Principales tipos y características de las rocas volcánicas

Este tipo de roca contiene material piroclástico >:90%, con muy poco sedimento normal y material de lava. Según su modo diagenético y características estructurales, se puede dividir en tres subtipos: roca piroclástica fundida, roca piroclástica ordinaria y roca piroclástica en capas.

(1) Roca piroclástica soldada

La lechada fundida viscosa rica en volátiles explotó violentamente y el gas se expandió y formó espuma debido a la caída repentina de presión, lo que provocó que la pared de la burbuja se volviera Delgado, finalmente estalla y explota, formando un flujo piroclástico de alta temperatura compuesto de fragmentos de vidrio termoplástico, fragmentos de lodo, fragmentos de cristal, fragmentos de roca y una gran cantidad de gas. Puede moverse a gran velocidad a lo largo de la ladera volcánica y acumularse bajo ciertas condiciones. , y se forman en los sedimentos suprayacentes. Se unen entre sí bajo una fuerte presión para formar rocas piroclásticas fundidas. Parece lava, densa y masiva, pero tiene una estructura pseudo-corrugada debido a los desechos volcánicos plásticos y, a veces, tiene juntas columnares y en forma de placas.

Tiene una estructura de fusión, y los fragmentos están compuestos principalmente por fragmentos de cristal, fragmentos de plástico, fragmentos de vidrio plástico y polvo volcánico. También puede haber una pequeña cantidad de fragmentos rígidos, que tienen una estructura fluida debido. a la orientación alargada de los fragmentos de plástico. Según el tamaño de partícula de los clastos, se pueden dividir en agregado fusionado, brecha fusionada e ignimbita. También se le puede dar otro nombre según la Figura 2-47 y la Figura 2-48, con el prefijo correspondiente al nombre de la lava, como toba vítrea riolítica.

Figura 2-47 Clasificación cuantitativa de partículas de rocas volcánicas (según el Instituto de Geología de Chengdu, 1980)

Figura 2-48 La denominación de "tres tipos de clastos" en la toba ( según Sun Shanping, 1984)

Figura 2-49 Dacita (Liangzhu, Hangzhou, Zhejiang, luz polarizada única, d=4 mm)

A menudo se encuentran rocas aglomeradas fundidas y brechas fundidas. está expuesto y tiene un área de distribución pequeña. Se produce principalmente en cuellos volcánicos, calderas y depresiones estructurales volcánicas. Los flujos piroclásticos gigantes y los cuerpos de ignimbrita intrusivos son productos de la fase cercana al cráter. Por ejemplo, la montaña Ningwu Tongjing Niangniang produce brechas ígneas y Hangzhou Liangzhu produce ignimbrita de dacita (Figura 2-49).

El grado de soldadura en diferentes partes y espesores de una misma unidad de erupción es diferente (Figura 2-50 y Figura 2-51). Según las características de deformación de los fragmentos de vidrio plástico y los fragmentos de plástico, se pueden dividir en tres niveles: fusión débil, fusión y fusión fuerte.

Los fragmentos de vidrio plástico sinterizado débilmente sinterizados se deforman ligeramente, algunos de los bordes comienzan a redondearse y algunos aún mantienen bordes curvos y son ligeramente más delgados. Los desechos plásticos son escasos y la estructura del flujo de rocas no es obvia. A menudo se produce en las partes superior e inferior de la ignimbita y tiene una relación de transición gradual con la ignimbita.

Figura 2-50 sinterizado sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado, sinterizado sinterizado sinterizado sinterizado sinterizado sinter sinter sinter La estructura interna y las características de deformación de la unión, la estructura interna y las características de deformación de la unión (según Wang Dezi et al., 1982)

Los fragmentos de vidrio plástico sinterizado aún pueden restaurar el ángulo forma de la superficie del arco y se han desarrollado los fragmentos de plástico. Los desechos plásticos son extruidos por los desechos rígidos y tienen una orientación de deformación obvia y una estructura de flujo obvia en sus bordes, especialmente en el lado de compresión. Tiende a acumularse a gran espesor y se ubica en la parte media y superior de la unidad eruptiva de perfil.

