Реферат: Уральская петрографическая практика

Для данного района характерно широкое распространение экструзивных образований. Экструзии представляют собой тела, сложенные вязкой, неспособной к течению лавой, выдавленной на поверхность. В районе д. Первомайки экструзии представлены куполами, сложенными лава - брекчиями риолитового состава. Обломки андезитового состава зеленовато-серого цвета, микрозернистые имеют клиновидную или прямоугольную форму и в некоторых участках достигают около 7 см, а другие более линзовитые, овальной формы до 3,5 см (рис 2.4.1) Также встречаются обломки кремнистых пород, форма которых угловатая, размеры достигают 3 см.

Помимо обломков пород в общей массе наблюдаются вкрапленники кристаллов Полевого Шпата зеленовато-серого цвета, угловатой формы размером до 1 см. Поры и миндалины в этих породах - самостоятельный структурно-текстурный элемент. Многие поры и обломки ориентированы в определенном направлении. Причем в центральной части купола они имеют субвертикальное падение, а в периферийных частях имеют более пологое залегание.

Таким образом, мы можем получить представление о форме экструзивного тела и о расположении выводящего канала. Что касается самих пород, то можно проследить, что в лавах - брекчиях включены обломки пород, располагающиеся ниже по разрезу. Обломки этих пород, по всей видимости, захватывались магмой как из вмещающих жерловин пород, так и выносились ею с больших глубин. В рельефе экструзивные купола образуют конусовидную сопку. Таким образом, можно сказать, что породы улутауской свиты, имеют ненарушенное залегание, а сами сопки представляют собой хорошо сохранившиеся вулканические аппараты. Перед нами нормальная непрерывная последовательность вулканизма, так называемая андезит-дацит-риолитовая формация. Т.е. по мере развития вулканогенных процессов происходит постепенная смена средних пород на кислые.

Что касается условий формирований, то можно отметить, что такой тип характерен для зрелых островных дуг, когда увеличивается мощность земной коры. Отметим, что в этом участке господствовали субконтинентальные условия. Поднятое положение блока обуславливает незначительный объем осадочного материала. Все вулканические породы имеют порфировые или серийно-порфировые структуры, что свидетельствует о сложной эволюции магматических очагов, в которых отстаивались расплавы.

2.5. Условия формирования палеозойских вулканогенно-осадочных комплексов.

Вулканические породы на Урале имеют широкое распространение. На основе стратиграфических и формационных признаков, возрастов пород, мы выделяем и рассматриваем четыре основные свиты: поляковскую, ирендыкскую, карамалыташскую и улутаускую. Поляковская свита.

В неё входят вулканиты офиолетовой ассоциации, слагающие фрагменты бывшей океанической коры. Толща сложена чередованием базальтовых порфиритов, кремнистых и глинисто-кремнистых осадочных пород. Нередко в базальтовых порфиритах наблюдается подушечная отдельность, характерная для подводных излияний. Мощность отдельных потоков незначительна, достигает нескольких метров, тогда как их протяженность превышает многие сотни метров. Это говорит о низкой вязкости расплавов. Фрагменты пород, слагающие отдельные продукции имеют миндалекаменную текстуру, с концентрически-зональным строением. Пора уплощена, ориентирована параллельно поверхности подушек. Газовые пузырьки, двигаясь от центра к краю подушечки, не успевали выйти из-за только застывшей корки, поэтому миндалины в подушечке располагаются неравномерно, они находятся в промежуточной зоне. Поры удлиненные, размером до 10 мм. Как правило, более мелкие поры (до 3 мм) остаются пустыми, а более крупные заполнены агрегатами светлоцветных минералов. В центральных частях породы полнокристаллические, со структурами не вулканических, а жильных пород, - долеритовыми.

Таким образом, наблюдаемая подушечная отдельность - истинная, сформированная при подводных излияниях расплавов. Чередование с пелитоморфными осадочными породами также свидетельствует о подводном вулканизме. Из того, что породы имеют афировую и порфировую структуру с редкими и мелкими вкрапленниками, можно сделать вывод о том, что формировались они на небольшой глубине, в условиях активного растяжения земной коры, когда происходило почти моментальное излияние расплава на поверхность. Поляковская вулканогенно-осадочная толща прорывается серией субпараллельных даен долеритов с афировой мелко-микрозернистой структурой, миндалекаменной текстурой. Дайки эти выклиниваются, теряя свою мощность. Базальтовые дайки служили подводящими каналами для подводных вулканов, пересекающих более древние потоки силки и слои осадков.

