Сравнительная петрография и минералогия

Сравнительная петрография и минералогия

Породообразующие минералы в пирокластических отложениях рассмотренных кальдер представлены в основном одинаковым минеральным парагенезисом: плагиоклаз, орто- и клинопироксен, магнетит, ильменит.

Исключением являются пемзовые агломератовые и слабоспекшиеся туфы начальной фазы игнимбритообразующего извержения в кальдере Большой Семячик, где наряду с плагиоклазом присутствует кварц, а темноцветные минералы представлены биотитом и роговой обманкой (в последних порциях появляется ортопироксен). В андезитовых разностях семячикских игнимбритов встречаются единичные неравновесные вкрапленники оливина, окруженные пироксеновой каймой. Наименьшее количество кристаллической фазы отмечено в пирокластике риодацитового состава (от 8-10 до 15-20%); в игнимбритах дацитового и андезитового составов степень кристалличности увеличивается до 28-30%.

Большой объем аналитического материала по составам игнимбритов, полученный на микроанализаторе “CAMEBAX” (Институт вулканологии ДВО РАН), свидетельствует, что пирокластические отложения разных кальдер, кальдерообразующих этапов и отдельных пирокластических потоков отличаются между собой составом вкрапленников и остаточных стекол (Рис. 16; табл. 5-10). Детальное описание минералогических особенностей игнимбритов отдельных кальдер приводилось нами в предыдущих работах (Гриб, Леонов, 1992, 1993; Леонов, Гриб, 1998; Леонов и др., 2000). Здесь будет дан их сравнительный анализ.

П л а г и о к л а з преобладает во всех типах игнимбритов. Фенокристаллы (0,8-1,5 мм) и микровкрапленники (100-350 мкм) не отличаются заметно по составу. Они обычно не зональны или слабо зональны, часто сохраняют первичные кристаллографические очертания. Процент обломочных кристаллов незначителен; доля их увеличивается в разностях игнимбритов с эвтакситовыми текстурами и минимальна в реоигнимбритах и лавоподобных разностях.

Состав плагиоклаза определяется, в основном, составом расплава, не отличаясь значимо в игнимбритах разных кальдер, но близких по содержанию кремнекислоты. Для начальных этапов игнимбритообразующих извержений характерно унимодальное распределение составов этого минерала; в последующих, более основных порциях пирокластических потоков - би- и полимодальное, с широким диапазоном составов (Рис.16, табл. 5).

В игнимбритах риолитового и риодацитового состава вкрапленники представлены преимущественно андезином (An 30-40), дацитового - андезин - лабрадором (An 45-58).

В разрезах игнимбритов кальдер Стены-Соболиного, отличающихся значительной мощностью, были проанализированы пробы из верхней и нижней частей разреза. Оказалось, что в первом и втором пирокластических потоках при сравнительно однородном валовом химическом составе (низкокремнистые дациты) и узком диапазоне составов вкрапленников в нижней части разрезов преобладает андезин, а в верхней - лабрадор (Рис.16,в).

Рис.16. Распределение составов фенокристаллов и остаточных стекол в пирокластических отложениях, связанных с кальдерой Большой Семячик (а), Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессией (б), кальдерами Стены-Соболиного (в). Pl – плагиоклаз; oPx – ортопироксен; cPx – клинопироксен; Amf - амфибол; Bi – биотит; Gl – остаточное стекло; An – анортитовый минал в плагиоклазах, мол. %; Fm – степень железистости фемических минералов, am.%. Индексы пирокластических потоков см. в тексте.

в

П и р о к с е н в игнимбритах является главным темноцветным минералом и представлен ромбической и моноклинной разновидностью. Распределен он в пирокластических потоках крайне неравномерно, увеличиваясь от 0,5-1,5% в риодацитах до 2,5-3,0% в дацитах; часто встречается в ассоциации с плагиоклазом и титаномагнетитом. Ортопироксен (гиперстен) отличается значительными вариациями железистости (рис. 16, 17; табл. 6). Наиболее широкий диапазон железистости (28-47) отмечен в пироксенах игнимбритов кальдеры Большой Семячик (Гриб, Леонов, 1992; Леонов, Гриб, 1998). На протяжении каждого этапа происходит смена железистого пироксена в риодацитах и дацитах, которыми начинались игнимбритообразующие извержения, магнезиально-железистыми и магнезиальными членами - в андезитах завершающих стадий. Если в сравнительно низкокремнистых игнимбритах каждого из трех игнимбритообразующих этапов железистость гиперстенов имеет близкие значения (28-34) (что характерно и для других кальдер), то в высококремнистых отложениях она возрастает по мере формирования структуры.

Рис.17. Зависимость степень железистости – концентрация марганца в ортопироксенах пирокластических отложений. Овалами очерчены ареалы распределения полей фигуративных точек. Сплошной линией – ареалы распределения полей фигуративных точек пироксенов пирокластических отложений кальдеры Большой Семячик (римские цифры – этапы кальдерообразования). Пунктирной линией – ареалы распределения полей фигуративных точек пироксенов пирокластических отложений Узон-Гейзерной вулкано-тектонической депрессии (ЮП и СП – пирокластические потоки, расположенные к югу и северу от депрессии, пл.Ш₃ – наиболее молодой пирокластический поток риодацитового состава, вскрывающийся на юго-восточном борту депрессии). Штрих–пунктирной линией – ареалы распределения полей фигуративных точек пироксенов пирокластических отложений кальдер Стены-Соболиного.

Представительные анализы плагиоклазов (мас.%)