Кислые и ультракисяые породы

Эти кристаллиты концент­рируют практически все же­лезо, которое содержится в буром однородном стекле, что приводит к его обесцве­чиванию. В витрофирах по­лосы базиса облекают вкрапленники, свидетельст­вуя о вязком течении магма­тической суспензии перел затвердеванием (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Флюидальная полосчатость. облекающая вкрапленники в витрофи-ре. При одном николе. поле зрении 4x6мм

В перлитах под микро­скопом наблюдаются харак­терные концентрически-скорлуповатые трещины отдельности (рис. 6.3). Пер литизация часто сопровож­дается девитрификациеи стекла. Вследствие по­явления мельчайших кристаллических фаз стекло при одном ни­коле становится мут­ным, полупрозрач­ным, а в скрещенных николях обнаружива­ет слабое двупрелом-ление.

Рис. 6.3. Концентрически-скорлуповатые тре­щины отдельности в перлитах. При одном ни­коле, поле зрения 4x6 мм

Раскристаллизо-ванная кварц-полево­шпатовая основная масса палеотипных риолитовых порфиров обладает фельзитовой, микропойкилитовой, сферолитовой струк­турами. Эти структуры не являются продуктом кристаллизации жидкой магмы, а возникают при девитрификации стекла. Доказа­тельством этого служат, например, цепочки сферолитов, вытянутые вдоль трещин скалывания в стекловатых риолитах.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

Рис. 6.4. Обособления неправильной формы в базисе игнимбрита. При од­ном николе, поле зрения 1 х 2 мм

Весьма сложны и проти­воречивы микроструктуры риолитовых игнимбритов. Вкрапленники, которые со­держатся в этих породах, особенно зерна кварца, раз­биты трещинами и часто представлены осколками кристаллов, что придает игнимбритам обломочный облик. Это впечатление уси­ливается благодаря неодно­родному строению стекло­ватого базиса, в котором ясно видны обособления

вытянутой, изогнутой, рогульчатой форм (рис. 6.4). Многие иссле­дователи рассматривают подобные обособления как пепловые ча­стицы и на основании этого относят игнимбриты к спекшимся ту­фам — отложениям пирокластических потоков, испытавшим спекание в горячем состоянии. С этой точки зрения, фьямме пред­ставляют собой обломки лав или пемз, которые в процессе спека­ния приобрели уплощенную форму. Однако другие особенности микроструктуры игнимбритов противоречат такой интерпретации. Фьямме имеют неровные, зазубренные торцовые ограничения, ко­торые вряд ли могли образоваться при сплющивании и разрыве пластичных обломков.

Непрерывная матрица игнимбритов всегда обнаруживает боль­шую степень девитрификации и перлитизации по сравнению со стеклом фьямме. Во многих случаях можно видеть, что отдельные фьямме представляют собой ненарушенные фрагменты более про­тяженных полос или линз, разделенные перлитизированным и ча­стично раскристаллизованным стеклом. Подобные соотношения приводят к выводу, что игнимбриты первоначально представляли собой витрофиры с флюидально-полосчатым базисом, а фьямме яв­ляются реликтами исходных витрофиров, которые сохранились в процессе эпигенетической перлитизации стекла (Д.И.Царев, 1980 г.). Наиболее интенсивная перлитизация развивается вблизи подошвы и кровли игнимбритовых потоков, которые подверглись воздействию экзогенных вод. Фьямме здесь полностью исчезают, а риолиты превращаются в рыхлую перлитовую сыпучку (песок).

6. Кислые и ультракислые породы

В центральных частях потоков количество реликтовых фьямме до­стигает максимума.

Таким образом, микроструктурные особенности игнимбритов позволяют полагать, что первоначально эти породы представляли со­бой потоки витрофировых лав и кластолав (лавовых брекчий). С по­зиций этой модели, пепловидные обособления в базисе игнимбри­тов имеют не обломочную природу, а являются результатом неравномерного затвердевания переохлажденного риолитового рас­плава и последующей неравномерной раскристаллизации и перли-тизации стекла. Трещины в фенокристаллах игнимбритов, вероят­но, образуются вследствие термических напряжений, возникающих в ходе остывания лав. Появление трещин в кварце, кроме того, свя­зано с объемным эффектом перехода высокотемпературной а-мо-дификации этого минерала в низкотемпературную р-модифика-цию. При атмосферном давлении температура α→β перехода равна 573 ºС, что значительно ниже температуры солидуса риолита на по­верхности Земли. Следовательно, возникновение трещин и растас­кивание трещиноватых кристаллов происходит при течении сильно переохлажденной риолитовой жидкости непосредственно перед полным ее затвердеванием и превращением в стекло.

Условия залегания и распространенность. Риолитовые обсидианы, перлиты и их палеотипные аналоги чаще всего слагают экструзив­ные купола, от которых отходят короткие лавовые потоки. Форма и размеры таких магматических тел определяются высокой вязкос­тью риолитового расплава, почти не содержавшего воды. Диффузи­онная подвижность компонентов в вязкой риолитовой магме мала, что препятствует росту кристаллов. Поэтому обсидианы и возник­шие при их девитрификации фельзиты лишены вкрапленников.

