Факультет

Студентам

Посетителям

Нестратифицированные трахибазальтовые формации

Нестратифицированные трахибазальтовые формации известны в Центральной Европе, Азии, Африке, а также в Северной Америке.

В Центральной Европе имеется огромное количество разрозненных вулканических центров, рассеянных перед фронтом альпийского складчатого пояса, на протяжении от Центрального массива Франции на западе до Силезского вулканического района на востоке, прослеживаемых с перерывами и не всегда представленных однотипными ассоциациями. Возраст большинства таких вулканических центров варьирует в пределах от миоцена до плиоцена; некоторые из них продолжали деятельность значительную часть четвертичного периода. Эти центры придают определенный колорит рельефу местности, в которой они наблюдаются, что хорошо известно, например, во Франции, где вулканы провинции Овернь имеют вид конических вершин, «насаженных» на ровную поверхность плато. Некоторые молодые вулканические постройки имеют высоту до 600 м (например, Пюи-де-Дом).

В провинции Овернь разобщенные вулканические постройки образуют цепи Пюи и Веле, а также крупные вулканы Мон-Дор, Кантал и др. В цепи Пюи, прослеживаемой на протяжении около 90 км, располагаются куполы и шлаковые конусы, превосходно сохранившиеся, нередко даже не заросшие лесом, оголенные, состоящие из трахитов, андезитов, андезито-базальтов и базальтов. Многие шлаковые конусы сопровождаются лавовыми потоками, иногда спивающимися в единый поток длиной до 15 км при ширине около 1,5 км (Пюи-де-Лассоль, Пюи-де-Ваш и др.).

Определенная последовательность в изменении состава продуктов извержений может быть установлена только для отдельных центров, но не для всей цепи Пюи. Часто наблюдается смена базальтов трахитами, затем трахиандезитами и снова базальтами. Однако каждый вулкан имел, как подчеркивал А. Н. Заварицкий, свою собственную историю развития, которая проявлялась независимо от соседних вулканов. Единый порядок для всей цепи Пюи не устанавливается. Заварицкий предполагал, что общую картину развития вулканической деятельности в цепи Пюи можно представить, предположив, что очаг этой цепи «залегал довольно глубоко и имел вытянутую форму. Вверх проходили трещины, по которым магма достигала поверхности и, вылившись, застыла в виде базальтовых лав. После извержений канал закупорился, происходила дифференциация магмы, приводившая к образованию в верхней части легкой, богатой газами трахитовой магмы, сменявшейся на глубине базальтовой. При новых извержениях вместо базальтовых лав из вулканов выбрасывались трахитовые и трахиандезитовые шлаки, а иногда появлялись базальтовые лавы. В других случаях при дальше зашедшей дифференциации на поверхность экструдировала вязкая трахитовая лава, которая нагромождалась в виде купола и окончательно закупоривала канал».

Вулканические конусы Мон-Дор и Кантал имеют более сложное строение. Мон-Дор в поперечнике достигает около 30 км, Кантал — 60—80 км. Они разделены базальтовым плато Сезалье, и оба возникли в плиоцене. В Мон-Доре извержения начались излияниями кислых лав, риолитов, затем фонолитов и закончились трахитовыми пепловыми выбросами. Главный массив составлен из пирокластических отложений трахитового и андезитового состава, чередующихся с потоками трахитов, андезитов и базальтов. Над ними расположены огромные потоки трахитов и андезитов, пересеченные дайками фонолитов. Наконец, вулканическая активность завершается крупными излияниями базальтов, залегающих на плато. На Кантале извержения начались базальтами, затем произошли экструзии фонолитов и трахитов. Главная масса вулкана состоит из андезитовых брекчий, среди которых залегают потоки базальтов и андезитов. Вулканическая деятельность закончилась, как и в Мон-Доре, базальтовыми излияниями.

