Факультет

Студентам

Посетителям

Вулканические гидротермалиты

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 чет ко 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, 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. Она показала, 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 CO2 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, 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 пропилитами. 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, образуются опалито-кварциты и алунитовые опалито-кварциты, при сольфатарном — опализированные, алунитизированные, аргиллитизированные 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, пропилитов 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 зеленокаменные породы, содержащие преимущественно хлорит и пирит, иногда наряду с эпидотом. 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, 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». 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 золотосеребряные месторождения Сьерра-Невады и Венгрии, позднее выявленную также во многих других рудных районах. Учитывая такое распространение пропилитов, Д. С. Коржинский 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. Наковника, 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. Наковнику, 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. 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, лимонит—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 гидротермалитов 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.

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



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: