Геологическое картирование

1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТИРОВАНИЕ

КАРТИРОВАНИЕ
ВУЛКАНОГЕННЫХ
ОБРАЗОВАНИЙ

2. Изучение вулканогенных пород

Тела
магматических
горных
пород
образуются из силикатных магматических
расплавов при их застывании.
В зависимости от того, где происходит это
застывание - на земной поверхности, в
недрах вблизи поверхности или на глубине они подразделяются на вулканические,
субвулканические и интрузивные.

3.

Важнейшие группы магматических пород
Магма – расплав, образующийся в мантии
или в пределах земной коры, из которого
при
последующем
охлаждении
и
застывании получаются магматические
горные породы.
С
химической
точки
зрения
это
силикатная масса, которая в зависимости
от содержания в ней кремнекислоты может
иметь
ультраосновной,
основной,
средний или кислый состав.

4.

Одним из характерных признаков магмы
является содержание растворенных газов.
При застывании магмы в пределах земной
коры возникают интрузивные горные
породы.
Если
же
магма
достигает
земной
поверхности, ее называют "лавой"; при
этом содержащиеся в ней газы большей
частью поступают в атмосферу.

5.

Вулканические
горные породы
Пикриты
Поверхность Земли
Интрузивные
Дуниты,
горные породы
перидотиты
Базальты
Андезиты
Риолиты
ЛАВА
Габбро
Диориты
Граниты
Средний
плагиоклаз,
амфибол
Кислый
плагиоклаз,
ортоклаз,
кварц,
слюда
Главные
породообразующие
минералы
Оливин,
пироксен,
амфибол
Основной
плагиоклаз,
пироксен,
рудный
минерал
Содержание SiO2
Химизм
30-44%
44-53%
53-64%
64-78%
Основная
Средняя
Кислая
Ультраосновная
МАГМА

6. Эффузивные горные породы

Горные
породы,
образовавшиеся
из
застывшей лавы, называют излившимися,
или эффузивными (от латинского effundo –
изливаю).
Особенностью эффузивных пород является
присутствие вулканического стекла, а
также часто порфировая структура,
выраженная
присутствием
крупных
порфировых вкрапленников и мелких
кристалликов – микролитов.

7.

Полевая диагностика эффузивных пород
затруднительна, особенно для афировых
разностей.
Приблизительно определить состав можно по
цвету: базальты обычно темные, кислые
эффузивы
–
светлые,
средние
–
промежуточных оттенков.
Порфировые разности можно определять
более уверенно по составу порфировых
вкрапленников.

8.

При полевом описании пород основное
внимание следует уделять текстурным
особенностям:
• флюидальные тестуры;
• миндалекаменные тестуры;
• брекчиевидные тестуры и др.

9.

Для лабораторных исследований отбирают:
• сколки для изготовления
ческих шлифов;
петрографи-
• пробы на химический (т.н. силикатный)
анализ.

10. Обломочный вулканический материал

К числу вулканических явлений принадлежит
также выброс рыхлого материала – тефры.
Выброшенные куски могут иметь самые
различные размеры — от гигантских глыб до
тончайших пылевых частиц.

11.

Выброшенный
материал
обозначают
термином «пирокластика» (от греческого
«пир»—огонь и «класис»—разбивать).
Застывшие в полете обрывки горячей лавы в
виде шероховатых, переполненных газовыми
пузырьками обломков обычно называют
шлаками.

12.

Вулканическими бомбами называют обрывки
лавы,
выброшенные
в
раскаленном
состоянии высоко в воздух.
Термин «бомбы» используется также для
обломков
посторонних
горных
пород,
захваченных при эксплозивных извержениях.

13.

Небольшие кусочки лавы или обломки
посторонних пород размером несколько
сантиметров называют обычно «лапилли»
(камешки), а тончайшие частицы лавы,
рассеянные
в
результате
быстрого
расширения газов,— вулканическим пеплом.

14. Пирокластические горные породы

Рыхлый
вулканический
материал
в
результате процессов цементации может
быть превращен в вулканические туфы.

