¿Cuáles son las características generales de las rocas piroclásticas?
(1) Tipos y características de los materiales piroclásticos
Los materiales piroclásticos se refieren a diversos materiales clásticos producidos por erupciones volcánicas, principalmente derivados del magma fundido subterráneo o de la lava solidificada que se tritura o se rompe en diversos astillas de roca, astillas de cristal, astillas de vidrio, etc. debido a erupciones volcánicas. En ocasiones también puede mezclarse con restos de las rocas circundantes a ambos lados del canal volcánico, suprayacente o de basamento, que tiene las características de origen endógeno. Por otro lado, luego de eyectado el material piroclástico, este es transportado, depositado o sedimentado en la cuenca de agua o en el aire, que tiene las características de construcción sedimentaria. En general, el contenido de material piroclástico es superior al 50%, y en ocasiones aparecen una serie de tipos de rocas de transición debido a la mezcla de algunos sedimentos normales o lava.
Dado que el material piroclástico es el componente principal de las rocas piroclásticas, antes de estudiar las características litológicas y la clasificación de las rocas piroclásticas, primero es necesario comprender los tipos y características de los materiales piroclásticos. En términos de propiedades físicas, los materiales piroclásticos se pueden dividir en tres tipos: rígidos, semiplásticos y plásticos (Tabla 5-1). Según las características estructurales de los componentes internos del material piroclástico, se puede dividir en escombros de roca (restos de roca), desechos de cristal (restos de cristal) y desechos de vidrio (restos de vidrio volcánico). Se forman cuando una suspensión fundida rica en volátiles sube desde las profundidades del subsuelo a la superficie, sufre una caída repentina de presión, se expande en volumen y explota. Como resultado, los grumos fundidos tienden a romperse y adoptar formas extrañas, una característica importante de los materiales piroclásticos.
1. Grava
(1) Detritos rígidos: incluidos bloques volcánicos (agregados) con un tamaño de partícula > 2 mm, brechas volcánicas y brechas volcánicas con un tamaño de partícula < 2 mm. (Tabla 5-1, 5-2). Se trata de la roca circundante de la base volcánica y de los canales volcánicos, incluida la lava formada primero, que fue rota en fragmentos angulares de diferentes tamaños por la erupción volcánica. Ya es un cuerpo rígido consolidado cuando se rompe, y también está en estado rígido cuando se acumula para formar rocas. Tiene forma poligonal angular, subangular o irregular, con una superficie de explosión en forma de arco en apariencia, y algunos fragmentos de roca han sido erosionados por magma profundo. Generalmente en su interior se conservan las estructuras de sus respectivas rocas (Fotos 5-27, 28).
El grado de solidificación es escombros volcánicos solidificados, semisolidificados, no solidificados, escombros plásticos duros, semiplásticos, lava solidificada anteriormente (incluidas varias lavas de vidrio), túnel volcánico que rodea la roca, escombros del sótano del volcán. . Principalmente angular, con algunas aristas en estado plástico al ser eyectada por la masa de magma fundido. Durante el vuelo se suelen formar bombas volcánicas de diversas formas. La mayor parte se ha consolidado durante la acumulación y la mayor parte se encuentra en estado plástico cuando se expulsa. Todavía está caliente cuando se apila y no se ha solidificado, pero se puede aplanar y estirar para formar lentes, cintas y llamas. A veces hay manchas, poros, almendras y otros restos de cristales en el interior, la mayoría de los cuales son cristales formados a partir de magma subterráneo temprano. Cuando el volcán entró en erupción, lo sacaron y lo rompieron en forma angular. La mayoría tenía grietas debido al enfriamiento repentino durante la expulsión, y algunas contenían fragmentos de vidrio fundido en forma de puerto. Cuando el magma de alta viscosidad entra en erupción, se enfría rápidamente y se convierte en vidrio poroso de plástico. El gas se desborda rápidamente de los poros y se convierte en piedra pómez, esquinas cóncavas y lágrimas. También hay lágrimas volcánicas, pelos volcánicos, etc. Después de que el magma altamente viscoso entra en erupción, se enfría formando vidrio poroso y sopla en fragmentos de vidrio. Cuando se acumulan, se encuentran en un estado termoplástico con bordes redondeados. A menudo son aplanados y alargados, generalmente de menos de 2 mm, y se denominan virutas de vidrio plástico.
*Firestone: Del italiano "fiamme" que significa fuego, describiendo las rocas piroclásticas como llamas.