Достаточная выдержанность мощностей прослоев пород, общее моноклинальные залегание свидетельствует о том, что в то время не было вулканических построек центрального типа, а функционировал трещинный тип вулканизма. Наличие в толще глинисто-кремнистых осадков, отсутствие карбонатных говорит о достаточной глубинности и удаленности от источников сноса. Вероятно, эта толща формировалась в районе средних океанических хребтов, зона спредита, в результате которого происходит по значительнее растяжение земной коры, вблизи источников расплава. Соответствующие фрагменты поляковской свиты - это крупные блоки меланжа, фрагмент верхних слоев океанической земной коры.

С точки зрения геосинклинальной терминологии, это было эфгеосинклинальным бассейном с активным вулканизмом. Итак, в ордовике (а возраст толщи был по конодоитам определен, как средний ордовик), в районе магнитогорского прогиба существовал молодой океанический бассейн, находящийся в фазе спреднинга. Ирендыкская свита.

В восточном направлении< океаническая> поляковская толща сменяется вулканитами и вулканогенно-осадочными породами нижнесреднего девона ирендыскской свиты, т.е. фактически эта толща залегает на породах поляковской свиты. Возраст свиты, определен по конодонтам и составил ранне-средний девон.

В нижней части западного склона г. Мужайская вскрывается толща субвертикально залегающих вулканогенно-осадочных пород - туфопесчанников, туфоалевролитов и туфоаргиллитов. Данная толща имеет отчетливое ритмичное строение с градационной слоистовостью, что говорит о морских условиях формирования. Верхняя часть склона сложена кристаллокластическими туфами андезибазальтов с характерной< остроплитчатой> отдельностью, а также комковатой отдельностью. Во вкрапленниках этих пород, кроме темноцветных минералов, есть и лейкократовые плагиоклаз, которые постепенно начинают преобладать. Соответственно породы становятся более кислыми. Наличие многочисленного пирокластического материала, туфов, туффитов, агглютинатов свидетельствует об эксплозивном характере извержений. Это еще говорит о том, что в то время существовали вулканические постройки именно центрального типа, а не трещинного, т.к. последние не дают пирокластика. Толща формировалась уже в более мелководных условиях, о чем нам говорят агглютинаты.

В этом районе была островодужная система вулканических настроек, время от времени возвышавшихся над уровнем моря, о сем свидетельствуют туфы, бомбовые горизонты, агглютинаты. А вокруг накапливались туффиты с ритмичной сложностью.

Сами магматические породы содержат в себе крупные вкрапленники плагиоклаза, обломки пород как вулканогенно-осадочных, так и вулканогенных пород с порфировой структурой, но другого состава по сравнению с основной массой. Литокластиты ориентированы вдоль направления течения. Лавовые потоки существовали, но в малых количествах.

Здесь наблюдается изменение вулканической активности. В начале идет мелкообломочный вулканогенно-осадочный материал. Далее размерность обломков увеличивается. Это говорит о том, что именно здесь вулканическая активность усиливается. О пике вулканизма повествуют агглютинаты, туфы, бомбовые горизонты, т.е. где-то рядом активно извергалась вулканическая постройка. Затем происходит затухание вулканизма, лавовые потоки встречаются реже, вулканический материал забивается осадками.

В бомбах, лапиллях проявляется очень четкая порфировая, а иногда и серийно-порфировая структура. Миндалины и поры встречаются сплошь и рядом. Значит обстановки растяжения подавлялись региональным сжатием земной коры. При этом таких смен условий было несколько (серийно-порфировая структура). Пористая и миндалекаменная текстуры говорят о флюидонасыщенности расплава, что связано с низкими давлениями. Андезибазальты, базальты - это вулканогенные образования окраин в зоне субдукции. Но т.к. был еще и подводный вулканизм, то, возможно, это были островные дуги, причем молодые, т.к. дифференциация пород отсутствует, ведь по мере старения островной дуги, базальтовый вулканизм сменяется андезитовым, дацитовыми риолитовым. Таким образом, формирования толщ происходило на начальной стадии развития островной дуги. Поляковская свита формировалось на океанической коре, а предыкская на субконтинентальной земной коре (субдуговой).

Карамалыташская свита.

К востоку от ирендыкской палеовулканической области, в основной части магнитогорской мегазоны, в районе юго-восточной окраины села Сафарово породы карамалытанской свиты слагают долгоживущий вулканический аппарат (Борисенок и др., 2000)

Ассоциация пород карамалыташской свиты принадлежит к контрастной базальтриолитовой формации. В нижней части разреза преобладают породы основного состава - диабазы и базальтовые порфириты, а в верхней - кислого - риолиты и дациты.