Цепь Веле насчитывает более 150 конусов, прослеживаемых на протяжении около 60 км. Эти конусы сложены базальтовыми выбросами и шлаками. Из них вытекали лавы базальтов, сливавшиеся между конусами. В восточной части Веле расположен двойной массив Мезанк и Мегаль, сложенный базальтами и фонолитами. Обильные фонолиты образуют здесь мощные потоки и куполы, хорошо выраженные в рельефе.

К северо-востоку от Центрального массива Франции после значительного интервала прослеживаются две крупные вулканические зоны, или дуги: Северо-Рейнская и Южно-Рейнская. Первая из них охватывает семь самостоятельных районов извержений, от Эйфельских мааров на западе до базальтов Франконии на востоке и, таким образом, прослеживается на протяжении около 360 км. Вторая, Южно-Рейнская дуга начинается на западе вулканическими центрами Кайзерштуля и на востоке заканчивается изверженными породами Нордлингенского Гиганта.

Структурное положение всей серии вулканических центров было рассмотрено Клоосом в связи с изучением тектонической природы Рейнского свода. Соответствующее размещение этих центров изображено им на схеме, на которой показано, что северная дуга следует поперек Рейнского грабена в северной его части, вдоль зоны поперечного прогиба. Группы вулканических центров располагаются в этой поперечной зоне примерно на равном расстоянии одна от другой, что Клоос ставил в известную зависимость от предполагаемой толщины земной коры, которая подвергалась сводообразному изгибанию.

На западе северная дуга начинается маарами Эйфеля; местами они расположены параллельными линиями северо-восточного направления. Извержения происходили кратковременно в плейстоцене и дали небольшое количество лав, представленных нефелиновыми и иногда лейцитовыми базальтами. Маары Эйфеля начинаются в том месте, где внутрь свода проникает Трирская мульда, отходящая от Парижского бассейна и следующая поперек удлинения Рейнского грабена. Расположенные восточнее Нейвидерский бассейн и область Зибенгебирге отличаются большей продолжительностью вулканической деятельности, от верхнего олигоцена до верхнего плейстоцена. В Зибенгебирге имеются трахиты, трахиандезиты, трахибазальты и щелочные базальты; в Нейвидерском бассейне и в районе Лаахернского озера — нозеановые фонолиты, лейцитовые фонолиты, лейцитовые и нефелиновые базаниты, базальты и тефриты.

В следующем к востоку районе Вестервальда известны покровы базальтов и отдельные трахитовые и фонолитовые куполы, а еще далее на восток, в Гессене и Фогельсберге, — фонолиты, базаниты и базальты, в том числе толеитовые, извергавшиеся в период от аквитана до конца понтического века. Рён, расположенный еще далее на восток, представляет вулканический район, в котором активность продолжалась до верхнего миоцена и дала разнообразную серию пород, включая фонолиты, санидиниты, нозеановые фонолиты, лимбургиты, нефелиновые тефриты, нефелиновые базальты, полевошпатовые базальты. На расстоянии около 35 км от Рена очередная область извержений намечается нефелиновыми базальтами, базанитами и фонолитовым штоком Хильдбурга, а в 55 км от Рена — группой базальтовых жил небольшой мощности (60 см), но длинных и вытянутых в северо-восточном направлении. На крайнем востоке Северо-Рейнская дуга заканчивается полевошпатовыми и нефелиновыми базальтами, выходящими к западу от Кульмбаха и восточнее Брамберга.

Южно-Рейнская дуга находится на юго-восточном крыле Рейнского свода; она охватывает (с юго-запада на северо-восток) Кайзерштуль, Хегау, Урахскую вулканическую область, бассейн Штейнгейма и Нордлингенский бассейн. В Кайзерштуле (внутри Рейнского грабена) размещаются руины вулкана, сохранявшего активность в верхнем олигоцене и миоцене и давшего разнообразные щелочные породы: эссектитовые габбро, лейцититы, нефелиниты, фонолиты, нефелиновые базальты, лимбургиты, авгититы и жильные породы. В Хегау остатки вулканов располагаются рядами северо-западного простирания; их западный ряд представлен мелилитовыми базальтами, восточный — нозеановыми и трахитоидными фонолитами. Район Ураха знаменит туфовыми жерловинами или туфизитовыми трубками. Вулканическая деятельность здесь проявлялась главным образом в миоцене и сопровождалась выбросами нефелиновых и мелилитовых базальтов. Наконец, Нордлингенский Гигант и бассейн Штейнгейма отличаются чисто эксплозивными проявлениями вулканизма.