15.

Туфы подразделяются:
• по составу исходной лавы (базальтовые,
андезитовые, риолитовые и т.п.);
• по
размеру
обломков
алевритовые,
псаммитовые,
лапиллиевые, агломератовые);
(пепловые,
гравийные,
• по
происхождению
(витрокластические
вулканического
кристаллокластические
кристаллов, литокластические
пород).
обломков
обломки
стекла,
обломки
- обломки

16. Игнимбриты

Игнимбриты (от латинских слов «игнис» —
огонь и «нимбус» — облако) – спекшиеся
туфы, образующиеся при извержениях
палящих туч.

17.

Распыленное в туче раскаленное вещество
оседает под действием силы тяжести и
спекается.
Обрывки
пемзы
под
нагрузкой
ориентируются
в
плоскости,
перпендикулярной
давлению.
Они
приобретают
форму
тонких
линзочек,
называемых «фьямме» (по-итальянски –
«пламя»).

18.

Полевая
диагностика
пирокластических
пород
проще
осуществляется
для
грубообломочных разностей.
Псаммитовые
разности можно
обломков.
кристаллокластические
различать по составу
Наиболее
затруднительна
тонкообломочных туфов.
диагностика

19.

При полевом описании пород основное
внимание следует уделять структурным и
текстурным особенностям:
• псевдофлюидальные тестуры игнимбритов;
• структуры агломератовых и лапиллиевых
туфов;
• слоистые текстуры и др.

20.

Для лабораторных исследований отбирают:
• сколки для изготовления петрографических шлифов – для грубоообломочных
разностей раздельно из обломков и
основной массы;
• пробы на химический (силикатный) анализ.

21. Осадочно-пирокластические горные породы

В процессе отложения пирокластический
материал может смешиваться с обычными
осадками.
После цементации получаются смешанные
осадочно-пирокластические и пирокластоосадочные породы.
Осадочно-пирокластические
породы
содержат примесь обычного осадочного
материала от 10 до 50% и называются
туффитами.

22. Пирокласто-осадочные горные породы

Пирокласто-осадочные породы (50-90%
осадочного материала) именуются как
аналогичные
осадочные
породы
с
приставкой
"туфо-"
(туфопесчаник,
туфоконгломерат, туфоизвестняк и т.п.).

23.

Полевое описание туффитов и пирокластоосадочных пород проводится так же, как и
описание их осадочных аналогов.
Для лабораторных исследований отбирают:
• сколки для изготовления петрографических шлифов – для грубоообломочных
разностей раздельно из обломков и
основной массы;
• пробы на химический (силикатный) анализ
–
из
обломков
эффузивов
в
грубообломочных разностях.

24. Особенности картирования районов, сложенных преимущественно вуканогенными образованиями

В таких районах основными объектами
картирования являются геологические тела,
сложенные:
• стратифицированными
эффузивными,
пирокластическими, пирокласто-осадочными
породами;
• нестратифицированными экструзивными,
жерловыми, субвулканическими породами.

25. Методы геологической съемки стратифицированных вулканогенных образований

Основными картируемыми геологическими
телами стратифицированных вулканогенных
пород являются, как и для осадочных
образований, местные (свиты, подсвиты) и
вспомогательные стратиграфические
подразделения (толщи, пачки).
Поэтому главной задачей картирования
является стратиграфическое расчленение
и корреляция.

26. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

Для стратиграфического расчленения и
корреляции вулканических пород используют
те же приемы и методы, что и для осадочных
образований.
Но относительная роль каждого из методов
иная.
На первое место выходит литологический
(петрографический) метод.

27. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

Роль
биостратиграфического
значительно сокращается.
метода
Зато с успехом могут быть использованы
радиологический и палеомагнитный методы.
Геохимический метод также имеет важное
вспомогательное значение.

28. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

В
основу
разделения
вулканогенных
образований на свиты должны быть
положены парагенетические ассоциации
эффузивных и вулканогенных обломочных
пород и цикличность излияний и выбросов
пирокластического материала.

29. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

За границы между вулканогенными свитами
рационально
принимать
поверхности
региональных несогласий и горизонты
осадочных
пород,
устойчивых
по
простиранию и разделяющих вулканогенные
породы различного состава.

30. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

Парагенетические ассоциации эффузивных и
вулканогенных обломочных пород имеют
очень большое значение при расчленении
вулканогенных толщ.
Они характеризуют определенные стадии и
зоны в развитии геосинклиналей.
Объединение их в одну формацию может
внести путаницу в историю геологического
развития региона в целом.

31. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

Характерные петрографические ассоциации
дают щелочные и субщелочные эффузивы,
которые нельзя объединять в одни свиты с
эффузивами
щелочноземельного
ряда,
близкими к ним по петрографическим
признакам.

32. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

Не следует также объединять в одну свиту
породы,
близкие
петрографически,
но
являющиеся продуктами различных типов
вулканической деятельности.
Свиты, сложенные покровами основных лав
с подчиненными туфами, следует отделять
от
свит,
сложенных
преимущественно
туфами или породами более кислого и более
разнообразного состава.

33. Выделение картируемых стратиграфических подразделений

При расчленении вулканогенных толщ
необходимо учитывать цикличность в их
строении, обусловленную особенностями
развития вулканического цикла.

34. Определение характера извержений

Характер извержений (преимущественно
взрывной или с преобладанием излияний
лав)
может
быть
определен
по
количественному соотношению лав и
туфов в составе вулканогенной толщи.
Коэффициент эксплозивности (Е) – доля
(в процентах) рыхлого материала в составе
продуктов вулканизма.

35. Определение характера извержений

Различаются
вулканы
с
обильными
излияниями лав (Е=11-33), промежуточные,
или нормальные, типы (Е=34-66) и типы с
преобладанием рыхлого материала (Е=67-90
и более).

36. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

1. Среди лав и туфов подводного и
прибрежно-морского
вулканизма
часто
содержатся прослои осадочных и туфогенноосадочных пород с морской фауной, а среди
континентальных – с наземной фауной и
флорой.

37. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

2. При наземном вулканизме характерны
красновато-бурые,
фиолетово-серые
и
черные окраски пород, а при подводном –
зеленовато желтовато-серые и голубоватосерые.

38. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

3. При подводных излияниях основных лав
образуются шаровые и подушечные лавы, а
также
гиалокластиты
(палагонитовые
брекчии).

39. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

4. Появление в кровле потоков базальтовых,
андезибазальтовых и андезитовых лав
красно-бурых
пузыристых
или
миндалекаменных зон, а также наличие в
лавах
столбчатой
отдельности,
трубчатых пустот, пористых цилиндров и
отдушин свидетельствует о наземных
условиях.

40. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

5. Морские вулканогенные толщи согласно
залегают
среди
морских
отложений.
Наземные – чаще несогласно залегают на
подстилающих породах.

41. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

6. Для туфовых толщ, формирующихся в
подводных условиях, характерны:
а) ритмичность строения с уменьшением
зернистости к кровле;
б) выдержанность мощностей и гран.
состава;
в)смешанный пирокласто-осадочный состав
туфовых толщ;
г) переходы туфов в туффиты и туфогенноосадочные породы.

42. Признаки разграничения подводных и наземных вулканогенных образований

7. Для туфовых толщ, формирующихся в
наземных условиях, характерны:
а) резкая фациальная изменчивость –
уменьшение крупности пирокластического
материала по мере удаления от центра
извержения;
б)
наличие
горизонтов
с
бомбами
грушевидной, эллиптической, закрученной
формы;
в) наличие спекшихся и сваренных туфов,
игнимбритов;
г) наличие лахаровых брекчий.

43. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Излившаяся на земную поверхность лава,
соприкасаясь с воздухом, остывает.
На поверхности жидкой лавы возникает
корка, которая разламывается на части,
образуя лавобрекчии.

44. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Лавы часто характеризуются линейнопараллельной или плоско-параллельной
флюидальной текстурой.
Флюидальная текстура - потокообразное
расположение
зерен
или
микролитов
основной массы эффузивной породы,
огибающей
вкрапленники
(если
они
имеются).

45.

Флюидальная текстура дацитовой лавы. Верхний девон,
Центральный Казахстан

46. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Миндалекаменная текстура
Выделяющиеся из лавы пузыри
скапливаются в верхней части потока.
Впоследствии
полости
вторичными
минералами:
кварцем, халцедоном и др.
газа
заполняются
кальцитом,

47. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Миндалекаменная текстура
Такие заполненные полости
миндалинами,
а
текстуру
миндалекаменной.
называют
лавы
-
Миндалекаменные
зоны
могут
присутствовать и в подошве лавового потока,
но там их мощность меньше, чем в кровле.

48. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Трубчатые каналы и пористые столбы
В случае интенсивного истечения газов могут
формироваться трубчатые каналы и
пористые столбы.
Такие образования располагаются обычно
перпендикулярно подошве и кровле
потока, но если лава двигалась быстро, то
они отклоняются в направлении движения
потока.

49. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Геологические уровни
При заполнении миндалин поверхность
раствора, из которого кристаллизуются
минералы,
сохраняет
горизонтальное
положение.
Поэтому поверхность слойков в миндалине
отражает положение породы в момент ее
формирования.

50. Определение элементов залегания, установление подошвы, кровли и первичного угла наклона вулканитов

Геологические уровни

51.

Методы геологической съемки жерловых
и субвулканических образований
Жерловые и субвулканические породы могут
находиться как среди одновременных им
образований, так и среди более древних
пород в интрузивном залегании.
В древних вулканогенных толщах широко
распространены субвулканические тела и
значительно
меньше
–
жерловые
образования.

52.

Методы геологической съемки жерловых
и субвулканических образований
Выделение
их
при
геологосъемочных
работах
имеет
большое
практическое
значение, поскольку с ними нередко связана
рудная минерализация.
Формы их залегания очень разнообразны:
экструзивные купола, некки, штоки, силлы,
лакколиты и дайки.
Одни из них являются жерловой фацией, а
другие – субвулканической.

53.

Методы геологической съемки жерловых
и субвулканических образований
Под жерловой фацией понимаются породы,
выполняющие выводные каналы вулканов, а
под субвулканической – вулканогенные
образования,
формировавшиеся
в
гипабиссальных условиях из порций лав, не
достигших дневной поверхности.

54.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Жерловая фация. К ней относятся:
• выполнения вулканических жерл – некки,
трубки взрыва;
• выполнения
вулканических
каналов
трещинного типа – дайки, дайкообразные
тела, системы параллельных даек.

55.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Вулканические некки имеют округлую или
овальную форму в плане, крутые контакты и
достигают
иногда
довольно
крупных
размеров – от сотен метров до нескольких
километров в диаметре.
Они выполнены лавами, туфолавами,
туфами или брекчиями (трубки взрыва).

56. Некк Румсики, Камерун

57.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Для некков характерны:
• вертикальные или очень крутые слои
течения, параллельные контактам жерловой
полости,
• столбчатая отдельность
• и куполовидные поднятия в связи с
давлением поднимающейся к поверхности
магмы.

58.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Древние
вулканические
жерла
могут
образовывать как положительные, так и
отрицательные
формы
рельефа,
в
зависимости от устойчивости к эрозии
слагающих их пород.
Некки, сложенные
туфолавой,
чаще
возвышенностей.
кислой лавой или
слагают
вершины

59.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
В понижениях рельефа обычно встречаются
более
глубокие
части
вулканических
аппаратов и субвулканические интрузии,
выполняющие
периферические
магматические камеры.
С периферическими камерами часто связаны
крупные вулканические кальдеры.
Кальдеры фиксируются коническими слоями,
системами
кольцевых,
конических
и
радиальных даек.

60.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Породы жерловой фации часто бывают
сильно
изменены
(пропилитизация,
вторичные кварциты), причем измененные
породы несут признаки привноса рудных
элементов.

