2) стратовулканы, имеющие вулканические слоистые конусы, сложенные перемежающимися лавовыми потоками и пирокластическими слоями.
На месте кратера вулкана может образоваться депрессия оседания ? кальдера размером до первых десятков километров в поперечнике, заполненная затем эффузивно-пирокластическим материалом. Кальдера - крупная впадина округлой или овальной формы, образовавшаяся в результате проседания вулканического конуса и окружающих участков по кольцевым, коническим и радиальным разрывам. В кальдере часто возникают более молодые вулканы меньших размеров.
Жерла или некки - питающие каналы в виде столбообразных тел, своими корнями уходящие в более крупные интрузивные тела. По ним магма поднимается на поверхность. Некки устойчивы к выветриванию и хорошо сохраняются при денудации.
Эксплозия - взрыв, сопровождающийся выбросами в воздух или водный бассейн газа и пара под большим давлением. Вместе с газом и паром увлекаются затвердевшие или полужидкие куски лавы в виде брызг или сгустков.
При извержениях кислых и щелочных лав могут возникнуть тяжелые горячие облака из газово-пирокластической смеси. Они под большим давлением вырываются из жерла и распространяются в виде стелющихся туч или лавин. При остывании всей массы обломков лав они расплющиваются и свариваются, образуя игнимбриты. Они могут покрывать площади до десятков тысяч км2 и иметь мощность до 1-2 км.
Тефры - эксплозивные образования, сложенные вулканическими бомбами, гравием и песком.
Пемза - застывшая губчатая масса вулканического стекла преимущественно кислого состава, образуется при попадании насыщенной газами вязкой лавы в области пониженного давления, где газы резко расширяются.
Агломераты - скопления, состоящие в основном из вулканических бомб, без существенной примеси посторонних обломков.
Экструзии - выдавливания вязкой или уже затвердевшей лавы на поверхность. Экструзии образуют купола, обелиски, неправильные раздутые тела, которые могут переходить в покровы и потоки лав. Обычно экструзии сложены более крепкими горными породами, чем окружающие их образования, и хорошо выделяются в рельефе.
Грязевые вулканы. По форме это возвышенности в форме усеченных конусов с выпуклыми, вогнутыми или плоскими вершинами высотой до сотни метров. По ним из недр истекает газо-водная смесь с частицами горной породы. Наземные постройки вулканов сложены сопочной брекчией. Грязевые вулканы приурочены к газовым и газонефтяным скоплениям. Роль каналов, выводящих грязевую смесь на поверхность, выполняют разломы. Сопочная грязь состоит из несортированных мелких обломков пород разного состава. В водах содержится йод, бром, бор. Газ вулканов ? в основном метан (до 99 %), + тяжелые углеводороды, углекислый газ, азот, гелий, аргон и др. Грязевые вулканы приурочены к областям альпийской складчатости (Камчатка, Сахалин, Индия, Иран, Мексика и т.д.). Все грязевые вулканы расположены вдоль крупных тектонических зон и приурочены к активным поднятиям.
Особенности наземных и подводных вулканических образований
В континентальных условиях вулканические породы обычно залегают несогласно на подстилающих породах, покрывая все неровности рельефа. Наблюдается чередование слоев эффузивных и пирокластических пород, среди слоев также появляются континентальные отложения (пролювиальные и элювиальные отложения, уголь и др.).
При подводных излияниях ровный рельеф морского дна способствует формированию выдержанных по мощности покровов, согласно залегающих среди морских осадков (известняков, песчаников, аргиллитов). Прослои пепла среди лав часто хорошо сортированы.
Изображение вулканогенных пород на геологических картах и АФС
На картах эффузивные породы, как и осадочные, разделяются по возрасту и составу.
Дешифровочные признаки: цветофототоновые: однородное или слоистое строение, густая сеть трещин, бугры, струи. Основные породы более темные, кислые - более светлые. Геоморфологические: риолиты - горные массивы с плоскими вершинами и крутыми слонами; дациты, андезиты, базальты - сглаженный рельеф и густая сеть первичных трещин; геоботанические: слабое развитие растительности над трубками взрыва.
В районах развития молодых вулканических пород на АФС хорошо оконтуриваются лавовые потоки, густая сеть трещин и следы течения в виде бугров сжатия, морщин и газовых воронок.
