Вулканические образования

Если магматическая масса застывает не на глубине, а лишь после того, как она в виде вулканической эксплозии или еще каким-то путем выйдет на поверхность Земли или приблизится к поверхности, то падение температуры произойдет очень быстро и внешнее давление будет незначительным. Застывание в таком случае наступит быстро, поэтому не будет достаточного времени для гравитационной магматической дифференциации; кроме того, незначительное внешнее давление может вызвать бурное, часто эксплозивное отделение «легколетучих составных частей». Такое выделение газов обусловливает температуру застывания, которая лежит в среднем на несколько сотен градусов выше, чем у глубинных пород. Все указанные условия влияют таким образом, что возможность образования промышленных месторождений оказывается очень малой. Лишь на наиболее поздних этапах эруптивной деятельности при температурах около 100° способность переноса вновь возрастает, так как появляется капельножидкая вода. Эта влага обусловливает главным образом переотложение вещества боковых пород; благодаря указанным процессам отделения привнос снизу при этом незначителен; диаграмма изменяется весьма существенно.

Интрамагматическая стадия начинается так же, как показано на диаграмме; однако вещество В очень скоро, в момент отделения, выпадает при быстрой кристаллизации почти полностью.

Интрамагматическая стадия

Величина зерен, исключая принесенные с глубины вкрапленники, незначительна, и компоненты из-за отсутствия возможности преобразования часто сохраняют неравновесность парагенезиса и отдельных компонентов. Пегматито-пневматолитовая область в том смысле, как показывает кривая для глубинных пород, здесь отсутствует, но в соответствующей области температур горячие эксгаляции вулканов могут выступить в качестве минералообразователей. Однако эти минералы являются не продуктами продолжительного процесса застывания, а веществами, которые кристаллизуются либо как труднолетучие продукты реакций нескольких компонентов (как гематит) или как продукты конденсации веществ, которые при незначительном внешнем давлении, минуя состояние расплава, кристаллизуются непосредственно из газов (как хлористый аммоний или хлорид железа). Это, впрочем, как раз те минералы, для которых Бунзен первым применил термин «пневматолитовые», который теперь употребляется, по существу, в переносном смысле. Вначале при высокой температуре количество и число этих «вулканически-эксгалятивно» образованных минералов может быть большим, позднее их становится немного. Температуры в начале этой стадии (G) очень высоки; так, в «палящих тучах» Мон-Пеле золото, например, расплавлялось, а в эксгаляциях Катмай непосредственное измерение показало температуру 650°. Конец этой области, конденсация (Я), находится на дневной поверхности, т. е. там, где процессы происходят при температуре лишь немного превышающей 100°; на весьма незначительных глубинах, например в накоплениях гейзеров при температуре 120-130°.

Вулканинески-эксгалятивные образования, накапливающиеся непосредственно на поверхности, лишь изредка имеют промышленное значение. Но они важны там, где эксгаляции происходили в морской воде и давали вещество для крупных месторождений железа, а также некоторых месторождений сульфидов тяжелых металлов; таковы, вероятно, образования пирита, галено-висмутита и висмутина в Вулькано. В гидротермальной области, в пределах Н, где растворимость вначале сильно повышена, а затем резко снижается, образуются и промышленно-важные проявления. При самых низких температурах происходит, как уже было упомянуто, конвергенция с другими образованиями.

Интрамагматическая стадия

Дифференциация путем гравитационного разделения кристаллических или жидких фаз не играет роли. Иногда встречаются скопления магнетита, ильменита и авгита величиной с кулак, наблюдаются иногда также мелкие сульфидные капли, однако промышленных накоплений не происходит.

Главная кристаллизация силикатов, обусловленная меньшим содержанием газов, начинается уже при температурах, которые в среднем значительно выше, чем у глубинных пород, и быстро заканчивается в момент отделения газов. Один и тот же минерал часто появляется в нескольких генерациях, которые могут не отвечать обычной эвтектической диаграмме в противоположность вкрапленникам с эвтектическим остатком, а соответствовать различным процессам выделения. Из непрозрачных рудных минералов при этом преобладают титаномагнетит и ильменит.