К востоку от Рейнского грабена между северной и южной дугами вулканическая деятельность проявилась в третичное время в Оденвальде, Шпессарте и Катценбуккеле. Здесь известны базальты, в том числе нефелиновые, лимбургиты, трахиты, частично фонолиты (Шпессарт), а также шонкиниты, нефелиниты, тералиты и тингуаиты (Катценбуккель).

Восточнее Рейнских дуг разобщенные вулканические центры располагаются в Чешско-Силезской дуге, имеющей протяжение более 500 км, где они прослеживаются от Сосновых гор (Фихтельгебирге) на западе до базальтов Верхней Силезии и Восточных Судет на востоке. Наибольшее количество подобных центров сосредоточено в средней части дуги, в Дуповских и Чешских Средних горах. К этой части дуги приурочено наибольшее разнообразие изверженных пород, отличающихся здесь также наиболее ранним возрастом.

По направлению к востоку и западу, как отмечает А. Н. Заварицкий, возраст извержений становится более молодым, плейстоценовым; в тех же направлениях происходит и общее изменение состава продуктов извержений, менее разнообразных на окраинах дуги. На западе, в Сосновых горах преобладают плагиоклазовые базальты, наряду с которыми имеются нефелиновые базальты и туфы. В Дуповских горах восточнее Карловых Вар, кроме базальтов, встречаются тералиты с жилами нефелинового сиенита, по краям сменяющегося фонолитом, а также трахиандезиты. В Чешских Средних горах, расположенных по обе стороны р. Лабы (Эльбы), выявлены три эпохи извержений. Сначала образовались покровы и потоки базальтов и их туфы, а также фонолиты, встречающиеся в виде лакколитов. Во вторую эпоху, тоже верхнеолигоценовую, возникли большие массы тефритов и соответствующие им интрузии с жильным сопровождением. В третью эпоху, миоценовую, произошли извержения преимущественно трахитов и фонолитов, кроме них образовались тингуаиты и нефелиновые порфиры, а также базальты.

Главная масса пород в Чешских Средних горах — базальты. Их около 75%, причем это преимущественно плагиоклазовые базальты. К востоку от Средних гор размещается вулканическая область Плучницы (Польцена), в которой магматические массы застыли в туфовых каналах и образуют штокообразные и жилообразные тела. Здесь преобладают нефелиновые базальты, трахибазальты, трахиандезиты, частично камптониты, а также своеобразные породы так называемой польценит-трахидолерит-фонолитовой жильной серии. На крайнем востоке Чешско-Силезской дуги породы становятся менее разнообразными уже в районе Цвиккау, а в Силезском районе они становятся чисто базальтовыми.

В целом на протяжении более 1500 км в Центральной Европе прослеживается с перерывами полоса распространения разобщенных вулканических центров, то более или менее сближенных, то разделенных значительными интервалами; местами лавовые излияния из этих центров сливаются в сплошное лавовое поле. Среди продуктов извержений здесь повсеместно преобладают базальты, встречающиеся обычно совместно с нефелинсодержащими породами, иногда с примесью лейцита или мелилита. Таким образом, общий, преимущественно натриевый состав формации в пределах рассматриваемой полосы устанавливается достаточно отчетливо, несмотря на присутствие в породах в некоторых случаях таких минералов, как лейцит.

Большинство вулканических центров сосредоточено в тех участках, лежащих перед фронтом альпийского складчатого пояса, на которых вскрыты древние породы, т. е. на выступах древних складчатых структур, сравнительно сильно приподнятых по отношению к смежным территориям. Таково расположение Центрального Французского массива, образующего обширное плато, приподнятое на высоту 100—1300 м над ур. моря, на поверхность которого насажены вулканы Оверни. Аналогичное положение имеет Рейнский свод, на котором сосредоточены вулканические центры Северо — и Южно-Рейнских дуг. Сходные черты имеет и Чешский массив, на котором тоже располагаются многочисленные вулканические постройки, местами сливающиеся. Однако только для Рейнского свода определена зависимость в размещении вулканических центров от особенностей структуры, свойственной области их распространения.

