Menu

Излияния в вулканических поясах

В позднеальпийскую эпоху вулканизм развивается в вулканических поясах, приуроченных к зонам горообразования, охватившего не только геосинклинальные области, но также континентальные и океанические платформы.

Вулканический пояс следует рассматривать как часть активизированного пояса земной коры, органически связанную с ним и отличающуюся на каждой стадии его развития характерными наложенными, в значительной степени независимыми, чертами геоморфологии, тектоники, магматизма, осадкообразования и глубинного строения. Вулканическому поясу свойственны определенные геофизические признаки и в первую очередь тепловые аномалии, обусловливающие вулканизм.

В то же время вулканическая область является частью саморегулирующейся энергетической системы, выделяющей энергию, способную вывести на поверхность Земли расплавленные силикатные породы или другие продукты вулканизма.

Наложенность вулканических поясов и общность их энергетических черт сближает вулканические пояса различных регионов земного шара. Структуры фундамента оказывают решающее влияние на характер тепло-массопереноса в вулканическом поясе и обусловливают формирование разных типов вулканических излияний (ареальные, трещинные, центральные).

От масштаба энергопереноса через вулканический пояс зависит вулканическая активность региона. На разных этапах развития вулканических поясов формируются определенные генетические типы вулканических образований. При этом возникают вулкано-тектонические структуры, обусловленные как прогрессивным (поднятие теплового фронта), так и регрессивным (опускание теплового фронта) тепло-массопереносом.

В вулканическом поясе вулканическая деятельность сопряжена с формированием одновозрастных с нею тектонических структур. При этом характерна четкая связь вулканических поясов со стадиями развития тектонической структуры региона (например, вулканические пояса островных дуг и геосинклинальный процесс, вулканические пояса платформ и рифтогенез и т. п.).

Современные вулканы образовались в вулканических поясах, характеризующихся глубинными движениями, формирующими структуры геосинклинально-орогенных, платформенных и переходных между ними типов.

Вулканические пояса геосинклинально-орогенной стадии наложены на подвижные альпийские области орогенеза. В областях с резко контрастными тектоническими движениями выделяются различные типы вулканизма: эвгеосинклинальный, островных дуг, раннего и позднего орогена, соответствующие этапам развития подвижной зоны.

Эвгеосинклинальный вулканизм типичен для вулканических поясов, проявляющих деятельность в подводных условиях, при своеобразном геосинклинальном характере тектонических движений, отличающихся контрастностью с преобладанием опускания.

Геосинклинальные формации отражают характерные черты структурных вулкано-плутонических и палеогеографических условий их образования. Они накапливаются в глубоких прогибах, параллельных простиранию геосинклинального пояса, имеют очень большую мощность. К древнейшим геосинклинальным вулканическим формациям относятся ультрабазиты, амфиболиты и толеи-товые базальты.

Главной вулканической геосинклинальной формацией является зеленокаменная, или спилито-кератофировая, формация, которая содержит в различных сочетаниях отличающиеся по типу вулканизма толщи: диабазо-спилитовую, яшмо-кремнистую, спилито-ке-ратофировую, образовавшиеся при подводных вулканических и субаэральных извержениях.

Вулканизм островных дуг представлен извержениями на вулканических островах, в условиях контрастных тектонических движений, с преобладающим поднятием Кордильеры вулканического пояса — фундамента вулканов и опусканием сопряженных с нею прогибов. Прогибы заполняются мощными толщами вулка-ногенно-обломочных и осадочных пород; среди лав преобладают базальты, андезито-базальты, андезито-дациты и их туфы.

Вулканизм раннего орогена формируется на структурах, переходных от островных дуг к континентам. К таким структурам относятся полуострова, перешейки и крупные острова, входящие в Тихоокеанское вулканическое кольцо. В раннем орогене преобладают извержения в субаэральных условиях; они сопровождаются дифференцированными глыбовыми движениями с крупными относительными перемещениями и с воздыманием всей структуры до высоты 3—3,5 км. Сводовые поднятия сочетаются с мульдами, грабенами, вулкано-тектоническими депрессиями (грабен-синклинальными и кальдерными). Вулканы часто связаны с поперечными тектоническими структурами и приурочены к вул-кано-тектоническим сводовым поднятиям, где развит аккумулятивно-вулканогенный рельеф. Наряду с продуктами андезито-базаль-товых и кислых лав распространены пеплово-обломочные отложения — игнимбриты и диатомитовые породы, образованные в озерах реликтовых прогибов.

Извержения в раннем орогене характеризуются известково-ще-лочным типом лав, изменяющихся в широком диапазоне — от основных до кислых.

Разные по составу вулканические формации приурочены к различным структурам фундамента: базальты и базальтовые доле-риты к межгорным депрессиям; андезито-дацитовые вулканы и экструзии к сводовым поднятиям; значительные извержения кислых туфов связаны с образованием вулкано-тектонических депрессий; мощные вулканогенно-обломочные толщи широко распространены в предгорных прогибах.

Для этапов островных дуг и ранних орогенов, характеризующихся четкой локализацией динамического режима, выделяются вулкано-тектонические и сейсмотектонические пояса (рис. 2).

Вулкано-тектонические пояса — это протяженные призмы земной коры, в которых отмечается увеличение теплового потока и происходит подъем магмы, обусловливающий расширение и структурное поднятие. К вулкано-тектоническим поясам поднятия относятся вулканические островные гряды.

Сейсмо-тектонические пояса — это протяженные призмы земной коры, сопряженные с вулкано-тектоническими поясами и отличающиеся низким тепловым потоком, отсутствием вулканов и высокой сейсмичностью, обусловленной разрядкой тектонических напряжений в связи со сжатием, с дроблением и надвигами.

Позднеорогенный (субаэральный) вулканизм проявляется при определенной структурной обстановке. Для этого необходимо общее сводово-глыбовое поднятие гор с их периферическими зонами; вулканические постройки при этом возвышаются на эрозионно-тектоническом рельефе с продольными рифтовыми

долинами и редко с образованием вулкано-тектонических депрессий как рецидивов ранних стадий орогенеза.

Рис. 2. Структурные пояса островных дуг и ранних орогенов

1 — сейсмо-тектонический пояс, 2 — вулкано-тектонический пояс, 3 — грабены типа Фосса Магна, 4 — разломы рамы вулканических поясов, 5 — разломы, граничащие с океанической корой

Сопоставляя выделенные нами этапы геосинклинального вулканизма с известной схемой Штилле, можно отметить следующие аналогии: инверсионная стадия подводного вулканизма соответствует начальному симатическому вулканизму, по Штилле; стадия островных дуг с излиянием средних и кислых типов лав — синорогенному вулканизму, включающему также гранитоидный вулканизм (с игнимбритами) орогенной стадии.

Горообразование сопровождается кислым андезито-липарито-дацитовым вулканизмом с внедрением крупных интрузий и формированием на глубине гипабиссальных интрузий, отвечающих субсеквентному (посторогенному) магматизму, по Штилле. Следует подчеркнуть связь вулканизма именно с вертикальными движениями, а не со складчатостью, которая является лишь следствием этих движений. Часто наблюдаемое в геосинклинальных отложениях переслаивание лав и осадочных пород, не вулканического происхождения, свидетельствует о том, что импульсы вулкано-тектонических поднятий сменяются опусканиями, во время которых происходит нормальное осадкообразование. Новый импульс поднятия сопровождает излияния лавовых потоков, ложащихся согласно на осадочную толщу в подводных условиях.

Ввиду большой текучести базальтовых лав их излияния в больших количествах не связаны с крупными структурными поднятиями. Последние обычно сопровождаются излияниями средних и кислых лав, для которых свойственно также и большое количество газообразных продуктов. Поэтому, следует говорить о сопряженности среднего и кислого вулканизма с эпохой прогрессирующего поднятия подводных и островных Кордильер, в то время как основные лавы изливаются преимущественно в ранние стадии поднятия.

Опускания, способствующие накоплению мощных вулканогенных и вулканогенно-осадочных толщ, при базальтовых излияниях первых стадий геосинклинального вулканизма охватывают весь вулканический пояс. Они являются следствием двух процессов - гравитационного опускания осадочной линзы и вулкано-тектонического обрушения (при опустошении неглубоких периферических очагов). При средних и кислых излияниях мощные вулканогенно-осадочные толщи образуются в виде обломочных фаций по периферии вулкано-тектонических поднятий, а вулканогенные — вдоль осевых линий.