Преобладает вулканический материал - базальтовые порфириты, андезитобазальтовые порфириты с порфировидной структурой. Такая серия типична для определенных этапов развития островодужных регионов. Здесь есть и кислые породы, а промежуточных средних - нет. Базальтовые расплавы, вероятно, возникли за счет частичного переплавления в мантии, субдуцировавшей океанической коры.

Кислые расплавы могут появляться за счет частичного переплавления обогащенной спалическим материалом субокеанической земной коры в зонах активных континентальных окраин. Также кислые расплавы могут быть выплавками из мантии. В зонах субдукции в мантию затягивается и силикатный материал, содержащий воду, которая способствует его частичному плавлению.

Кислый вулканизм носил эксклюзивный характер, о чем говорит присутствие в составе обломков всех нижележащих пород. Вся матрица сложена обломками вкрапленников, как в кислых породах. Как и ирендыкская, карамалытанская свита, сформирована в условиях островодужной системы в зоне активной континентальной окраины. Однако по времени образования она является более молодой. Её возникновение обозначает начало процесса< наступления> субдукционных зон на океанический бассейн и расширения области задуговых бассейнов с более древними и прекратившими свою активную деятельность островодужными комплексами.

Улутауская свита.

Возраст этой свиты был определен по конодоитам и составляет среднепоздний девон. В толще улутауской свиты наблюдается почти не нарушенное залегание пород. Внизу разреза - андезибазальт или базальта формируется в зонах активных континентальных окраин, т.к. порфировая и серийно-порфировая текстура обнаруживается повсеместно. Это говорит об обстановках сжатия и глубиной источников расплавов. Кроме того, с ними переслаиваются лито-кристалло-кластические туфы, осадочные породы. Выше по разрезу встречаются игнибриты.

Вверху разреза располагается жерловая фация-риолита и риолитовая лавобрекжи. Сами риолиты - с порфировой структурой и миндалекаменной текстурой, т.е. расплавы, были флюидонасыщенными вязкими. Характер вулканизма был эксклюзивным. Поэтому в риолитах и риолитовых лавобрекчиях встречаются многочисленные обломки вмещающих пород - андезитов, осадочных, карбонатных пород. Соответственно где-то ниже лежат пачки известняков, которые, однако, не обнажаются. Кроме того, имеется характерный для жерловой фации субвертикальный тип вулканической постройки. Последовательность (постепенная смена пород от основных к кислым) говорит о древности островной дуги. Под островными дугами мощность земной коры увеличивалась. Происходило плавление, смешение кислых пород глубоководными базальтовыми расплавами. Поэтому происходило формирование андезитов, а затем самих кислых пород.

В целом вулканизм носил наземный характер. Однако присутствие среди андезитов небольших прослоев осадочных пород говорит о периодических подводных извержениях. Оценивая общие закономерности развития вулканизма Магнитогорской мега зоны, нужно отметить, что со временем ареал вулканической деятельности смещается на восток, что может быть связано как с миграцией вулканических центров, так и с моноклинальным характером залегания пород. Постепенно подводные извержения сменяются наземными. Характер вулканизма становится все более взрывным (Борисенок и др., 2000).

Согласно плейт-тектолической модели развития Уральского подвижного пояса, образование поляковской толщи отвечает океанической стадии его эволюции, а ирендыкская, карамалытанская улутауская свиты - островодужной, с постепенным< старением> островных дуг.

Глава 3. Плутонические магматические комплексы.

Плутонические магматические комплексы могут иметь различное происхождение. Они могут быть образованы как в результате внедрения интрузии, так и в результате плавления пород на месте, благодаря их метасоматической переработке и флюидами. Происхождение некоторых массивов до сих пор остаётся неясным.

3.1 Нуралинский массив. Нуралинский гипербазитовый массив расположен в 40 км к югу от города Миасс в верховьях реки Миасс. Он приурочен к глубинному разложению, отделяющему палеозойские эффузивно-осадочные породы Магнитогорского прогиба от древних метаморфических толщ поднятия Уралтау и является типичным представителем дунит-гарцбургитовой формации Урала [магматический и метаморфические формации Урала, 1987] Массив протягивается на 15 - 20 км, а в ширину достигает 1 - 5 км.