На севере Центральной Азии также широко известны многочисленные вулканические центры, рассеянные на огромной территории, лишь местами сливающиеся в более или менее значительные поля, подобные Витимскому, Канарскому, или встречающиеся местами в Прикосоголье и в Туве. Область распространения пород нестратифицированной трахибазальтовой формации на севере Центральной Азии охватывает районы, примыкающие на юге и юго-востоке к Байкальскому своду и окаймляющие на юге Сибирскую платформу, распространяясь на смежную территорию Монгольской Народной Республики. В этой части Центральной Азии трахибазальтовая формация изучалась в геологическом плане С. В. Обручевым и М. Л. Лурье, Н. А. Флоренсовым, В. П. Солоненко и другими, а в петрографическом отношении наиболее полно И. В. Беловым.

Серия пород трахи базальтовой формации имеет возраст от миоцена до позднего плейстоцена. Среди пород, типичных для трахи базальтовой формации севера Центральной Азии, преобладают базальты, залегающие на высотах до 2800 м над ур. моря, например в Восточном Саяне. В то же время в Тункинской впадине, на склонах которой они встречаются на высотах 850—900 м, скважиной вскрыты покровы третичных базальтов на глубине 1250 м ниже ур. моря. В этой впадине мощность только верхнетретичных базальтов определяется в 550 м. В различных участках распространения пород трахибазальтовой формации указываются мощности базальтовых покровов и их групп от 50 до 600 м.

Тем не менее отдельные группы потоков, местами сливающиеся вместе и накапливающиеся на сравнительно ограниченных площадях в количестве до 20—25 более или менее ясно выраженных обособленных пластовых тел (в Тункинской впадине их насчитывается 44), обычно разобщены и раскинуты на огромных территориях таким образом, что в большинстве случаев не представляется возможным даже предполагать существование вулканических полей, соединяющих подобные изолированные группы потоков. Это составляет такую же отличительную черту рассматриваемой формации, как и предыдущей, хорошо изученной в Центральной Европе.

Состав пород, слагающих трахибазальтовую формацию севера Центральной Азии, разнообразен, несмотря на преобладание в нем оливиновых базальтов. Как указывает И. В. Белов, наблюдаются две линии отклонений пород от базальтов. С одной стороны, от оливиновых базальтов устанавливаются переходы к андезито-базальтам, андезитам, дацитам и риолитам. С другой стороны, через лимбургитовые базаниты, базальтовые трахибазальты, трахиандезитовые базальты, трахиандезиты, трахиты — к комендитовым фельзитам. Первую серию пород Белов назвал известково-щелочной, вторую — щелочно-известковой. Корневые зоны формаций выявлены в виде куполов, лакколитов, даек и пластовых интрузий, сложенных, кроме перечисленных выше пород, также трахидолеритами, анальцимовыми кринанитами, гленмуиритами (тешениты), авгититами, эссекситами, бостонитами и др.

Четвертичные вулканы менее разнообразны по составу пород. Здесь известны оливиновые базальты, андезито-базальты. лимбургитовые базанитоиды, трахибазальты, трахи-андезиты и комендиты. Таким образом, хотя щелочной характер пород трахибазальтовой формации севера Центральной Азии очевиден, тем не менее здесь нет того разнообразия сопутствующих базальтам щелочных пород, которое особенно типично для аналогичной формации Центральной Европы.

На востоке Центральной Азии и в примыкающих к ней областях тоже достаточно широко распространены породы нестратифицированной трахибазальтовой формации. Они известны на плато Дариганга, где В. И. Влодавец указывает 222 вулканических аппарата высотой от 25 до 3000 м, в районах Датуна, Малого Хингана, Большого Хингана и др.

