|
Определение типа
вулканических извержений относится к простейшим видам палеовулканологических
реконструкций, позволяющим выявлять типичные особенности тех процессов,
которые способствовали образованию более или менее значительных скоплений
продуктов вулканической деятельности, формирующих вулканические постройки.
Такие реконструкции основываются преимущественно на петрографическом
исследовании вулканогенных пород, а также на анализе условий их залегания.
Возможности точной диагностики зависят от того, насколько четкими являются
представления о современной вулканической деятельности, с продуктами которой
сопоставляются древние породы или их ассоциации, а также от того, насколько
полно изучены сами эти породы и их геологическое окружение. Когда имеется
соответствующий прототип среди современных продуктов вулканической
деятельности, можно более или менее успешно решить вопрос о типе извержений,
в результате которых образовались древние породы. Но если, как, например, для
игнимбритов и вообще для спекшихся туфов, фактически не известны бесспорные
примеры современных извержений, то проблема истинной природы этих пород
остается нерешенной и может еще долгое время быть предметом дискуссий.
Общеизвестны типы извержений вулканский, пелейский,
стромболианский, гавайский, исландский и Усу. Каждый из них
отличается некоторыми характерными признаками, которые следует здесь указать.
Так, вулканический тип представляет эксплозивные извержения обычно огромной
силы, сопровождаемые пароксиз- мальными взрывами, следующими после периода
сравнительно продолжительного, иногда очень значительного периода покоя. В
процессе извержения образуются обильные скопления пирокластического
материала, образующегося за счет разрушения вулканической постройки,
разнообразного по размерам обломков, как правило, уменьшающихся в размерах по
мере удаления от вулкана.
Отличительной чертой пелейского типа обычно считают
латеральный характер выброса пирокластического материала, вследствие чего
пароксизмальный взрыв сопровождается образованием стремительного потока
раскаленного воздуха, насыщенного газами и измельченной пирокластикой, а
также системой предшествующих ему и одновременных с главным взрывом палящих
туч (nuees ardens) . Выбросы пирокластического материала представлены
преимущественно, как и в случае вулканских извержений, так называемыми
резургентными пеплами, т.е. пеплами, возникшими из материала старой
постройки, сложенной затвердевшими лавами. Наряду с пеплом выбрасываются
глыбы в десятки кубических метров. Извержения обычно завершаются
формированием экструзивных куполов.
Стромболианский тип извержений исключительно
устойчив, ритмичен, приводит к накоплению чередующихся лав и рыхлых продуктов
(но не пеплов) , состоящих преимущественно из свежей лавы и представленных
грушевидными и кручеными бомбами, при падении образующими вследствие
расплющивания лепешки, а также тончайшими обрывками той же лавы. Ритмические
извержения сопровождаются взрывами умеренной силы и приводят к образованию
однородных слоистых серий.
Типичные черты гавайского типа извержений определяются
участием в них очень жидких лав базальтового состава, фонтанирующих и
образующих так называемые огневые завесы (curtaine of fire) или изливающихся
из трещин и стекающих вдоль ложбин по склонам щитового вулкана ( 23) . При
извержениях образуются тончайшие лавовме нити, известные под названием
"волос Пеле", по имени мифической богини Гавайских островов, или
под названием "горной шерсти". Эксплозивная деятельность при этих
извержениях не наблюдается, за исключением тех случаев, когда излияния лав
прекращаются полностью и, как предполагают, подземные воды проникают в
область распространения перегретых пород, вследствие чего может происходить
бурное выделение паров, сопровождаемое взрывными явлениями (так называемые
фреатические извержения) . Такие эксплозии редки в жизни гавайского типа
вулканов и разделены интервалами более чем в сотни лет.
С гавайскими сходны извержения исландского типа. При этих
извержениях жидкие базальтовые лавы вытекают из весьма протяженных трещин в
огромных количествах и растекаются, образуя обширные лавовые поля. Лавовым
излияниям сопутствуют более или менее мощные пепловые выбросы, совсем не
характерные для гавайских извержений. Этот тип извержений считается особенно
типичным для древних базальтовых вулканических плато.
Извержения типа Усу отличаются тем, что эксплозии
при них сопровождаются значительными перемещениями сравнительно крупных
блоков земной коры, вследствие чего возникают многочисленные центры
извержений, расположенные вдоль прямолинейных или дугообразных трещин,
отделяющих вздымающиеся участки блока от окружающей местности.
Сравнивая различные типы извержений, известные по
наблюдениям над современными действующими вулканами, нетрудно видеть, что
далеко не просто и не всегда однозначно может быть определен былой тип
извержений, устанавливаемый только по продуктам их деятельности и на
основании изучения образовавшихся в процессе извержений накоплений.
Естественные затруднения возникают при разделении вулкан- ских и пелейских
извержений, главные различия которых определяются ориентировкой
обусловливающего их взрыва — вертикального (вулканский тип) или латерального
(пелейский тип) . Такие различия, в данном случае принципиальные, обычно
невозможно установить, изучая строение и состав древних вулканогенных толщ.
Так же затруднительно отличить гавайские извержения от исландских, опираясь
только на данные изучения древних продуктов вулканической деятельности. Во
всяком случае, определяя тот или иной тип вулканических извержений по
результатам изучения вулканогенных толщ, следует давать серьезное
обоснование, позволяющее решать вопрос о типе извержений достаточно строго.
Особо следует остановиться на реконструкции типов
извержений по данным изучения игнимбритов и других спекшихся туфов или как
называемых гуфолав. Природа этих пород сама по себе недостаточно ясна,
образование их при современных проявлениях активности действующих вулканов не
наблюдалось с необходимой строгостью. Поэтому дискуссионен характер их
происхождения — лавовый или пепловый. В этих условиях определять тип
извержений только на основании изучения данных о распространении, строении и
составе пород невозможно.
Реконструируя различные типы извержений, следует
различать: возникли они на суше или под водой. В результате исследований
рельефа и строения дна океанов и морей в настоящее время вырисовалась картина
исключительно широкого распространения вулканических построек в той части
земной поверхности, которая до недавнего време ни считалась однообразной
равниной, почти лишенной вулканической активности Ныне только на дне Тихого
океана выявлено более 2000 вулканов конического строе ния, а всего их
предполагается, по расчетам Менарда [420] , около 10000 с высотой бо лее 1 км. Установлена исключительная роль базальтовых покровов, слагающих не толь ко верхнюю часть
океанического ложа, но и, как предполагается, весь так называемый второй
сейсмический слой. Впрочем, непосредственные наблюдения над современным!'
подводными извержениями ограничены главным образом шельфовыми областями где
вулканы, по-видимому, мало отличаются от тех, которые сосредоточены на суше,
глубоководные же вулканические извержения, сопровождаемые преимущественно
авовыми излияниями, определяются лишь по данным oi морфологии и составе за-
тывших лав, т.е. прекратившихся, а не непосредственно наблюдаемых извержений.
)днако среди древних продуктов вулканической деятельности бесспорно подводный
ип извержений обычно устанавливается достаточно строго, потому что
вулканогенные ороды, наблюдаемые в разрезах, сопровождаются переслаиванием их
с морскими садками, нередко содержащими палеонтологические остатки,
однозначно определяющими подводное происхождение вулканогенных пород.
Строгое определение типа вулканических извержений требует
достаточно обстоятель- юго и внимательного исследования, направленного на
выяснение характерных особен- юстей вулканогенных пород, их строения и состава
сопутствующих им осадочных об- >азований и т.д. Поэтому при недостаточно
полном описании можно, в сущности, выде- ять среди продуктов вулканической
активности только такие, которые возникли под лиянием эксплозивной
деятельности вследствие излияний лавы на поверхность или результате
экструзий. Иначе говоря, изучая древние вулканогенные породы, можно оворить
только о вероятном механизме извержений, в результате которых они возник- и,
— эксплозивном, связанном со свободным излиянием лавы или с ее выдавлива-
ием, но не о стромболианских, вулканских и других извержениях.
Для более или менее полного исследования типа
вулканических извержений геологического прошлого необходимы знания не только
петрографических черт пород, но и характерных разрезов вулканогенных толщ,
пространственного размещения этих пород относительно древних вулканических
центров, а также другие данные. Таким образом, требуется совокупность
сведений, по которым могут быть определены характерные особенности
происходивших в прошлом извержений. Только располагая этими сведениями, можно
проводить сравнения древних вулканических извержений с известными в настоящее
время.
При строго поставленном исследовании всегда видна
неполнота данных, требуемых для сравнения вулканических извержений, древних и
современных, а также степень обоснованности развиваемых представлений и их
точность. Примеры подобных строгих исследований известны в трудах А.Н.
Заварицкого [58—60] , посвященных происхождению игнимбритов Армении, в
работах Вильямса по реконструкции вулкана Мазама [529, 530], а также в других
исследованиях. Во всех этих работах восстанавливается истинная картина
вулканических извержений геологического прошлого на основании всесторонних
геологических данных, включающих наряду с петрографическими материалами сведения
об условиях залегания пород, их распространении, изменчивости фаций и
мощностей вулканогенных толщ, которым они подчинены, и т.д.
|