Нуралинский массив состоит из трех последовательно залегающих с востока на запад комплексов: габбро-амфиболитового, полосчатого дунит-гарцбургит-плагиоклаз-лерцолитового. Ультрабазиты нурлинского массива слагают крупный блок, заключенный в зону серпентинитового меланжа

Хребет Нурали простирается в субмеридиальном направлении. Маршрут проходил с востока на запад. Вначале маршрута нами были встречены коренные выходы пород роговообманковых габбро. Цвет пород от светло-серого до темно-серого. Наблюдаются хорошо выраженные призматические темно-серые разно-ориетированные приимуществено в двух направлениях зёрна роговой обманки (размер до 5 мм) и изометричные киноморфные зёрна полевого шпата (размер до 3 мм), что обуславливает гиподиоморфнозернистую структуру пород. Линейность вертикально в двух направлениях. В роговообманковых габбро встречены включения более меланократовых и более мелкозернистых пород. Форма включений изометричная, размер их около трех сантиметров. Также отметим, что эти включения различны: одни представляют собой однородную равномернозернистую породу, а другие имеют порфировую структуру и на фоне мелкозернистой породы хорошо заметны крупные (размером до 4 мм) идиоморфные зерна роговой обманки, схожие с зернами роговой обманки в окружающих габброидах.

Вряд ли эти включения являются ксенолитами, т.к. они не имеют угловатых форм и генетически не отличаются от породы, в которой находятся. Можно предположить, что они, включения, представляют собой гомогенные включения, гипотеза образования которых предполагает изначальное существование расплава магмы, в зоне контакта которого с вмещающей породой формировалась зона закалки в виде твердой корки. В зоне закалки проявляются мелкозернистые породы с небольшим количеством или отсутствием фенокристаллов (мелких или крупных кристаллов горных породах, хорошо или слабо выделяющиеся). По химическому составу эти породы в наибольшей степени приближаются к математической магме. На стадии внедрения, магма прорывает корку, захватывает обломки и переносит на следующую стадию кристаллизации, но при этом мелкозернистые породы не расплавляются, так как температура их кристаллизации выше температуры кристаллизации следующей стадии внедрения магмы. На этой стадии формируются уже более крупные кристаллы на фоне вновь образовавшихся мелких.

Еще существует липотектическая теория образования этих включений. Она заключается в том, что включения представляют собой не расплавленные основные породы, заключенные в полностью переплавленных породах при образовании магмы.

Делая обоснования лишь на макроскопических наблюдениях, мы не можем в данном случае точно сказать, какая из теорий верна, но наиболее уместной в данном случае является гипотеза о том, что эти включения гомогенные. Тела амфиболовых габбро слагают небольшие холмы, протягивающиеся вдоль восточных склонов хребта Нурали. Каждый из таких холмов, по всей видимости, проявляет отдельный блок в серпентиниты, слагающие матрицу этого меланжа, можно видеть в русле реки Миасс.

Основной особенностью габброидного комплекса в составе Нуралинского массива является присутствие в породах в качестве главного темноцветного минерала роговой обманки (вместо обычного для пород такого состава клинопироксена). Известно, что для кристаллизации роговой обманки необходимым условием является высокая концентрация H2O в системе. Растворимость же того компонента в расплавах основного состава невелика. Однако она на прямую зависит от давления. Следовательно, процессы кристаллизации происходили при высоких литостатических давлениях, из чего можно сделать вывод, что это глубинные плутонические породы.

Полосчатый гипербазитовый комплекс располагается в серпентинитовом меланже в виде пластообразных блоков, имеющих простирание с севера на юг. Пространственно он располагается между полосой блоков роговообманковых габбро на востоке и расслоенными гипербазитовым массивом (хребет Нурали) на западе. В рельефе блокам полосчатого комплекса отвечает гряда невысоких сопок - хребет Малые Нурали. На его склонах в коренных обнажениях находился полосчатый комплекс, представленный субпараллельным чередованием полос серпентинизированных дунитов и пироксенитов мощностью от нескольких миллиметров до 2 - 3 сантиметров. Серпентинизированный дунит зеленовато-черного цвета, мелко-кристаллический; мощность полос составляет около 2,5 см. Клинопироксенит от светло до темно-зеленого цвета, составляет прослои и линзы мощностью до одного см. Вебстерит зеленовато-черный, текстура массивная, структура гипидиоморфнозернистая; зерна клино пироксена темно-зеленые, ксеноморфные, слегка призматические (размер до 2 мм); зерна ортопироксена бурые, более идиоморфные, но меньше по размеру (до 0,5 мм), чем зёрна клинопироксена. Приблизительная доля ортопироксена в породе составляет 40 %, а клинопироксена - 60 %.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5