Rango de tamaño de partículas/mm de plástico duro y semiplástico> 64 agregado volcánico (roca) piedra de llama de bomba volcánica* 2 ~ 64 desechos plásticos de brecha volcánica 0,05 ~ 2 arena volcánica (clastos, desechos de cristal) Volcánico grueso ceniza (restos de vidrio) Restos de vidrio plástico grueso < 0,05 Ceniza volcánica fina (polvo volcánico)
(2) Restos semiplásticos: Es lava suelta con composición básico-neutra. Su tamaño de partícula es mayor, generalmente >2 mm. Se forman enfriándose a medida que se pulverizan en el aire. Sus formas incluyen huso, pera y óvalo. Debido al rápido enfriamiento, los bordes tienden a tener capas de vidrio más delgadas con estructuras porosas bien desarrolladas. Los estomas de los bordes son pequeños y numerosos; los estomas del medio son grandes y pocos. Debido a que permanece en el aire y gira durante el proceso de pulverización, a menudo aparecen patrones de rotación en su superficie. Se puede dividir en bombas volcánicas (tamaño de partícula > 64 mm, distribuidas principalmente cerca del cráter) (fotos 1-25, 26) y grava volcánica (tamaño de partícula 2-64 mm).
(3) Fragmentos de plástico: también llamados fragmentos de lechada. Debido a la alta viscosidad de la lechada fundida, cuando se expulsa el gas, la altura de la eyección no es grande y se forman fragmentos de plástico cuando se expulsa. caer a la superficie. Después de rasgarse, salpicarse, aplanarse y estirarse, esta masa termoplástica fundida puede adoptar diversas formas, como tiras (Fotos 5-7 y 8), lentes (Fotos 5-6 y 33), llamas (generalmente llamadas flamestone fiamme, Fotos 5- 8, 40 y 46), ramificados y con forma de pastel (Foto 5), los hay de varios colores como blanco, rojo carne, morado oscuro y negro. Los fenocristales son comunes en los desechos plásticos (Foto 5 -8, 38, 41, 42). ), poros, almendras y estructuras de riolita. Bajo polarizadores cruzados, se pueden observar diversos fenómenos de desvitrificación, como estructuras de desvitrificación en forma de peine y estructuras de desvitrificación de esferulita.
2. p>La mayoría de los fragmentos de cristales provienen de cristales porfídicos precipitados en magma temprano. Durante la erupción del magma fundido, se separaron del estado semisolidificado del magma fundido y se fracturaron. Algunos fragmentos de cristales son fragmentos de xenocristales formados por fragmentación de cristales en un basamento volcánico. o conductos volcánicos Los fragmentos de cristales comunes incluyen feldespato alcalino y plagioclasa, seguidos de biotita, hornblenda, piroxeno y epidota. En términos generales, las escamas de cristal varían en tamaño, a diferencia de los fenocristales, son de forma irregular, a menudo incompletamente rotas y a menudo angulares. angulares, y tienen grietas bien desarrolladas visibles en la mayoría de los fragmentos de cristal. Parte de la forma del cristal (Fotos 5-1, 21) Generalmente, la superficie de las piezas de cristal estacionales está limpia, con grietas irregulares entrecruzadas, principalmente en la parte superior. forma de ángulos agudos, y las secciones transversales son poligonales, triangulares o en forma de arco, y los bordes a menudo están erosionados en puertos y perforaciones (Foto 5-23). , generalmente están parcialmente cristalizados (cilíndricos o inferiores) y, a veces, incluso conservan una forma de placa completa (Foto 5-31). Debido a que el feldespato está completamente escindido, es fácil de escindir, la sección transversal está escalonada. Se puede ver que los fragmentos de cristal se funden en fenómenos rotos y en forma de panal a lo largo de la escisión o grietas. A veces se pueden ver los bordes oscuros de los fragmentos de cristal de biotita y hornblenda, y el lado oscuro de la biotita no. visible el color es generalmente más oscuro en el borde. Como fragmentos de cristales, la biotita suele ser curvada (Foto 5-42), retorcida y fracturada, mientras que la hornblenda es generalmente angular y clástica, y en ocasiones se observan algunas formas cristalinas (Pilar y). abajo).
3. Fragmentos de vidrio
Según las propiedades físicas de los fragmentos de vidrio, se pueden dividir en dos tipos: piezas de vidrio semiplástico y de plástico.