Обычно сульфиды развиты в небольшом количестве; иногда они более обильны.

Вулканически-эксгалятивная стадия

Встречающиеся здесь минералы весьма многочисленны и разнородны. Более частые непрозрачные рудные минералы из числа высокотемпературных образований — магнетит, ильменит, гематит, из среднетемпературных — тенорит и реже ковеллин, сфалерит, галенит.

Экструзивно-гидротермальные образования. При быстром выделении «замещение» у поверхности отсутствует, а «импрегнация» имеет весьма незначительные масштабы. Если вмещающие породы, в которых находятся эти месторождения, вулканические и представлены слабо сцементированным рыхлым материалом или сильно трещиноватые, т. е. более доступные для импрегнации, тогда последняя распространяется шире и может оказаться более густой, чем предполагалось.

Количество фактически привнесенного вещества в данном типе незначительно, и там, где оно больше, проявления часто оказываются переходными к «субвулканическим» типам. Пирит, являющийся здесь наиболее частым минералом, в основном извлекает свое железо из боковых пород, а серу из эксгаляций. Почти всегда из ильменита возникает при этом рутил или анатаз.

Большинство месторождений, которые должны бы быть здесь упомянуты, минераграфически неинтересны. Это такие, как сольфатарные месторождения серы и алунита, проявления гейзерита, источники борной кислоты и т. д. Большее значение для минераграфа имеют ртутно- и сурьмяно-рудные формации, а также подводные морские эксгалятивно-осадочные образования.

Месторождения ртутных и сурьмяных руд вулканического типа замечательны тем, что это почти единственные магматогенные месторождения, образование которых еще и теперь может наблюдаться в областях потухшего и потухающего вулканизма, в горячих источниках и гейзерах. Весьма низкие температуры образования этого типа месторождений объясняют трудность отграничения их, в частности, от осадков источников, не имеющих ничего общего с магматогенными образованиями. Относящиеся сюда месторождения обычно незначительны в промышленном отношении.

Ранее упомянутые подводные морские эксгаляции могут создавать особенно подходящие жизненные условия для микроорганизмов и тем самым образовывать типы, переходные к осадочным органогенным месторождениям, о чем будет сказано в следующем разделе.

Переходные эксгалятивно-осадочные образования. Целый ряд месторождений, несмотря на то, что история их образования изучена довольно полно, по существу, плохо укладываются в классификацию, как, например, кратко упомянутые в предыдущем разделе переходные эксгалятивно-биохимически-осадочные. Можно назвать месторождения кизельгур, образованные некоторыми видами диатомей. Эти простейшие (одноклеточные) живут во всякой теплой пресной воде и могут, видимо, и здесь образовать благодаря своему кремневому панцирю кизельгур.

Месторождения Зибенбюрген, Комсток-Лод, Крипл-Крик, Гуанахуато, с их типичными парагенезисами, — крупнейшие и знакомы каждому исследователю месторождений.

Цветные металлы (base metals) в этом ряду относительно незначительны, однако многие золотосеребряные месторождения обязаны своему месту в классификации только промышленной ценности их продуктов, в то время как халькопирит, галенит, сфалерит образуют преобладающую составную часть руды. Японские «черные руды» (Kuroko) содержат преимущественно серный колчедан, сюда же могут быть отнесены некоторые части месторождений Бор (Тильва-Мика и Тильва-Рош); в них преобладает халькопирит (например, в Накосари), в то время как Пулакайо, Шемниц, некоторые жилы района Фрейберга отличаются преобладанием свинцово-цинковых минералов. Особенно примечательно здесь весьма интенсивное «телескопирование» и образование псевдоморфоз.

Олово-серебро-цинковые проявления Боливии отчасти должны быть причислены сюда же, Серро-Рико-де-Потоси является классическим примером; сотни других месторождений дают серию переходов к очень характерным членам ряда плутонических образований в более узком смысле.

Сурьмяные и ртутные минералы часто выделяются при таких низких температурах, что наступает конвергенция плутонических, субвулканических и вулканически-эксгалятивных образований. Только весьма точная и критическая оценка геологической связи и минералого-парагенетических отношений позволяет найти их положение в общей систематике.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.