начало отчета

1.3.2.2. Петрография, состав породообразующих минералов

 Ювенильные базальты извержения 2-3 января 1996 г. в кальдере Академии Наук относятся к высокоглиноземистому типу умеренной щелочности и калиевости, отличаются плагиоклаз-оливин-клинопироксеновой ассоциацией вкрапленников (табл.10, рис 23).

Различные типы пемзовых бомб (типы взаимоотношения базальтовых и риолитовых магм)

“Рис. 22”

Взаимоотношение минералов в базальтах и анализ состава твердофазных включений в них позволил установить следующую последовательность выделения минералов вкрапленников в процессе кристаллизации: PL – PL+OL – PL+OL+cPX. На субликвидусной стадии кристаллизовался битовнит (84-85Аn). Оливин в ядрах большей части фенокристаллов представлен железистым хризолитом (74-76%Fo). Он выделялся из расплава вначале совместно с битовнитом (79-84Аn), а затем к этой котектике присоединился клинопироксен с магнезиальностью 72-75. На уровне кристаллизации промежуточных и внешних зон некоторых фенокристаллов и ядер субфенокристаллов наблюдается нарушение нормального хода эволюции базальтового расплава, выраженное в кристаллизации более высокотемпературных фаз: оливина повышенной магнезиальности (79-82%Fo), содержащего твердофазные включения высокоглиноземистой шпинели, хромдиопсида и магнезиального авгита (78-85Mg), высококальциевого плагиоклаза.

Пемзовые бомбы по содержанию кремнекислоты варьируют от андезитов до риолитов (табл. 11). Преобладают пемзы риодацитового состава. Последние относятся к нормальному (общая щелочность 6-8%) и субщелочному (8-9,5%) типам и калий-натриевому подтипу. По отношению K₂O/Na₂O пемзовые бомбы делятся на две группы. Первая – с нормальным распределением щелочей и их отношением в пределах 0,4-0,9. Концентрация двуокиси калия в этой группе изменяется от 2,07% для дацитов до 3,7% для риолитов (умеренно калиевые по 91). Такое соотношение щелочей обычно в кислых вулканитах Восточной Камчатки и характерно для более ранних кислых лав и пирокластических отложений, связанных с вулканом Академии Наук и всего Карымского центра. Для другой группы пемзовых бомб отношение щелочей больше единицы, при этом содержание двуокиси калия варьирует от 3,6% до 4,8%, что является необычным для кислых вулканических пород фронтальной зоны Курило-Камчатской островной дуги. По общей щелочности высококалиевые пемзы могут относиться как к нормальному, так и субщелочному типу. На диаграмме Миаширо большая часть пемзовых бомб ложится в поле известково-щелочной серии.

Таблица 10.

Состав базальтов извержения 2-3 января 1996 г. (мас.%)

Примечание. 1-5 – вулканические бомбы; 6 – шлакоподобные включения базальта в пемзовой бомбе риолитового состава; 7 – тонкозернистое включение базальта в пемзовой бомбе андезитового состава, связанное с более ранними эпизодами инъекций базальтов в верхнекоровый магматический очаг; FeO* - суммарное железо для плагиоклаза, пироксена, амфибола. Образцы 4 и 5 отобраны Я.Д.Муравьевым, остальные – Е.Н.Гриб.

По степени кристалличности бомбы подразделяются на субафировые разности с содержанием кристаллической фазы не более 2-3% и пемзы с повышенным содержанием кристаллов (8-15% от объема породы без учета пористости). По составу темноцветных минералов выделяются двупироксеновые, пироксен - роговообманковые, роговообманковые и биотитовые пемзовые бомбы. Минеральный состав пемзовых бомб представлен собственными кристаллическими фазами (натриевый плагиоклаз, орто- и клинопироксен, роговая обманка, биотит, рудные минералы, реже кварц), а также минералами неравновесными с кислым расплавом. К последним относятся клинопироксен повышенной магнезиальности и хромистости, умеренно магнезиальный оливин и высококальциевый плагиоклаз, состав которых аналогичен составу вкрапленников в базальтах.

Классификационные диаграммы

^{а – общая щелочность, пунктиром показана граница между породами нормальной щелочности и субщелочными, по 90; б – содержание К2О, пунктиром показана граница высоко- и умеренно калиевых пород, по 91; в – отношение суммарного железа к магнию, пунктиром показана граница между полями пород известково-щелочной (ИЩ) и толеитовой (Т) серий, по 91, 92; 1–2 – продукты извержения 2-3 января 1996г. в кальдере Академии Наук (1 – базальты, 2 – пемзовые бомбы), 3 – лавы вулкана Карымского; 4 – базальты основания разрезаов вулканов Двор и Пра-Семячик.}

“Рис. 23”

Таблица 11.

Состав пемзовых бомб извержения 2-3 января 1996 г. (мас.%)

Примечание. 1-4 - пемзовые бомбы с повышенным содержанием калия (4 – материал пемзовой бомбы 3 из зоны смешивания с базальтовым расплавом); 5-7 – пемзовые бомбы с нормальным соотношением щелочей (преобладанием натрия над калием); 8 – андезито-дациты лавового потока на вулкане Карымский

Фенокристаллы плагиоклаза преобладают во всех типах бомб. В разностях с повышенной степенью кристалличности размер их достигает 2,0 мм. Обычно они трещиноватые, мутные, слабозональные. Наряду с хорошо ограненными кристаллами встречаются оплавленные зерна. Состав ядерных зон фенокристаллов натриевых плагиоклазов варьирует от олигоклаз-андезина до андезин-лабрадора иногда в пределах одной бомбы. Кристаллы обычно слабо зональны с развитием прямой обратной и осцилярной зональности. В биотитсодержащей пемзовой бомбе фенокристаллы плагиоклаза отличаются широкими каймами с повышенным содержанием ортоклазового минала (олигоклаз) вокруг корродированных ядер андезин-лабрадора.

Среди темноцветных минералов наиболее распространен ортопироксен. Он относится к магнезиально - железистому и магнезиальному гиперстену с железистостью 32-36%. Первый отличается пониженным содержанием кальция и высоким (1,1-2,0%) – марганца. Клинопироксен в пемзовых бомбах представлен железистым авгитом, вплоть до ферроавгита с повышенными концентрациями марганца (0,6-1,1%), что подтверждает кристаллизацию его из кислого расплава. Ферроавгит характерен для пемз с повышенным содержанием калия. Клинопироксен, неравновесный с кислым расплавом, представлен микровкрапленниками диопсида, авгит-саллита и авгита повышенной магнезиальности и хромистости и по составу аналогичен субфенокристаллам из базальтов ювенильной тефры и округлых включений шлаков в пемзовых бомбах.

Роговая обманка в пемзовых бомбах распределена крайне неравномерно от долей процента в бомбах с полиминеральным составом до 3-5% в тех разностях, где она является единственным темноцветным минералом. Вкрапленники достигают 1,5 мм и представлены бурой разновидностью обыкновенной роговой обманки, в различной степени подверженной процессам диссоциации. Роговая обманка отличается умеренной глиноземистостью (6-7%), пониженным содержанием титана (0,9-1,4%) и натрия (1,2-1,7%) и железистостью 34-36%.

Биотит встречен только в одной пемзовой бомбе риодацитового состава. Он практически полностью диссоциирован и замещен тонкозернистым агрегатом, состоящим из ортопироксена, магнетита, плагиоклаза и сохраняется в виде реликтов в центральных частях этих агрегатов. Биотит отличается низкой железистостью (21-22%), повышенной титанистостью (6-7% TiO₂) и содержанием двуокиси калия до 9%.

Среди неравновесных минералов в пезовых бомбах встречается также оливин. По составу (72-80%Fo) он аналогичен оливинам из базальтов, однако преобладают более железистые разности.

начало