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(1) Fragmentos de vidrio: Es una suspensión fundida rica en volátiles. Durante una erupción volcánica, el vidrio volcánico lleno de gas o líquido formado por una rápida condensación se expande rápidamente, provocando que explote y se rompa. Las astillas tienden a mantener la forma de arco de la pared del agujero, mostrando varias formas como ángulo de arco (polígono), forma de arco, forma de hueso de pollo, forma de espícula esponjosa, forma de hoz, forma de cuña, etc. (Fotos 5-1 ~ 4) , también se pueden ver algunas burbujas en fragmentos de vidrio (piedra pómez, a la izquierda en la foto 5-1), generalmente con un tamaño de partícula de 0,65438
(2) Fragmentos de plástico transparente: en el flujo de ceniza caliente se forma. por erupciones volcánicas, fragmentos de vidrio acumulados, compactados y derretidos en un estado sobrecalentado no completamente consolidado. Por lo tanto, los fragmentos de vidrio plástico tienen las características de extremos alargados, aplanados y bifurcados. Los bordes y esquinas a menudo están erosionados y redondeados, y ya no. tienen los bordes curvos de los fragmentos de vidrio (Rígidos), su forma es alargada lenticular, intestinal (Fotos 5-29, 39), vaina, lombriz (Fotos 5-5, 30) y filamentosa. (Fotos 5-32, 39) Están estrechamente fusionados, ordenados prolijamente. Cuando los fragmentos de vidrio plástico se encuentran con fragmentos de roca dura y fragmentos de cristal, parecen estar doblados, adelgazados y estrechados, formando una estructura de flujo falsa. El otro tipo es el vidrio roto, que tiene una apariencia plana, bordes irregulares y líneas finas paralelas similares a líneas de corriente en el interior. Se forma extrayendo la suspensión fundida en estado plástico, y el tamaño de las partículas puede alcanzar desde varios milímetros hasta varios centímetros. .
En el trabajo real, las virutas de vidrio y plástico a menudo se confunden, pero el tamaño de las partículas de las virutas de vidrio y plástico es generalmente más pequeño que el de las virutas de plástico. En segundo lugar, los fragmentos de plástico a veces tienen manchas, poros y amígdala que no se encuentran en los fragmentos de vidrio de plástico. A menudo existe una relación de transición continua entre los dos.
Según el tamaño de las partículas y la forma natural, los materiales piroclásticos se pueden dividir en aglomerados volcánicos, guijarros volcánicos, guijarros volcánicos, bombas volcánicas, arena volcánica, ceniza volcánica y polvo volcánico. Actualmente no existe una regulación uniforme sobre los límites de tamaño de partículas.
La Tabla 5-2 muestra el rango de tamaño de partículas (estándar nacional) y los principales tipos de materiales piroclásticos en mi país, y la Tabla 5-3 brinda la clasificación de materiales piroclásticos realizada por Sun Shanping (2001).
Tamaño de partícula mm homólogo heterogéneo plástico semiplástico rígido heterogéneo rigidez> 64 lechada, plástico clástico bomba volcánica bloque de roca volcánica 2 ~ 64 lechada, plástico clástico brecha volcánica heterogéneo ángulo volcánico Conglomerado 27 ~ 2 Plástico vidrio clástico volcánico arena Arena volcánica heterogénea < 27 Ceniza volcánica Ceniza volcánica Ceniza volcánica heterogénea (2) Estructura de las rocas piroclásticas 1. La estructura de las rocas piroclásticas
En primer lugar, según la composición de los materiales piroclásticos, se dividen en estructuras piroclásticas, estructuras de lava clástica, estructuras de fusión y estructuras piroclásticas sedimentarias (Tabla 5-4). Las estructuras piroclásticas se componen principalmente de varios fragmentos de lava volcánica, como fragmentos de productos rígidos y fragmentos de roca. La estructura de la lava clástica está compuesta por clastos volcánicos (principalmente rígidos) y lava: la estructura de fusión se compone principalmente de varios clastos volcánicos de deformación plástica; la estructura volcánica sedimentaria está compuesta por clásticos volcánicos y clastos terrígenos. Según el tamaño de partícula del material piroclástico, se puede dividir en estructura agregada (> > 64 ~ 2 mm), estructura de brecha volcánica (64 ~ 2 mm), estructura de toba (2 ~ 0,05 mm), estructura de polvo volcánico (< 0,05 milímetros). Entre ellos, la estructura del polvo volcánico (también llamada estructura del polvo) solo se puede observar con un microscopio electrónico de barrido. Generalmente se usa como relleno entre partículas gruesas (de grado toba y superiores), por lo que generalmente no se describe en detalle.
Tamaño de partícula/Mm Tipo piroclástico Estructura de lava volcánica Estructura piroclástica Estructura de fusión Estructura piroclástica precipitada> 64 Estructura de lava de agregado volcánico Estructura de agregado de fusión Estructura de agregado precipitado 64 ~ 2 Roca de brecha volcánica Estructura de lava estructura de brecha de fusión estructura de brecha de precipitación 2 ~ 0,05 toba de ceniza volcánica estructura de lava estructura de toba (estructura de ceniza volcánica) estructura de toba de fusión estructura de agregado de precipitación (estructura de agregado volcánico) te estructura) se compone principalmente de agregado volcánico (que representa más de la mitad del volumen piroclástico total, al menos > 1 Si el material intersticial es principalmente lava, es una estructura de lava masiva, si se trata principalmente de bloques de roca volcánica plástica y semiplástica, es una estructura masiva fundida si hay muchos bloques de roca clástica Terrigena (cuyo contenido; es más pequeño que el de los bloques de roca volcánica) pertenecen a la estructura de bloques que se hunden.
La estructura de brecha volcánica está compuesta principalmente por brechas volcánicas duras (que representan el 30% del total de clastos volcánicos). 2, al menos > 1/3), el relleno es principalmente ceniza volcánica (generalmente representa más del 10% del volumen total de la roca), que puede definirse como una estructura de lava de brecha si la roca es principalmente de brecha volcánica; clastos de vidrio plástico y/o clastos de roca plástica, se puede definir como una estructura de brecha fundida si la brecha volcánica es principalmente clastos de vidrio plástico y/o clastos de roca plástica, se puede definir como una estructura de brecha fundida; hay clastos a nivel de brecha sedimentarios (terrígenos) más exógenos (el contenido es menor que el de la brecha volcánica), se puede definir como estructura de brecha volcánica
Estructura tobácea La estructura está compuesta principalmente de toba. -desechos volcánicos duros nivelados (que representan más de la mitad del total de desechos volcánicos, al menos >:1/3) y rellenos de polvo volcánico son principalmente lava (que generalmente representan la mitad del volumen total de roca); ). y fragmentos de roca planos y estirados en franjas paralelas, en forma de lentes y de llamas, similares a la distribución de fluidos, a menudo mezclados con fragmentos de cristales rígidos y fragmentos de roca (foto 5-39.40), estructura de toba encendida, estructura de brecha encendida y agregados encendidos. La estructura es la misma, que es una estructura característica formada durante la acumulación de flujos piroclásticos. En la estructura de toba hay más clastos terrígenos arenosos-limosos (el contenido es menor que el contenido de escombros piroclásticos al nivel de la toba). a la estructura de toba; si es terrígena si el contenido de clastos es mayor que el de los clastos volcánicos, tiene una estructura tobácea arenosa-limosa y debe pertenecer a los tipos estructurales de las rocas sedimentarias. -La estructura de lava agregada mencionada, la estructura de lava de brecha y la estructura de lava de toba son estructuras características de la lava volcánica.
Además de lo anterior, cuando aparecen rocas volcánicas de diferentes tamaños de partículas al mismo tiempo. se nombran en el orden de más pequeño y más grande, como estructura de toba de brecha volcánica, estructura de brecha de toba fundida, etc.
2. La estructura de las rocas piroclásticas
Las rocas piroclásticas se forman por la acumulación, compactación o cementación de diversas rocas piroclásticas, por lo que su estructura se acerca más a las estructuras sedimentarias, como las estratificadas, estructuras rítmicas en forma de capas, etc. Además de las estructuras de bloques comunes, también existen algunas estructuras características, como estructuras de pseudo-ondulaciones y estructuras de bolas de lodo volcánico.
La estructura de pseudoflujo es exclusiva de la acumulación de flujo piroclástico y también es una estructura característica de las rocas piroclásticas fundidas. Se caracteriza por la disposición direccional de fragmentos de vidrio plástico y fragmentos de roca plástica durante el proceso de acumulación, similar a la estructura corrugada de la lava. Pero no se trata de una textura formada por flujo de magma, sino de deformación plástica volcánica clástica, por lo que se denomina estructura pseudoriolítica. La principal diferencia con las estructuras de riolita radica en la forma y ocurrencia: los desechos plásticos son en su mayoría tiras, lentes o llamas irregulares, con anchos variables y extensiones cortas y discontinuas, ambos extremos están rasgados o en forma de cola de golondrina. Generalmente contiene fragmentos de cristales rígidos angulares (más bien; que los fenocristales completos) y astillas se doblan o presionan cuando se encuentran fragmentos rígidos, la dirección del eje largo de los fragmentos de cristal comunes es perpendicular o intersecta la dirección de elongación de los fragmentos de plástico (Foto 5-29); estructuras corrugadas, rara vez se ven en estructuras pseudocorrugadas.