61.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Экструзивные купола.
Под
экструзивными
образованиями
понимаются
проявления
исключительно
вязких лав, выжатых их кратера вулкана и
застывших над ним в форме купола,
обелиска или иглы.
В строении куполов принимают участие лавы
и туфолавы риолитового, трахириолитового,
дацитового и андезитового состава.

62.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Субвулканическая фация.
По форме залегания выделяют
лакколиты, штоки и дайки.
силлы,

63.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Субвулканическая фация.
Характерные признаки
интрузий следующие:
субвулканических
1) субвулканические интрузии слагаются
породами
обычно
лучше
раскристаллизованными,
чем
соответствующие лавы, и нередко дают
переходы в полнокристаллические разности;

64.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Субвулканическая фация.
Характерные признаки
интрузий следующие:
субвулканических
2) в субвулканических интрузиях отсутствуют
туфы.
Субвулканические интрузии, в особенности
кислого состава, иногда сопровождаются
брекчиями с лавовым цементом, которые
можно принять за туфы.

65.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Субвулканическая фация.
Характерные признаки
интрузий следующие:
субвулканических
2) в субвулканических интрузиях отсутствуют
туфы.
От туфов брекчии отличаются однообразным
составом обломков и своим расположением
вдоль контактов тел.

66.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Силлы.
Наиболее сложно выделение силлов среди
покровов, так как формы залегания тех и
других весьма сходны.
Необходимы тщательные наблюдения над
контактовыми поверхностями, особенно над
верхними.

67.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Силлы.
Интрузивный характер тел доказывается:
• контактовыми изменениями пород кровли,
• секущими контактами в раздувах,
• апофизами, отходящими в вышележащие
породы,
• наличием обломков вышележащих пород в
изверженной породе.

68.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Силлы.
Для пород силлов характерны:
1) плотное сложение;
2) однородный состав на всем протяжении
тела с примерно одинаковой структурой;
3)
слабая
выраженность
автометаморфизма.
явлений

69.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Лакколиты и другие тела неправильной
формы
образуются при внедрении крупных масс
лавы в близповерхностных условиях.
Лакколиты состоят из пород, имеющих в
большинстве случаев эффузивный облик, но
характеризующихся интрузивной формой
залегания,
отсутствием
слоистости
и
наличием апофиз, отходящих в кровлю.

70.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Штоки.
Породы
эффузивного
облика
нередко
образуют тела штокообразной формы.
Они слагаются массивными породами,
которые у контактов иногда приобретают
брекчиевидное сложение.

71.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Штоки.
Контакты их с вмещающими породами
крутые, резко секущие.
Породы штоков сравнительно хорошо
раскристаллизованы, но не постоянны по
структуре.

72.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Жильные субвулканические породы
распространены особенно широко.
Они слагают дайки. Кроме того, дайки
образуют
выводные
каналы
силлов,
лакколитов, штоков и т. д.
В полевых условиях трудно установить,
какие из даек образуют жерловую фацию.

73.

Признаки жерловой и субвулканической
фаций
Жильные субвулканические породы
К жерловой фации можно уверенно относить
только те дайки, которые непосредственно
переходят в покровы.
Необходимо
разграничивать
дайки,
связанные с интрузивной и вулканической
деятельностью.

74.

Выделение картируемых подразделений
Жерловые и субвулканические образования
вместе
с
покровными
образованиями
выделяют в вулканические комплексы.
Однако
при
картировании
покровные
образования
расчленяются
на
стратиграфические подразделения, а их
принадлежность к вулканическому комплексу
отражается только в легенде.

75. Обозначение состава вулканических образований

76. Вулканические комплексы

Возраст
жерловых,
экструзивных
и
субвулканических
образований
обозначается индексами и оттенками цвета,
состав – цветом, крапом, штриховкой и
буквенными символами (например, α –
андезит, β – базальт, λ – риолит).

77. Обозначение состава даек, силлов, жерловых и экструзивных образований