- диментационных процессов идет образование линз хемогенно-вулканогенных отложений с разной концентрацией рудных минералов: ртути, серы, свинца, цинка и др. Вулкапогенно-хемогенные отложения Узона ио комплексу минералов, условиям залегания рудных тел и по геолого-структурной обстановке аналогичны Береговскому полиметаллическому месторождению (Закарпатье). На Узоие и в Береговском месторождении можно выделить и своеобразный тип гидротермально-осадочного оруденеиия.

 

Наряду со своеобразными хемогенно-терригенными образованиями в пределах кратеров образуются гиалокластиты. Хорошо известны гиалокластиты Исландии, формирование которых происходит в кратерах вулканов, заполненных льдом. В период извержения лед плавится и образуются кратерные озера. Соприкосновение лавы с водой приводит к образованию гпалокластитов.

 

В области Западного рифта Восточной Африки на юге острова Иджви в оз. Кпву развиты кратерно-озерные гиалокластиты. Они возникли в результате подводных извержений. Палагонитовые гиалокластиты относятся к базальтовой магме [168].

 

Суммируя изложенное о кратерпо-озерпых и озерпо-кальдерных отложениях. можно отметить характерные их признаки: 1) залегание иластообраз- ных или линзообразных образований в виде изометричных небольших тел; 2) цикличность отложений; 3) наличие хемогеиных осадков; 4) текстуры обтекания и первичные утлы наклона слоев до 40°; 5) пестрота литологического состава; 6) фациальпая изменчивость.

 

 

К содержанию книги: ВУЛКАНИТЫ. Вулканические горные породы

 

 Смотрите также:

 

Палеовулкан - что это такое. Наука о древних вулканах ...

 

Кальдеры и кальдерные опускания – отрицательные формы ...

Размерами кальдера отличается от кратера, значительно меньшего, чем она, и представляющего конструктивную, а не деструктивную форму.