La estructura de bola de lodo volcánico se refiere a la estructura esférica que aparece en la parte superior de la capa de toba o capa de toba sedimentaria. Es mayoritariamente esférica, elipsoidal o con forma de lenteja, y su centro está compuesto mayoritariamente por material volcánico. cenizas, polvo volcánico, restos de vidrio plástico y otros condensados de materia gris, a veces mezclados con restos terrígenos o gel de sílice. En la sección transversal de la esfera se ven franjas concéntricas compuestas de diferentes tamaños o colores de partículas. El diámetro de las esferas varía mucho, desde < < 1 mm hasta varios centímetros. A menudo se encuentra en rocas piroclásticas formadas por erupciones volcánicas continentales y acumulación submarina.
Cuando los materiales volcánicos con lechos y estructuras granulares se transportan por el aire o el agua, suelen aparecer en forma de granos de arena, ondas de arena o cuerpos de arena de lecho. Al igual que el mecanismo de acumulación de sedimentos normales, pueden formar estructuras en capas, como estratificaciones horizontales, oblicuas o cruzadas, pero esto rara vez se observa en la acumulación de materiales piroclásticos en el aire. A diferencia del lecho de rocas sedimentarias, a menudo se desarrolla una estructura de secuencia de grano invertida de abajo hacia arriba, especialmente en rocas con acumulación de flujo piroclástico y fases parciales de acumulación de ondas de fondo volcánico. Durante la acumulación de olas del fondo volcánico, son comunes lechos trepadores (Foto 5-16) y estructuras de grava volcánica acrecentadas [ver Sección 3 (3)].
(3) La fase de acumulación de materiales piroclásticos (rocas)
En el Capítulo 1, Sección 4 "Fase de erupción volcánica" (página 15), se menciona su erupción Cuatro formas de acumulación de material piroclástico. En consecuencia, las fases de acumulación de materiales piroclásticos (rocas) se pueden dividir en fases de acumulación de cavitación de erupción volcánica, fases de acumulación de flujo piroclástico, fases de acumulación de ondas de fondo volcánico y fases de acumulación de lahar.
(1) La etapa de deposición por caída de gas de una erupción volcánica es la acumulación de todos los productos expulsados del cráter volcánico al aire, incluidos los eyecciones de magma, los restos de lava temprana del mismo magma de origen y los restos de rocas circundantes. . Cuando un volcán entra en erupción, una columna de erupción compuesta por una gran cantidad de roca piroclástica y gas se eleva y se extiende hacia el cielo bajo el impacto de su impacto. Entre ellos, se arrojan bombas volcánicas más gruesas y pesadas, rocas volcánicas, brechas y otros fragmentos. por el volcán, por su propia gravedad, cae rápidamente y forma un cono volcánico junto con la lava que sale del cráter (además de lava, se caracteriza por agregados volcánicos, brechas volcánicas y lava clástica y toba); Los clastos, como cenizas volcánicas, polvo volcánico, etc., debido a su peso ligero y finura, a menudo son transportados por nubes de erupción suspendidas y transportados a largas distancias por los vientos dominantes. Cuando su energía de flujo disminuye, cae secuencialmente según su gravedad y tasa de asentamiento, formando una lámina piroclástica dominada por toba. En la etapa lacustre de la erupción volcánica, hay lechos planos paralelos y lechos jerárquicos. La redondez se vuelve mejor lejos del cráter y la clasificación es mayoritariamente de media a buena. El espesor del sedimento y el tamaño medio de las partículas de los escombros gradualmente. disminuye a medida que se aleja del cráter (Fisher y Schmincke, 1984). El asentamiento y la deposición de magma básico y básico intermedio se forman principalmente conos de ceniza, láminas piroclásticas dominadas por toba o flujos de lava dominados por lava. Los sedimentos volcánicos de acidez media a menudo forman sedimentos similares a piedra pómez, que a menudo van acompañados de la formación de volcanes compuestos de gran escala. La geometría y el tamaño de las partículas de la distribución de la lluvia dependen de la altura de la columna eruptiva y de la dirección de los vientos dominantes en la atmósfera.
La acumulación en el aire está ampliamente distribuida, cubriendo todos los terrenos por los que pasa la turbulencia de la nube de erupción, que puede describirse como abrumadora, y esta vasta área es una marca distintiva importante (Liu Xiang y Xiang Tianyuan, 1997; Fisher y Schminke, 1984 ).
(2) La deposición de flujo piroclástico se forma durante el proceso de flujo piroclástico caliente (flujo de densidad de clastos), donde el gas se expande y fluye a velocidades extremadamente rápidas a lo largo de la superficie. Los escombros piroclásticos son principalmente cenizas volcánicas y brechas, y a veces aparecen rocas volcánicas y piedra pómez, fragmentos de vidrio plástico, fragmentos de roca plástica y madera carbonizada como materiales indicadores de fase; La brecha de soldadura y el aglomerado de soldadura son sus rocas representativas. La mayoría de sus clastos son plásticos, mal clasificados, tienen un gran espesor de capa única (generalmente > > 1 m), estratificación graduada desarrollada, estructura masiva y estructura de pseudoriolita. Generalmente hay muchas unidades de flujo (una unidad de flujo se refiere a un depósito de flujo de escombros).