Древние вулканические аппараты имеют овальную форму, почти всегда более темную окраску, в рельефе часто повышенные участки в виде одиночных гор, не связанных общей сетью водоразделов и долин.
Картирование эффузивных пород
Отличие вулканогенных пород, перекрытых осадочными отложениями от интрузивных пластовых тел - силлов
Если эффузивные породы перекрываются осадочными, то необходимо вулканогенные породы отличить от интрузивных пластовых тел - силлов.
Пластовые интрузии ? силлы залегают согласно с вмещающими породами и в них много апофизов, внедряющихся в окружающие породы, а также ксенолитов. Силлы имеют в краевых частях структуру мелкозернистую до стекловатой, в центральных частях - порфировидную или крупнозернистую. Явления метаморфизма развиты у силлов у подстилающих и перекрывающих пород.
Ископаемые эффузивные покровы обычно несогласно лежат на подстилающих породах и не имеют апофиз. Вышележащие осадочные породы залегают с покровом согласно. Эффузивные породы везде однородны по структуре. Явления метаморфизма развиты у эффузивов только в подстилающих породах.
Определение состава эффузивных пород: светлая окраска характерна для кислых лав, средние и кислые лавы имеют окраску от серой до темно-серой и черной.
Определение мощности эффузивных пород производится как в осадочных породах.
Установление возраста: 1) с помощью абсолютного возраста; 2) по ксенолитам, заключенным среди эффузивных пород, состоящих из осадочных пород с остатками фауны, спор и пыльцы; 3) путем сопоставления с возрастом перекрывающих и подстилающих осадочных пород.
Фациальных анализ эффузивных пород. При подводных извержениях крупные вулканические бомбы отсутствуют. Большую помощь оказывают геофизические методы: магнитная съемка, ВЭЗ, иногда Y - съемка (Y- активность уменьшается с возрастанием основности эффузивов).
Формы залегания метаморфических пород
Метаморфические породы возникают в процессе метаморфизма в процессе преобразования осадочных и изверженных пород под воздействием температуры, давления и за счет привноса в горные пород постмагматических растворов и газов.
Метаморфические изменения состоят в распаде первоначальных минералов и образовании новых, более устойчивых ассоциаций минеральных видов. Происходит частичная или полная перекристаллизация пород с образованием новых структур и новых минералов.
Региональный метаморфизм происходит на больших территориях и распространяется на большую глубину. Регионально-метаморфические породы развиты в складчатых областях, их образование происходило в результате одновременного воздействия температуры, гидростатического давления и сжатия (стресса).
Региональный метаморфизм изменяет структурные и текстурные признаки пород в результате их перекристаллизации при пластическом течении вещества горных пород. Часто образуется линейная ориентировка элементов породы.
Метаморфические породы отличаются структурой и текстурой. Различают унаследованные (реликтовые) и собственно метаморфические текстуры.
Для текстур метаморфических пород характерна кристаллизационная сланцеватость ? ясная ориентировка в одном направлении линейных и пластинчатых минералов (слюды, амфиболы, хлорит, кварц и др.). В гнейсах и метаморфизованных интрузивных породах это явление называется гнейсовидность.
Региональный метаморфизм
1) Низкая ступень - образуются филлиты, серициты, зеленокаменные породы, кремнистые сланцы.
2) Средняя ступень - мрамор, слюдистые сланцы, кварциты, кварцито-слюдистые сланцы.
3) Высокая ступень - мраморы, амфиболиты, гнейсы, кварциты, эклогиты.
4) Ультраметаморфизм - происходит частичное или полное переплавление горной породы. Возникающий при этом расплав послойно внедряется во вмещающие породы с образованием инъекционных гнейсов и мигматитов.
Гнейсы - метаморфические зернистые породы, богатые полевыми шпатами и содержащие кварц. Характерная гнейсовая текстура. Парагнейсы образуются по осадочным породам, ортогнейсы - по известнякам.
Эклогит - кристаллическая, зернистая массивная иногда слабо сланцеватая порода, состоящая в основном из граната и пироксена.
Тектонические брекчии возникают вдоль плоскости разрывного нарушения, а также при складкообразовании. Размеры обломков от микроскопических до огромных глыб в десятки и сотни метров в поперечнике.
