Литологические особенности вулканогенно-осадочных пород

Размещено на http://allbest.ru

ВВЕДЕНИЕ

В данной курсовой работе будут рассматриваться вулканогенно-осадочные породы, месторождения которых по источнику вещества и способу накопления занимают промежуточное положение между эндогенными и экзогенными образованиями. По источнику рудного вещества эти месторождения эндогенные и в большинстве случаев обнаруживают прямую связь с активным или затухающим вулканизмом. Минеральное вещество вулканогенно-осадочных руд поставляется из земных глубин в виде газовых эманации и насыщенных водных растворов и рассолов. Смешивание с осадками происходит в самых различных палеогеографических обстановках: в морских бассейнах, озерах и болотах; при этом образуются разнообразные сочетания вулканогенного и осадочного материала.

Цель работы: выявление литологических особенностей вулканогенно-осадочных пород и изучение их условий формирования.

При написании курсовой работы использовался петрографический кодек

Классификация горных пород, содержащих вулканогенный материал (по петрографическому кодексу)

горный порода вулканогенный

Схема 1. Генетическое разнообразие горных пород, содержащих вулканогенный материал

Из вышепредставленной схемы видно, что горные породы, содержащие вулканический материал, имеют большое разнообразие, среди которых выделяются осадочные вулканомиктовые и вулканогенно-осадочные породы, которые по своему образованию синхронны процессу вулканизма. Они классифицируются в соответствии с принципами систематики осадочных пород.

1. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЕ ПОРОД

Вулканогенно-осадочными называются отложения, состоящие из синхронных и (или) синхронно-переотложенных продуктов вулканизма, либо из смеси их с терригенными, хемогенными, биогенными компонентами, которые формируются как единое целое в седиментогенезе и в последующие стадии литогенеза. Формирование этих отложений связано с одноименным типом литогенеза, которым, по определению Н. М. Страхова, "...называется породообразованием на участках наземного и подводного вулканизма и на прилежащих к ним территориях, где возникновение отложений находится под влиянием вулканических извержений и излияний". Магматические источники вещества, участвующие в формировании вулканогенно-осадочных пород, поставляют при вулканических извержениях огромные массы материала в жидком, твердом и газообразном состояниях. Этот материал затем перемещается на поверхности земли по общим законам седиментации и приобретает за счет этого некоторые черты нормально-осадочных отложений.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД (ПО ПЕТРОГРАФИЧЕСКОМУ КОДЕКСУ)

Вулканогенно-осадочные породы делятся на:

· вулканокласто-осадочные - образуются, когда осадконакопление синхронно с вулканизмом, т.е. к осадочному материалу примешивается пирокластический. Присутствие это материала в породах фиксируется в их названии путем добавления к названию соответствующей осадочной породы корневой части «туфо» - туфоконгломерат, туфопесчаник и т.д.

· тефроидные породы - представляющие собой синхронные извержению породы, состоящие преимущественно из окатанной и отсортированной в процессе переноса рыхлой или сцементированной пирокластики.

3. ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ (ПО М. С. ШВЕЦОВУ)

Среди осадочных пород Швецов особое внимание уделяет вулканогенно-осадочные породы. Они занимают промежуточное положение между осадочными и магматическими породами.

По мнению Швецова, главное отличие вулканогенно-осадочных пород от осадочных заключается в способе разрушения первичных пород, т.е. в способе получения обломочного материала. Если в осадочных породах обломочный материал образовался в результате экзогенных процессов - гипергенеза, то при образовании вулканогенных обломочных пород обломочный материал поступал за счет вулканической деятельности, типичного эндогенного процесса.

В большинстве случаев при вулканических извержениях изливаются не только лавы, но в обильном количестве выделяются водяные пары и другие газы и выбрасываются в обильном количестве обломочные продукты извержения. Жидкие и газовые продукты извержений составляют около 2-3 % от массы твердых.

Обычно, уже застывшие порции лавы или другие продукты прошлых извержений вулкана закупоривают вулканические жерла, что при активизации вулканической деятельности приводит к накоплению газов и повышению их давления под вулканической постройкой. Это происходит до тех пор, пока давление газа или вспененной лавы не превысит прочность вулканической постройки. Как только это достигается, вулканические газы и газонасыщенная лава с силой устремляются вверх, разрушая и раздробляя породы вулканического аппарата. Интенсивное выделение газов из лавы приводит к вулканическим взрывам. Струи газа выносят из лавы твердые кристаллы, выбрасывают небольшие порции (брызги) жидкой лавы, которые, остывая в полете, превращаются в твердые частицы.

По способу поступления вулканического материала в зону осадкообразования вулканические компоненты делятся на эффузивные, эксплозивные и гидротермальные, которые характеризуют основные формы вулканизма

4. ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ (ПО Е. Ф. МАЛЕЕВУ)

Основными вещественными элементами, создающимися в результате вулканической деятельности, являются потоки лавы и пирокластические слои. И те, и другие обычно участвуют в строении вулканов, которые образуются в результате центральных извержений, и вулканических плато, образующихся в результате трещинных излияний, и являются стратифицированными образованиями.

Классификация (по Е.Ф. Малееву, 1980) стратифицированных вулканитов, т.е. эффузивных, вулканокластических и вулканогенно-осадочных пород может быть представлена в следующем виде:

1. Эффузивные:

· лавы;

· лавобрекчии.

2. Вулканокластические породы:

· эффузивно-обломочные - кластолавовые, лавокластитовые и гиалокластитовые;

· эксплозивно-обломочные (пирокластические) - туфы (или пирокластические без посторонних примесей), ксенотуфы (или пирокластические с примесью чуждого материала), ортотуффиты (или осадочно-вулканокластические.

4.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД

Как было сказано ранее, Малеев выделяет отдельно вулканогенно-осадочные породы, классификация которых будет рассматриваться далее.

Среди вулканогенно-осадочных пород выделяются:

· вулканокласто-осадочные породы;

· тефроидные породы (тефроиды);

· вулкано-терригенные породы состоят из окатанных и отсортированных обломков вулканитов, образовавшихся за счет разрушения вулканических горных пород, не синхронных извержению.

Все вулканогенно-осадочные породы подразделяются также на:

· окатанные;

· неокатанные.

По крупности обломочного материала на:

· рыхлые (от глыбовых до пелитов);

· литифицированные (от конгломератов до аргиллитов).

Граница между вулканокластическими (или пирокластическими) и вулканогенно-осадочными породами обусловлена количеством примеси осадочного материала. Она проходит между осадочно-пирокластическими породами или ортотуффитами (пирокластического материала > 50 %) и пирокласто-осадочными или паратуффитами (осадочного материала > 50 %).

5. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ПЛАСТОВ ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД

Вулканогенно-осадочные породы представлены тремя группами: тефроидными, вулкано-терригенными и вулканокласто-осадочными. Они формируются в разных условиях.

Первые две группы образуются в условиях, близких к седиментогенезу, где присутствует перенос, обработка и сортировка обломочного материала. Однако большие скорости накопления вулканогенно-осадочных пород влияют на текстурные и структурные особенности пород. Примесь пирокластического материала в них преобладает (более 50 %) и может быть в разнофациальных осадках. Пепловый материал определяется довольно трудно, а более крупный - в большинстве случаев остроугольной формы, но может иметь полуокатанные и окатанные формы. В ряде случаев есть признаки градационной слоистости. При определении текстур и структур пород тефроидной и вулканотерригенной групп можно использовать атласы и таблицы, разработанные для обломочных осадочных пород.

Вулканокласто-осадочные породы, представляющие собой смесь вулканокластического и осадочного материала с преобладанием последнего, имеют ряд специфических особенностей, присущих только им.

При смешении обломочного, осадочного и пирокластического материала будут формироваться структуры, где терригенные обломки могут иметь остроугольные, полуокатанные и окатанные формы, а вулканокластический материал - примесь обломков стекла фигурных, остроугольных, округло-оплавленных и угловатых. Кристаллы могут быть с первичными кристаллографическими формами и представлять собой обломки. Эффузивный и обломочный материал может иметь угловатую форму, округлую в результате скалывания углов и округлую, сформированную в пластичном состоянии. Вулканические бомбы и шлаки принимают различные сложные формы и обладают своей текстурой - плотной или пористой. Примесь пирокластики к органогенному материалу также создаёт ряд специфических структур. Пеплы часто встречаются в диатомовых, радиоляриевых породах и ракушечниках. Весьма часто примесь пепла и пемзы присутствует в углистых породах, также как и в химических осадках и во многих других осадочных породах.

6. МЕСТОРОЖДЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫМИ ПОРОДАМИ

Минеральное вещество вулканогенно-осадочных руд поставляется из земных глубин в виде газовых эманации и насыщенных водных растворов и рассолов. Таким способом в бассейны седиментации могут поступать хлоридные, сернистые, кислородные соединения тяжелых металлов, кремнекислота, фосфорные и другие соединения.

К вулканогенно-осадочным относятся месторождения яшм, некоторые месторождения железа, марганца, пирита, возможно бокситов и фосфоритов, а также цветных и редких металлов, связанных с формацией черных сланцев.

Генетический тип рудных залежей и вид полезного ископаемого вулканогенно-осадочных месторождений определяется главным образом типом структур земной коры и этапами их развития.

Для ранних этапов развития геосинклиналей (морские условия осадконакопления, развитие спилитовых формаций) характерны месторождения железа, марганца, фосфора, кремнистого сырья, меди, цинка и свинца.

Для поздних этапов развития геосинклиналей (орогенная стадия, развитие континентальных фаций и базальт-риолитовых вулканитов) характерны концентрации боратов и стронция, соды и других солей, вулканических стекол, а также флюорита и редких металлов. Экзогенные факторы (континентальные и морские фации, климат и др.) также оказывают существенное влияние на характер и состав рудных залежей вулканогенно-осадочных месторождений.

Особенность вулканогенно-осадочных месторождений - локализация рудных залежей в толщах, содержащих переменное количество вулканогенных образований.

Для наиболее древних (архейских и протерозойских) вулканогенно-осадочных месторождений характерны довольно значительные метаморфические преобразования, в связи с чем, они рассматриваются в группе метаморфизованных. Таковыми являются месторождения бедных железных руд - железистых кварцитов (КМА, Кривой Рог и другие). Серно-колчеданные, медно-колчеданные и колчеданно-полиметаллические месторождения рассмотрены ранее в группе колчеданных месторождений.

Грандиозные запасы современных конкреционных руд марганца и железа выявлены на дне Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Источником материала для образования подобного типа осадочных руд может служить подводная вулканическая деятельность. Практическое значение руд этого типа в настоящее время значительно возрастает. Объясняется подобное положение колоссальными объемами запасов железо-марганцевых руд, содержащих ценные примеси меди, никеля, кобальта и малой обеспеченностью этими металлами ряда развитых стран.

Специфическая особенность вулканогенно-осадочных месторождений - наличие в их составе руд, образованных как в экзогенных, так и в эндогенных условиях. Интересным примером в этом отношении является месторождение Жайрем (Центральный Казахстан) так называемого атасуйского типа. Для таких месторождений характерно совмещение в пределах одного рудного поля пластовых железо-марганцевых и цинковых руд с наложенным гидротермальным барит-цинк-свинцовым оруденением. Руды Жайремского месторождения приурочены к верхнедевонской вулканогенно-осадочной толще мощностью около 1000 м. Состоит она из слоистых аргиллито-кремнисто-карбонатных пород с горизонтами туфов, согласных и секущих тел андезит-риолитового состава. Вулканогенно-осадочные отложения выполняют линейно-вытянутую мульду, наложенную на каледонское складчатое основание.

Месторождение содержит согласные пластовые залежи железо-марганцевых руд, состоящие из гематита, магнетита, браунита, псиломелана и пиролюзита. Выше по разрезу располагаются пластовые тела свинцово-цинковых руд, в состав которых входят сфалерит, галенит,пирит. Осадочные руды и вмещающая толща пород прорвана секущими телами свинец-цинк-баритовых руд, образованных на новом этапе рудообразующего процесса.

С вулканическими эманациями связаны также скопления в озерах стронция. Главными минералами стронция являются целестин и стронцианит.

В настоящее время к числу вулканогенно-осадочных относят многие месторождения металлических и неметаллических полезных ископаемых. Для целого ряда месторождений, таких как железорудные, марганцевые, меди, свинца, цинка, серы, боратов, стронция и других вулканогенно-осадочный генезис доказан.

Для других видов полезных ископаемых - радиоактивных элементов, вольфрама, молибдена, олова, бериллия, никеля, кобальта, ванадия, золота, серебра, германия, фтора и другие - вулканогенно-осадочный генезис представляется вероятным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разные авторы вулканогенно-осадочные породы относят к различным группам горных пород: Швецов к осадочным породам, Малеев к вулканогенным породам. По петрографическому кодексу вулканогенно-осадочные породы определены, как горные породы, содержащие вулканогенный материал.

По моему мнению, вулканогенно-осадочными называются отложения, состоящие из продуктов вулканизма или из смеси их с терригенными, хемогенными, биогенными компонентами, которые формируются как единое целое.

Главная особенность вулканогенно-осадочных пород заключается в том, что их процесс образования синхронен вулканизму. В их составе имеются породы, образованные как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Петрографический кодекс. СПб.: ВСЕГЕИ. 2008. 160 с.

2. Логвиненко Н.В. Петрография осадочных пород. -- M.: Высшая школа, 1984. -- 416 с.

Размещено на Allbest.ru