Из вышеизложенного следует, что вулканизм во всех случаях является процессом поднятия вещества в зонах глубинных разломов вместе с интенсивным теплопереносом. Накопление мощных линз средних и кислых вулканических продуктов помимо этого, возможно, способствует их гравитационному «всплыванию». В активном вулканическом поясе, следовательно, можно говорить о конвекционно-гравитационном тепло-массопереносе, направленном вверх и стимулирующем поднятие земной коры.

С вулканизмом в геосинклинально-орогенных поясах сочетаются три структурообразующих процесса:

1) поднятие земной коры, сопровождающее в вулканическом поясе ее расширение под влиянием теплового потока и поднятия к земной поверхности магмы;

2) обрушение сводов, связанное с опустошением вулканического очага, над которым этот свод образовался;

3) накопление осадочных толщ и образование компенсационных прогибов.

С первым процессом связано формирование вулкано-тектонических структур разных масштабов. Наиболее характерны вулкано-тектонические горсты, образующиеся в результате поднятия и раскалывания сводов над субвулканическими интрузиями, экструзиями или неглубокими периферическими очагами. Иногда вулкано-тектонические поднятия непосредственно связаны с куполообразующим давлением кровли поднимающейся экструзии.

В результате второго процесса образуются вулкано-тектонические структуры обрушения — рифты, грабен-синклинальные депрессии, вулкано-тектонические депрессии, кальдеры обрушения, грабены и секторные грабены. Все эти вулкано-тектонические структуры в той или иной мере связаны между собой переходами и сопряжены со структурами поднятия. Проявляются они обычно, когда образование сводов над активными заполненными вулканическими очагами сменяется опустошением этих очагов и обрушением сводов.

Рифты — структуры обрушения, сопровождающие вулканизм в вулканических областях, находящихся на разных стадиях развития. Это — грабены вдоль вулкано-тектонических сводов, ограниченные сбросами, обрамляющими крылья приподнятых блоков. Рифтовые зоны вулкано-тектонического типа сопровождаются длительным вулканизмом, в противоположность тектоническим рифтам щелевого типа (Милановский, 1969) без вулканизма.

Грабен-синклинальные вулкано-тектонические депрессии — наложенные структурные впадины, образованные на сводах крупных поднятий в связи с вулкано-тектоническими процессами. Эти впадины ограничены краевыми прямолинейными и криволинейными сбросами или флексурами и являются ареной вулканической деятельности. С ослаблением вулканизма размеры вулкано-тектонических депрессий уменьшаются. Например, геосинклинальный вулкано-тектонический трог имеет протяженность несколько тысяч километров, ширину более 100 км; грабен-синклинальная депрессия — длину несколько сотен километров, ширину 20—100 км; вул-кано-тектоническая депрессия составляет в поперечнике 20—50 км, а кальдера 10—20 км (раннеорогенная стадия).

Структуры поднятия и обрушения характерны для активного вулканического пояса, а образование компенсационных прогибов сопутствует им, иногда захватывая часть вулканического пояса, где деятельность вулканов прекратилась.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:3068 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:6096 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:3199 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Лесные материалы и изделия

Наибольшее применение в ремонтно-строительных работах имеют материалы, изготовленные из хвойных пород. Применение лиственных пород допускается в соответствии с указаниями «Технических правил по экономному расходованию основных строительных материалов» (ТП 101-81)*. М.:...

01-04-2010 Просмотров:5373 Эксплуатация жилых зданий

Вступ

Геодезія - одна з найдавніших наук. Слово «геодезія» утворено із двох слів - «земля» й «розділяю», а сама наука виникла як результат практичної діяльності людини по встановленню меж земельних ділянок...

29-05-2011 Просмотров:4867 Інженерна геодезія

Гідродинамічні коливання тиску

ГІДРОДИНАМІЧНІ КОЛИВАННЯ ТИСКУ Гідродинамічні коливання тиску у свердловині також є причиною зміни напруженого стану гірських порід в пристовбурній зоні. Тиск у свердловині стає більшим за гідростатичний при роботі бурових насосів під...

25-09-2011 Просмотров:3641 Механіка гірських порід