Las fases de acumulación de flujos piroclásticos incluyen flujos de bloques y flujos de cenizas formados por el colapso de domos de lava y flujos de piedra pómez y flujos de cenizas formados por el colapso de columnas de erupción volcánica. Los flujos masivos de cenizas son una mezcla de desechos líticos homólogos gruesos y una matriz tobácea fina en menor escala. Por otro lado, los flujos de piedra pómez son de mayor escala y están compuestos principalmente de desechos de plástico y desechos de vidrio plástico, incluidos desechos de cristal (feldespato, feldespato y mica), rocas volcánicas redondas y subredondas (en su mayoría desechos de lava de acidez media). clastos) y brechas. La clasificación es deficiente y se desarrollan estructuras de flujo falsas; en muchas unidades de flujo, se puede observar que los flujos de escombros de piedra pómez de grano grueso tienen un lecho de clasificación inversa, mientras que los flujos de escombros de grano fino tienen un lecho de clasificación positiva. Los flujos de cenizas se caracterizan por flujos de escombros dominados por toba (>50%). El colapso de magma calco-alcalino a ácido o una columna de erupción volcánica con componentes alcalinos también puede formar acumulaciones de flujo de escoria a gran escala. Se caracteriza por una gran cantidad de guijarros volcánicos y agregados volcánicos, junto con flujos de cenizas volcánicas, formando una acumulación de flujo de escombros a mayor escala que no está controlada por la topografía (Liu Xiang y Xiang Tianyuan, 1997).
Cuando la acumulación de flujo piroclástico se produce simultáneamente con la acumulación de fina piedra pómez y ceniza volcánica, se puede definir como acumulación de ondas piroclásticas. Se caracteriza por un lecho plano, un lecho cruzado de ángulo bajo y un lecho débilmente ondulado. Tiene un tamaño de partícula más fino y está mejor clasificado que los flujos de desechos asociados, y es rico en clastos cristalinos y desechos líticos (Liu Xiang y Xiang Tianyuan, 1997). ). Cuando se produce la deposición de ondas piroclásticas en el fondo de una unidad de flujo, se denomina onda terrestre, que es precursora de los flujos piroclásticos y se ubica frente al flujo. Puede ser un colapso del borde vertical de la erupción, o puede ser un flujo de aire traído por el frente de flujo de escombros, si la onda del flujo de escombros aparece en la parte superior de la unidad de flujo, se llama oleada de nubes de cenizas; causado por el flujo turbulento de gases de baja densidad transportados por el flujo de escombros y cenizas volcánicas. Fisher y Schmencke (1984) creían que las ondas de las nubes de ceniza se originan a partir de la elutriación en la parte superior de los flujos de escombros o de la separación de partículas gruesas y finas durante la turbulencia.
(3) La superficie de sedimentación del fondo del pozo es un producto único de la erupción de magma de vapor. El magma caliente explota cuando encuentra agua (principalmente agua o agua superficial en sedimentos cercanos a la superficie) durante su ascenso, y el flujo de ondas básico generado se propaga radialmente hacia afuera desde la columna de erupción volcánica; el vapor de agua condensado actúa como parte de la base volcánica; Mezclado con partículas piroclásticas en la onda fundamental, desempeña un papel en el soporte y la dilución de las partículas piroclásticas en la onda fundamental (Liu Xiang y Xiang Tianyuan, 1997). El flujo ondulatorio básico en sí es un flujo turbulento, y el llamado "flujo hiperpicnal piroclástico" se convierte en un flujo gravitacional sedimentario ordinario a medida que la energía del flujo se atenúa (Fisher, 1990). Los escombros como la ceniza volcánica y la grava volcánica son transportados de manera suspendida en su flujo turbulento, el cual depende del equilibrio del esfuerzo cortante y la velocidad de sedimentación, y finalmente son transportados y acumulados en forma de carga basal bajo la acción del flujo de tracción ( Dellino y La Volpe, 2000). Algunas personas también llaman a los sedimentos de ondas del sótano rocas piroclásticas a base de agua.