Среди локального метаморфизма различают:
1) контактово-термальный, возникающий в результате теплового воздействия интрузивов на вмещающие горные породы.
2) контактово-метасоматический, обусловленный действием постмагматических растворов и газов на вмещающие породы;
3) автометаморфизм, обусловленный действием постмагматических растворов и азов на горные породы самого интрузива;
4) околожильный (гидротермальный) обусловленный действием постмагматических растворов на породы, генетически не связанные с этими растворами;
5) катакластический - обусловлен действием гидростатического давления и стресса. Он может быть как локальным, проявляющимся в трещинах и мелких разрывных нарушениях, так и региональным в зонах крупных и глубинных разломов.
Особое положение занимает ультраметаморфизм (инъекционный), происходящий в глубинных зонах земной коры и сопровождающийся явлениями мигматизации и гранитизации.
Мигматизация - процесс образования сложных пород - мигматитов путем инъекции магматического материала и летучих компонентов во вмещающие породы. Это начальная стадия гранитизации. Процесс происходит в режиме очень высокого давления и высокой температуры при многократной складчатости.
Гранитизация - совокупность процессов и явлений, происходящих в глубоких зонах земной коры. Она заключается в полном изменении горных пород с приближением их по составу и структуре к гранитам.
При изучении метаморфических пород важно выявить их первичное (осадочное или изверженное) происхождение. Основным признаком первичных осадочных пород являются реликтовые формы слоистости.
Не следует путать метаморфическую слоистость со сланцеватостью. Сланцеватость выражается в упорядоченной ориентировке удлиненных и пластинчатых минералов (слюд, хлоритов, амфиболов и др.).
Для метаморфических пород при региональном метаморфизме характерно:
1) большое разнообразие складчатых толщ;
2) резкая дисгармония складок;
3) сочетание складок нескольких порядков;
4) развитие изоклинальных складок;
5) наличие лежачих складок и складок с крутопадающими шарнирами;
6) наложение складчатостей разных этапов и разной ориентировки;
7) обилие разрывных нарушений;
8) широкое развитие структур будинажа на крыльях складок;
9) тектоническая переработка пород, приводящая к созданию новых плоскостных структур, параллельных осевым поверхностям складок;
Будинаж - процесс разделения тел крепких пород на отдельные линзовидные части (блоки) под влиянием тектонического давления и обтекания этих линз более пластичными породами. Будинаж возникает в толщах, состоящих из неоднородных по механическим свойствам пород под влиянием высокой температуры и давления. Ориентировка будин совпадает с ориентировкой складчатых структур. Размеры будин от долей см до 8-10 м и более. Наиболее распространены от 0,5 до 1,5 м.
Стратиграфическое расчленение и картирование метаморфических толщ
Определение возраста докембрийских метаморфических комплексов очень затруднено из-за отсутствия или ограниченности биостратиграфических критериев. Их возраст обычно определяется по радиометрическим данным. Для верхнего протерозоя имеют значение органические остатки - строматолиты, водоросли.
В метаморфических толщах выделяют крупные комплексы - серии, а в сериях - отдельные свиты и горизонты. При выделении серий основными признаками являются различия в степени метаморфизма, несогласия, интрузии.
Разделение серий на свиты ведется главным образом по петрографическому составу. Важно выделить и проследить внутри свит опорные маркирующие горизонты ? выдержанные по составу и мощности пласты (например, пласты мраморов, кварцитов и др).
При геологическом картировании метаморфических толщ тщательно замеряются элементы залегания, слоистости, сланцеватости, ориентировка будин, определяются углы падения и погружения шарниров, нормальные и опрокинутые крылья складок.
Дешифрирование метаморфических пород на АФС
Дешифрирование в основном по фототону. Иногда хорошо просматривается первичная слоистость, а также сланцеватость. Кварциты и мраморы хорошо выделяются по светлому фототону. Кристаллическим сланцам свойственна мелкая сложная складчатость, тонкая сеть трещин и тесно связанный с ней рисунок гидросети. Гнейсам на АФС характерна определенная полосчатость. Геоморфологические признаки: рельеф обычно однообразный, сглаженный или пологий низкогорный. Мраморы и кварциты создают положительные формы рельефа.