Хорошо известны описания типичных для этой области вулканов Уюнь-Холдонги, извергавшихся, вероятно, в 1721—1722 гг. Состав лав этой группы вулканов принят А. Н. Заварицким в качестве эталона, иллюстрирующего характерные черты ассоциации пород Восточно-Азиатской петрографической провинции. Используя данные японских геологов, Заварицкий выделил здесь наряду с базальтовыми лавами также шихлуниты, представляющие собой оливиновые базальты с лейцитом, или оливиновые лейцититы.

Примером более древних разобщенных трахи базальтовых формаций в Центральной Азии могут служить некки Минусинского прогиба на юге Сибири. Здесь имеется серия некков и даек, рассеянных на довольно обширной территории в северной части названного прогиба и окружающих крупное поднятие. Эти некки рассекают нижнекаменноугольные и пермские (?) отложения, но не затрагивают юрских отложений, поэтому их возраст считается предположительно верхнепалеозойским, отвечающим трапповому вулканизму Сибирской платформы. Размеры даек составляют до 10—15 м в поперечнике, некки же достигают 150 м в диаметре. Все эти тела сложены базальтами и трахидолеритами, содержащими местами анальцим, а также адуляр; среди них установлены также эссекситовые диабазы. Химический состав всех этих пород близок к составу платобазальтов, но уклоняется в сторону щелочных пород; поэтому несомненна близость рассматриваемой ассоциации пород из некков и даек Минусинского прогиба к нестратифицированным трахи базальтовым формациям.

В Африке к аналогичного типа формациям, но калиевым, а не натриевым, должны быть отнесены вулканические ассоциации, расположенные в области рифтовых долин, примыкающих с запада и востока к оз. Виктория. В западной группе рифтовых долин размещены вулканические группы Торре-Анколе (севернее оз. Эдуард), Вирунга (севернее оз. Киву) и Южного Киву. В Торре-Анколе преобладают щелочные калиевые породы, резко недонасыщенные кремнеземом, и в ряде случаев ультраосновные с содержанием кремнезема 35—40%. Породы большей частью представлены лейцитовыми и мелилитовыми базальтами с содержанием кремнезема редко более 45%. Во многих породах (катунгитах) оливин и пироксен или мелилит встречаются совместно со стеклом, химически эквивалентным фельдшпатоидам.

В группе Вирунга имеется восемь крупных вулканов, расположенных цепочкой поперек рифта в широтном направлении на протяжении около 80 км. Кроме крупных вулканов, здесь есть еще несколько сот мелких конусов высотой 50—150 м. В группу Вирунга входят действующие вулканы Ньирагонга с постоянным лавовым озером, Ньямлагира и другие более мелкие. Все лавы вулканов Вирунга отличаются преобладанием калия над натрием. Среди лав установлены лейцитовые базальты, лейцитовые базаниты (кивиты) и калиевые трахибазальты (абсарокиты или шошониты). Часто в лавах встречаются ксенолиты перидотитов и пироксенитов. К юго-западу от Буфумбиры, но в пределах той же области Вирунга, расположены вулканы, сложенные мелилито-нефелиновыми базальтами, лимбургитами и трахибазальтами, в которых натрий преобладает над калием. Таким образом, как подчеркивают Ф. Тернер и Д. Ферхуген, здесь имеется «замечательный пример того, как расположенные очень близко вулканы могут в продолжении длительного времени давать лавы, имеющие совершенно различный химический и петрографический состав».

В Южном Киву, между озерами Киву и Танганьика, в пределах довольно обширного вулканического поля лавы изливались большей частью из двух крупных вулканов.

Лавы здесь представлены преимущественно щелочными оливиновыми базальтами в сопровождении толеитовых базальтов, в подчиненном количестве содержатся натриевокалиевые трахиты. Местами здесь встречаются очень кислые риолиты, богатые калием.