Риолитовые витрофиры, в том числе игнимбриты, занимают значительно большие объемы. Часто они заполняют крупные, ог­раниченные дугообразными разрывами депрессии, которые назы­вают кальдерами. Поперечник кальдер может достигать десятков километров, а суммарная мощность вулканических потоков и по­кровов — 1-2 км и более. Наряду с лавами и лавовыми брекчиями широко распространены первично рыхлые эксплозивно-обломоч­ные накопления риолитового состава, во многих случаях именно эти породы преобладают по объему. К разрывам, ограничивающим кальдеры, приурочены подводящие каналы в виде даек. Риолиты, слагающие такие дайки, часто обладают всеми текстурно-струк­турными особенностями игнимбритов (содержат фьямме, пепло-

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

видные обособления в стекловатом базисе и т.п.), что подтвержда­ет лавовую природу этих пород.

Большая протяженность потоков, сложенных риолитами с пор­фировой структурой, указывает на текучесть кислого магматичес­кого материала, вероятно, связанную с сохранением в расплаве во­ды. Если вода спонтанно выделяется из риолитовой магмы в момент извержения, то возникают рыхлые эксплозивно-обломочные накоп­ления. Если же вода в течение определенного времени удерживает­ся в расплаве в метастабильном состоянии, то могут возникнуть протяженные потоки лав и лавокластитов. Следует также иметь в виду, что стекловатые риолиты могут сохранять подвижность до относительно низких температур, перемещаясь в виде пластических масс наподобие ледников.

Риолиты так же, как граниты и лейкограниты, формируются главным образом на средних и поздних этапах развития подвижных поясов. Нередко вулканические породы риолитового состава, дай­ки гранит-порфиров и интрузивные массивы гранитов-лейкограни-тов тесно связаны в пространстве и времени и образуют единые вулканоплутонические ассоциации. В состав этих ассоциаций, кро­ме риолитов и их интрузивных аналогов, входят магматические по­роды иного состава, в том числе и более основные.

Происхождение. Риолиты образуются в результате частично­го плавления кварц-полевошпатовых пород, входящих в состав континентальной земной коры. Существуют модели, связываю­щие образование риолитов с дифференциацией магматических камер, первоначально заполненных менее кремнекислыми рас­плавами.

Практическое значение. Риолитовые перлиты, пемзы, туфы ис­пользуются как строительный и теплоизоляционный материал. Ри­олитовые обсидианы являются поделочным камнем. С риолито-выми экструзиями могут быть связаны месторождения олова (Мексика) и других металлов.

Дацит

Порода названа по местности Дакия (Daccia, лат.) на Балканах.

Минеральный состав. В породах с порфировой структурой вкрап­ленники представлены плагиоклазом (Аn₅₀_₃₀), ортопироксеном (гиперстеном), клинопироксеном (авгитом), роговой обманкой, биотитом, иногда кварцем. Известны дациты с вкрапленниками граната. Основная масса состоит из микролитов плагиоклаза

6. Кислые и ультракислые породы

(Аn₄₀_₂₀), цветных минералов, рудной пыли, кислого вулканическо­го стекла или продуктов его девитрификации — афанитового агре­гата очень мелких зерен кварца, плагиоклаза и калинатриевого по­левого шпата.

Химический состав. Дацит является излившимся аналогом гра-нодиорита (см. табл. 6.3).

Внешний облик. Дациты — светло- или темно-серые породы с различными оттенками, которые зависят главным образом от структуры и характера изменений базиса. Встречаются афировые и порфировые разновидности, последние распространены шире. Количество вкрапленников достигает 20-30% объема породы. Тек­стура массивная или флюидально-полосчатая. В кровле потоков дациты часто становятся пористыми и приобретают пемзовидный облик.

Микроструктура основной массы кайнотипных дацитов чаще всего гиалопилитовая (>50% стекла), реже интерсертальная (>50% микролитов). Иногда встречаются дациты со стекловатым базисом (гиалодациты). При девитрификации кислого стекла возникают кварц-полевошпатовые агрегаты с фельзитовой или микропойки-литовой структурами. В дацитах нередко содержатся микро- и ма­кровключения, состоящие из плагиоклаза, цветных минералов, ин-терстициального кислого стекла, отвечающие по химическому составу андезитам, андезибазальтам, базальтам.

Условия залегания и распространенность. Дациты слагают экстру­зивные купола, лавовые потоки и встречаются в виде вулканокла-стических накоплений; являются распространенной вулканической породой, которая образуется при наземных и подводных изверже­ниях и входит в состав многих вулканических комплексов. Дациты ассоциируют как с более основными, так и с более кислыми вулка­нитами. Примерами новейших дацитовых излияний являются ла­вы вулкана Эльбрус на Кавказе, экструзивный купол вулкана Безы­мянный на Камчатке, экструзии, лавы и пирокластические породы вулкана Сент-Хеленс в Скалистых горах, США.

Происхождение. Дациты так же, как и гранодиориты, являются продуктом частичного плавления сиалических пород земной коры, а также обнаруживают признаки контаминации основным магма­тическим материалом.

Практическое значение. Дациты могут сопровождаться поствул­каническими месторождениями меди, полиметаллов, золота. Ис­пользуются как строительный материал.

Часть II. Магматические горные породы (петрография)

Риодацит

Вулканическая порода низкощелочного ряда, занимающая про­межуточное положение по составу и строению между дацитом и ри-олитом. Является излившимся аналогом адамеллита (68% < SiO₂ <

<71%).