Los depósitos de ondas base son en su mayoría clastos volcánicos compuestos principalmente por ceniza volcánica y brechas. Posteriormente, pueden superponerse escoria volcánica y ceniza volcánica vacías, también hay una pequeña cantidad de fragmentos de las rocas subyacentes. La mayoría de sus componentes son restos de lava básicos-medio-ácidos; los restos de cristales son principalmente plagioclasa, también son comunes el feldespato alcalino, el álcali y la mica, y ocasionalmente se encuentran olivino y piroxeno. Se pueden ver inclusiones profundas como la lherzolita en los depósitos de ondas máficas de las erupciones de vapor de magma máfico. Las partículas clásticas en la fase de acumulación de ondas básicas son en su mayoría subredondas-subangulares, con una clasificación de media a mala (o buena). El espesor de la capa única es delgado, en su mayoría del orden de milímetros a centímetros, y rara vez excede; decenas de centímetros (~1m); su ritmo sedimentario y secuencias de acumulación de múltiples ciclos están generalmente desarrollados.
La interfaz inferior de la fase básica de acumulación de olas es en su mayor parte un plano de corte relativamente plano. Hay una gran cantidad de estratos de placas (grandes) de ángulo bajo y estratos cruzados, estratos de olas y estructuras similares a dunas (Foto 5-11). y valles en fase de acumulación. Como estructura (Foto 5-2), surco de erosión (Foto 5-13), en forma de V. Lo que se debe enfatizar aquí son las huellas dactilares de la fase de acumulación de ondas del sótano: lapilli agradantes y estratificación cruzada. Las gravas volcánicas acretadas (Foto 5-15) son esferas concéntricas con un diámetro de 2 a 5 mm. Tienen una estructura circular bien desarrollada y pueden desprenderse capa por capa. Esto se debe a que las finas partículas de escombros producidas por la explosión de magma de vapor se alejan del cráter con la ayuda de corrientes de onda básicas, con ceniza volcánica granular y polvo adheridos a la superficie, formando un círculo circular durante el proceso de rodadura; Cuanto mayor sea el cráter, más círculos habrá y más grandes serán las gravas volcánicas acumuladas (Richard et al. 1983). El lecho ascendente (Foto 5-16) es cuando el flujo de la onda básica sube hacia afuera a lo largo de la pared interior del cráter, la superficie aguas arriba tiene una pendiente pronunciada, la superficie aguas abajo es suave y hay un punto de inflexión obvio cuando la onda básica; los escombros trepan a lo largo de él hasta cierto punto, pueden formar una capa que asciende gradualmente (Sun Qian et al., 2006). Los pozos en forma de V están formados por bombas volcánicas, piedras y guijarros arrojados al aire por el magma que cae sobre sedimentos de ondas de base no consolidados o semiconsolidados. A menudo se distribuyen continuamente en el mismo plano horizontal. Este es el resultado de la alternancia de erupciones de magma de vapor y magma normal posterior, lo que indica que está cerca de la fase de cráter. Muchas áreas volcánicas basálticas del Cuaternario en mi país a menudo tienen erupciones de magma alternas y erupciones de magma de vapor. La sección relativamente completa está compuesta principalmente por sedimentos de ondas base, cenizas volcánicas finas, brechas volcánicas, aglomerados y bombas volcánicas, lo que muestra la complejidad de la actividad volcánica.
(4) La fase de acumulación piroclástica de una mezcla de desechos piroclásticos y agua se forma durante el flujo de "hormigón" a lo largo de los valles fluviales y las tierras bajas. Los flujos de lodo volcánico generalmente tienen baja viscosidad y alta velocidad de flujo cerca del cráter. En el proceso de su flujo, también desnuda y produce materiales blandos subyacentes, que son arrastrados al flujo de lodo y acumulados bajo la influencia del consumo de energía o la topografía. Los componentes de escombros transportados por los lahares pueden ser de una sola litología cerca del cráter, pero otras partes a menudo no son únicas; sus tamaños de partículas varían mucho y se pueden ver partículas fangosas gigantes lejos del cráter, cuyo tamaño de partícula se vuelve cada vez más grande. cada vez más pequeños; el contenido de desechos sólidos en los lahares puede representar del 20% al 60% (hasta el 80% en volumen y peso). La litología de las facies sedimentarias de Lahar está dominada por rocas piroclásticas normales cerca del cráter, y gradualmente pasa a rocas sedimentarias piroclásticas lejos del cráter, dominadas por toba, arenisca tobácea y limolita. La clasificación de fases de la acumulación de flujo de lodo es deficiente y, a menudo, hay lechos graduados no desarrollados en la acumulación de rocas clásticas gruesas.
El agua es fundamental en la formación de las etapas de acumulación del lahar. Lahar se desencadena cuando una erupción volcánica pasa sobre la nieve y un lago de cráter, o cuando se produce una erupción durante fuertes lluvias, o cuando desechos piroclásticos fluyen hacia un río o atraviesan un área de hielo y nieve. O relacionados con erupciones volcánicas, o drenaje rápido provocado por terremotos y otras emergencias entre erupciones volcánicas, que pueden provocar la formación de lahares y sus sedimentos.
(4) Modo diagenético y cambios posteriores en la diagénesis. Modelo diagenético de rocas piroclásticas
El modo diagenético de rocas piroclásticas tiene su propia singularidad. Cuando las rocas piroclásticas pasan a lava, los materiales piroclásticos se cementan principalmente con magma fundido; cuando se convierten en rocas sedimentarias, los materiales piroclásticos se cementan principalmente con materiales sedimentarios y productos de cambio secundario de rocas piroclásticas ordinarias normales. Generalmente está dominado por la compactación y la consolidación; , complementada con una pequeña cantidad de cementación mediante productos secundarios de cenizas volcánicas o cementos químicos cuando la roca está compuesta principalmente por materiales plásticos piroclásticos, su modo diagenético es principalmente por fusión o soldadura;
2. Cambios tardíos en la diagénesis
Durante la formación de rocas piroclásticas, los materiales piroclásticos contienen una gran cantidad de materiales cuasi estables, que son propensos al metasomatismo y la alteración. Por lo tanto, en las últimas etapas de la diagénesis, suelen sufrir diversos cambios, incluida la desvitrificación común y la alteración metasomática.
(1)Desvitrificación: La desvitrificación se refiere al proceso en el cual los fragmentos de vidrio (rígidos y plásticos), las virutas de plástico y las cenizas volcánicas en rocas piroclásticas se transforman de amorfos a cristalinos. En las primeras etapas de la desvitrificación, solo muestran una fotosensibilidad débil, y luego aparecen estructuras criptocristalinas, estructuras finas y feldespato microcristalino. Las estructuras cristalinas comunes de los fragmentos de vidrio plástico y semiplástico son criptocristalinas (Foto 5-3), finas y con forma de peine (Foto 5-4). Existen muchos tipos de virutas de plástico cristalizado. La estructura de cristalización común son minerales criptocristalinos fibrosos o cristalitos finos, y los bordes de las astillas de plástico crecen longitudinalmente en forma de peine (Fotos 5-6, 7).
La estructura cristalina en forma de pluma o de pelo, es decir, los minerales criptocristalinos o microcristalinos están dispuestos en forma de pluma o de pelo, la estructura de desvitrificación feldespática tiene un bajo grado de desvitrificación y está compuesta de fibras finas, partículas extremadamente finas; con un tamaño de partícula inferior a 0,02 mm, y Compuesto por una pequeña cantidad de vidrio (Foto 5-6). La estructura de desvitrificación de la esferulita está compuesta por esférulas de fibras extintas (Foto 5-8); la estructura de desvitrificación en mosaico tiene un alto grado de cristalización, con feldespato y microcristales en contacto entre sí y a menudo distribuidos en el centro de los desechos plásticos (Foto). 5-7, 9). Las estructuras de desvitrificación antes mencionadas pueden ocurrir de forma independiente, o pueden ocurrir varios fenómenos de desvitrificación simultáneamente en un fragmento de plástico (Fotos 5-6, 7, 9). En general, el grado de desvitrificación es mayor en las virutas de plástico que en los bordes. Por ejemplo, a menudo se ve que los recortes de plástico tienen cristalización en forma de peine en los bordes y una estructura de cristalización incrustada en el centro (Foto 5-7). Algunos de los bordes tienen forma de peine y esféricos, con una estructura cristalina incrustada en el centro (Foto 5-9). En la misma sección, el grado de desvitrificación en el medio es más fuerte que en la parte superior. A medida que se intensifica la desvitrificación, la morfología de los desechos volcánicos se vuelve gradualmente borrosa y los desechos cristalinos también pueden formar variantes heterogéneas (como la sonidina que se transforma en feldespato potásico a baja temperatura).
(2) Alteración metasomática: Las erupciones volcánicas tardías y los posteriores chorros y fluidos hidrotermales a menudo sufren una alteración metasomática de los materiales piroclásticos. El resultado de la acción es la cuarcitación secundaria, mudificación, zeolitización y carbonización.
La zeolitización es casi la única alteración metasomática producto de las rocas volcánicas, entre ellas minerales arcillosos, minerales silíceos, clorita, etc. El enriquecimiento de zeolitas puede constituir minerales. Además, durante la alteración metasomática se pueden enriquecer muchos oligoelementos, como galio, plomo, estaño, zinc, torio, uranio, etc. Por lo tanto, debemos prestar suficiente atención en nuestra investigación.