В зоне Восточного рифта, в 800 км восточнее Буфумбиры, расположено еще одно вулканическое поле, к которому относятся знаменитые вулканы Кения и Килиманджаро. Извержения вулкана Кения начались фонолитовыми лавами, после чего образовались кениты и нефелиновые сиениты, а в последнюю очередь — базальты. Позднее к югу от Кении происходили извержения риолитов и трахитов, а затем базальтов и базанитов, потом фонолитовых трахитов и, наконец, риолитов. В конце плейстоцена извергались еще нефелиниты, комендиты и кениты, а иногда и базальты, после чего продолжались вплоть до современной эпохи извержения трахитов и базальтов.

В Килиманджаро кениты преобладают; они предшествовали нефелинитам и базанитам. Другие породы — преимущественно полевошпатовые базальты, анкаратриты и авгититы, а также найденные в туфах мельтейгиты. Вся эта серия породе петрохимическом отношении отличается, по А. Н. Заварицкому, пантеллеритовой тенденцией, что можно видеть на схеме, на которой помещены, кроме пород Восточного рифта, также пантеллериты о-ва Пантеллерия и лавы Эфиопии и Аравии.

В Северной Америке трахибазальтовая формация, принадлежащая, вероятно, тому же ряду нестратифицированных вулканогенных формаций, сопровождает, по Ф. Тернеру и Д. Ферхугену, восточный край Скалистых гор на всем протяжении от Канады на севере до Мексики на юге. На большей части этой территории распространены основные породы со средним или высоким суммарным содержанием щелочей, но только в немногих ее участках встречаются явно калиевые породы. Как пишут данные авторы, «Вильямс указывает, что богатые калием породы из области Новахо в северо-восточной Аризоне резко отличаются по составу от пространственно близких к ним богатых натрием основных вулканических пород района Хопи. Оба эти участка являются останцами вулканического поля, которое занимало, по-видимому, тысячи квадратных миль между натриевой провинцией Юта—Колорадо на севере и горами Сан-Франциско на юге». Ранее Пирсон тоже считал, что происходят фациальные замещения калиевых пород натриевыми. Плиоценовые породы Новахо, по Вильямсу, представлены богатыми санидином трахибазальтами, лейцитовыми базальтами и близкими по составу жильными породами. Изредка встречаются альнёиты и мончикиты.

В центральной Монтане богатые калием породы имеются в провинции Хайвуд, где были выделены четыре субпровинции с типичными для каждой из них ассоциациями вулканических пород: 1) кварцевые латиты, 2) интрузивный шток монцонитов и сиенитов, 3) интрузия ультраосновных пород (монтичеллитовые и альнёиты), 4) основные, богатые калием породы. Последняя из перечисленных субпровинций представлена потоками и жилами фонолитов, а также плоскими лакколитами и дайками химически эквивалентных им шонкинитов, содержащих лейцит и анальцим (псевдолейцит). Классическим примером является лакколит Шонкин-Саг, являющийся сложным телом, напоминающим дифференцированные пластовые интрузии тешекитов. Этот лакколит состоит главным образом из шонкинитов с псевдолейцитом в краевых частях. К кровле тела он сменяется щелочными сиенитами.

Общие черты трахибазальтовых формаций определяются их постоянной ассоциацией с оливиновыми или толеитовыми базальтами. Большинство этих формаций принадлежит натриевым сериям, содержащим нефелин, иногда анальцим; сравнительно редки калиевые трахибазальтовые формации. Калиевые ассоциации обычно встречаются среди натриевых или совместно с ними и, таким образом, не являются совершенно обособленными. Тем не менее их распространение иногда оказывается достаточно широким, например вдоль восточной окраины Скалистых гор, в Западном рифте Африки и т. п. В структурном плане трахибазальтовые формации размещаются в областях сводовых поднятий или вообще на поднятиях, расположенных перед фронтом складчатой области, подобно тому, как это наблюдается в Центральной Европе. Нестратифицированные трахибазальтовые формации распространены достаточно широко, значительно шире, по-видимому, чем стратифицированные формации аналогичного типа. Возраст рассматриваемой группы формаций — кайнозойский или мезозойский, более древний, по-видимому, редок.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: