Структурні типи вулканічних споруд

Геологічна будова вулканічних споруд у значній мірі визначається комплексами магматичних порід, що їх складають.

У інтрузивно-вулканічних комплексах гіпабісальні інтрузиви переходять у вулканічні покриви поблизу поверхні землі, що існувала на час їх формування.

Субвулканічні комплекси представлені вулканічними покривами, жерловою фацією та невеликими субвулканічними тілами. Просторово вони роз’єднані з вулканічними осередками, що перетворилися на глибинні інтрузиви, та єднаються з ними тільки каналами (рис. 46).

Вулканогенно-інтрузивні комплекси складені покривами, породами жерлової фації, субвулканічними тілами, гіпабісальними інтрузіями, що вкорінилися у їх товщу та дайками середніх та основних порід. Вулканогенно-інтрузивні комплекси у багатьох районах є комплексами центрального типу. Але при їх вивченні слід проводити детальні геологічні, петрографічні, петрохімічні та геохімічні дослідження, а також визначення абсолютного віку, щоб довести комагматичність гіпабісальних інтрузивів з вулканогенно-субвулканічними утвореннями.

Ще складніше вирішується питання зв’язку самих пізніх дайок основних порід з вулканічними утвореннями. Вони походять, вірогідно, з більш глибинних частин магматичного осередку або з більш глибоких взаємопов’язаних осередків, що застигають пізніше. Розповсюдження таких дайок часто виходить за межі центральних частин вулканогенно-інтрузивних комплексів.

Рис. 46. Головні типи рудоносних вулканогенних комплексів посторогенних та активізованих зон (за В.Н.Котляром, 1968).

а – інтрузивно-вулканогенний; б – субвулканічний; в – вулканогенно-інтрузивний (вулканогенно-плутонічний).

1 – інтрузив, який є вулканічним осередком ; 2 – ефузиви, за складом близькі до інтрузивних порід; 3 – лавобрекчії, ігнімбріти, туфи; 4 – екструзиви; 5 – субвулканічні інтрузиви та сіли; 6 – жерлова фація; 7 – дайки; 8 – осадові породи верхнього структурного поверху; 9 – метаморфічні породи нижнього структурного поверху; 10 – інтрузивні масиви пізніх фаз вкорінення.

Виділяється шість структурних типів вулканічних споруд (рис. 47):

- крупні овальні або ізометричні (у плані) вулканічні поля – вулканічні куполи;

- вулканічні мульди та депресії;

- кальдери;

- лінійні вулканічні споруди;

- поля розвитку субвулканічних інтрузивів та кореневих частин вулканічних апаратів;

- поля трубок вибуху, що пов’язані з комплексами малих інтрузивів гранітоїдів.

Вулканічні куполи складені породами покрівної фації, які прорвані вулканічними жерлами та субвулканічними тілами. При невеликому ерозійному зрізі у купольних спорудах вулканічні покриви падають від центру до периферії. Контакти вулканічних порід по периферії куполів з підстеляючими утвореннями нижніх інтрузивних ярусів стратиграфічно незгідні, місцями ускладнені розривними порушеннями. При значному ерозійному зрізі великий розвиток на денній поверхні мають породи жерлової та субвулканічної фацій.

У вулканічних мульдах та депресіях (без кальдер просідання) вулканогенно-осадові породи залягають досить полого та падають всередину депресії. У основі депресії приховані субвулканічні тіла, трубки вибуху. Крім круто падаючих вертикальних розломів тут часто виникають пошарові пологі розривні порушення, особливо значні у основі мульди.

При формуванні кальдер у зв’язку з магматичною діяльністю відбувається просідання всієї вулканічної споруди або порід центрального блоку. У цих спорудах покриви вулканічних порід мають падіння від периферії вулканічних полів до центру найбільш круті кути падіння спостерігаються по периферії кальдер, де формуються кільцеві та напівкільцеві розломи, за якими і відбувається просідання центрального блоку. У центральному зануреному блоці покриви ефузивів та ефузивно-осадових порід залягають практично горизонтально. Іноді у центральній частині зануреного блоку спостерігається невелике купольне підняття. До кільцевих та радіальних порушень і особливо до їх вузлів приурочені вулканічні жерла та субвулканічні тіла.

Рис. 45. Принципові геологічні схеми рудоносних палеовулканічних споруд.

І-VІ – структурні типи вулканічних споруд: І - вулканічні куполи; ІІ - вулканічні мульди та депресії; ІІІ – кальдери; ІV – лінійчасті вулканічні споруди; V – поля розвитку субвулканічних інтрузивів та кореневих частин вулканічних апаратів; VI – поля трубок вибуху, що пов’язані з комплексами малих інтрузивів гранітоїдів.

1 – складчасті основи нижніх структурних ярусів або поверхів (вулканогенно-осадові, метаморфічні та інтрузивні породи) (на планах не заштриховані); 2 – граніти; 3 – покриви ефузивів з підпорядкованими горизонтами осадових порід; 4 – екструзивні та субвулканічні тіла; 5 – лавобрекчії жерлової фації; 6 – гіпабісальні малі інтрузиви; 7 - вулканічні жерла; 8 – трубки вибуху; 9 – розривні порушення; 10 – дайки та жили переважно у радіальних розривних порушеннях; 11 – рудні тіла та мінералізовані розривні порушення.

Рис. 48. Структурні типи рудоносних палеовулканічних кальдер.

а – експлозивні кальдери без кільцевих та радіальних порушень; б – кальдери з зануреним центральним циліндричним блоком (з кільцевими, конічними та радіальними порушеннями); в – кальдери комбінованого походження (експлозії та занурений центральний блок); г – приховано вулканічні структури.

1 – метаморфічні породи – нижній структурний поверх; 2 – осадові та ефузивно-осадові породи основи кальдери; 3 – вулканічні породи покривної фації з рідкими горизонтами осадових порід; 4 – лаво- та туфобрекчії жерлової фації; 5 – вулканічні жерла; 6 – породи субвулканічної та частково жерлової фації; 7 – кільцеві брекчії обрушення; 8 – трубки вибухів; 9 – дайки лінійчаті та кільцеві; 10 – розривні порушення; 11 – маркуючи горизонти.

Таким чином, у вулканічних куполах та кальдерах спостерігаються різко відмінні елементи залягання покривів вулканічних порід. У вулканічних куполах зазвичай розвинуті лінійні розривні порушення одної або декількох систем, що розбивають вулканічну споруду на окремі невірні блоки. Для кальдер характерні кільцеві, конічні та радіальні порушення при підпорядкованому значенні лінійних тектонічних зон.

Геологічна будова рудоносних палеовулканічних кальдер досить складна та різноманітна. В залежності від особливостей геологічної будови та способів формування серед цих споруд слід виділити не менше чотирьох структурних типів (рис. 48.).

Експлозивні кальдери без кільцевих та радіальних порушень (рис. 48, а) мають правильні обриси, які визначаються перетином різних систем розривних порушень. В зв’язку з викидами великих об’ємів вулканічного матеріалу відбулося просідання всього блоку вулканічних порід.

Кальдери з зануреним центральним циліндричним блоком слід підрозділити на:

- кальдери зі слабко вираженими кільцевими або напівкільцевими порушеннями (рис. 48, б 1);

- кальдери з рідкими кільцевими розломами та широко розвинутими радіальними порушеннями (рис. 48, б 2);

- кальдери з кільцевими, конічними та радіальними порушеннями (рис. 48, б 3);

- кальдери з кільцевими та радіальними порушеннями і центральними штоком інтрузивних порід всередині кальдери (рис. 48, б 4).

Кальдери комбінованого походження виникли внаслідок експлозій великих об’ємів вулканічного матеріалу та занурення центрального блоку по напівкільцевим розломам (рис. 48, в). Цей тип кальдер характеризується розвитком напівкільцевих розломів, а також лінійчатих зон розривних порушень, що супроводжуються поясами дайок, які січуть вулканічну споруду. Форма таких кальдер складна. У них присутні елементи кальдер першого та другого підтипів.

Приховановулканічні споруди представляють собою тектонічні депресії з добре проявленими кільцевими та радіальними порушеннями. Вони зазвичай приурочені до склепінневих підняттів. У глибинних частинах під цими куполами, очевидно, існували магматичні осередки. Але вулканічна діяльність не проявилася, або проявилася незначно вздовж каналів та трубок вибухів. У зв’язку з проривами газів з магматичного осередку або зі змінами форми магматичних камер у склепінневих підняттях формувалися розривні порушення, що характерні для кальдер та появилася можливість для просідання гірських порід.

Лінійчасті або тріщинні вулканічні споруди достатньо легко виявляються при геологічному картуванні. При загальній видовженості вулканічних споруд контакти їх з більш давніми товщами дуже часто є тектонічними, а смуга вулканогенних або вулканогенно-осадових порід зануреною. В межах таких зон залягання вулканічних покривів моноклінальне або більш складне, яке обумовлене переміщенням вздовж прокольних розломів та поперечних порушень. Геологічна будова лінійчастих вулканічних споруд дуже ускладнюється вулканічними апаратами та субвулканічними тілами.

Поля розповсюдження кореневих частин вулканічних апаратів, субвулканічних тіл та дайок відслонюються на сучасній поверхні серед порід нижніх структурних ярусів при значному ерозійному зрізі (рис. 45) коли покривна фація вулканокупольних споруд еродована. Масиви порід жерлової та субвулканічної фацій зазвичай витягуються у вигляді ланцюжків вздовж крупних розривних порушень, а також утворюють скупчення у вузлах перетину розломів різного напрямку.

Поля трубок вибуху виникають під час вулканічної діяльності, а також пов’язані з гіпабісальними комплексами та утворюють самостійні поля. Окремі трубки складені брекчієвими породами та тісно пов’язані з невеликими інтрузивними масивами. Вулканічна діяльність у таких районах проявилася незначно або повністю була відсутня. Трубки вибухів виникали частіше за все у апікальних частинах штокоподібних інтрузивів. Формування трубок вибуху відбувалося на деякій, невеликій глибині, та вони не мали зв’язку з поверхнею. Лише у рідких випадках гази проривалися на поверхню, де і виникали воронки з подрібненим матеріалом.

Таким чином, кратко охарактеризовані вулканічні куполи, мульди, кальдери, лінійчасті вулканічні споруди, поля розвитку кореневих частин вулканічних апаратів та субвулканічних тіл, а також поля трубок вибуху суттєво відрізняються:

- кількісним проявом різних фацій вулканічних споруд;

- умовами залягання вулканічних покривів у перших чотирьох типах;

- характером розривних порушень.

Необхідно також зазначити, що серед вулканічних покривів перших трьох типів вулканічних споруд постійно зустрічаються горизонти порід, що за своїми фізико-механічними властивостями є сприятливими для локалізації зруденінь. Це горизонти лавобрекчій, туфів, туфопісковиків, що мають підвищенні колекторські властивості (підвищена пористість, низькі міцні властивості). Ігнімбріти є більш щільними та міцними породами і можуть бути екранами для рудоносних розчинів, що піднімалися знизу.