Hay una gran cantidad de fragmentos de vidrio de plástico sinterizado fuertemente. Estos fragmentos se han deformado y son planos. Sólo ocasionalmente se puede ver vidrio débilmente deformado en las partes extendidas de los fragmentos rígidos (generalmente fragmentos de cristal). fragmentos. La mayoría de los fragmentos de plástico están en contacto directo y hay muy poco polvo. La estructura de flujo es muy obvia y, a veces, no es fácil distinguirla de la estructura de flujo. Generalmente ubicado en la parte media e inferior de la unidad de erupción. En términos generales, el grado de fusión cerca del cráter y las partes media e inferior de la capa de unidades de erupción es más fuerte que el grado de fusión entre el cráter más lejano y las partes media y superior de la capa de unidades de erupción.

(2) Subcategorías de rocas volcánicas ordinarias

El modo diagenético es principalmente la compactación, a menudo superpuesta a la cementación hidroquímica. La cementación es a menudo la descomposición de cenizas volcánicas, compuestas de minerales de ópalo y arcilla (como la montmorillonita), que se recristalizan en calcedonia y agregados de hidrómica.

Generalmente, la estructura en capas no es obvia. Los materiales piroclásticos se componen principalmente de bloques, brechas volcánicas, brechas volcánicas, fragmentos de cristal y fragmentos de vidrio semiplásticos. Son principalmente fragmentos rígidos y semiplásticos, y no hay desviación ni alargamiento después de la acumulación. Según los principales restos de la roca (generalmente >50%), se puede dividir en aglomerado, brecha volcánica, brecha volcánica y toba. Cuando se mezclan los contenidos de rocas volcánicas de diferentes tamaños de partículas, el nombre compuesto se puede determinar de acuerdo con los contenidos de varias rocas clásticas (ver Figura 2-47), como toba de brecha, brecha de conglomerado, etc. La denominación adicional también debe determinar la composición de lava correspondiente a la roca piroclástica en función de la combinación microcristalina o las características del fenocristal en los cortes homólogos, y participar en la denominación como prefijo, como brecha volcánica de andesita, toba riolítica, etc.

Tamaño de partícula del aglomerado>: 64 mm, material piroclástico grueso>: 50% roca. Los escombros son principalmente fragmentos de lava, a menudo mezclados con fragmentos de brecha volcánica, ceniza volcánica y otros materiales. , sus componentes son basalto, andesita y también rocas volcánicas ácidas y alcalinas. Los fragmentos varían en tamaño, están mal clasificados y en su mayoría son angulares, rectangulares e irregulares. El rango de distribución es estrecho y se distribuyen principalmente cerca de cráteres volcánicos o llenos de cráteres volcánicos. Son uno de los signos del descubrimiento de cráteres volcánicos antiguos o cuellos de fuego antiguos.

El tamaño de partícula de la brecha volcánica es de 2 ~ 64 mm y el contenido de la brecha volcánica supera el 50% de la roca. La composición de la brecha volcánica es principalmente restos de lava, pero también incluye restos de cristales, restos de vidrio y otras inclusiones de restos. El tamaño de las partículas clásticas es incierto, está mal clasificado, a menudo es angular y no tiene lecho o no está claro. Generalmente distribuido en o cerca de cráteres volcánicos, a menudo asociado con aglomerados, pero también distribuido en áreas ligeramente alejadas de los cráteres volcánicos.

Figura 2-52 Toba vítrea de riolita (Xuanhua, Hebei, unipolarización, d = 4 mm)

Tamaño del grano de toba

(3) Subtipo de roca piroclástica estratificada

La roca piroclástica con evidente lecho rítmico y estructura en capas se forma generalmente por la acumulación de ceniza volcánica en cuencas de agua. La toba en capas es más común y cuando el contenido normal de sedimentos es del 10%, pasará a toba.

2. Lava piroclástica en transición a lava.

Esta roca tiene una estructura de lava y una estructura masiva. Las características de las lavas son las mismas que las de las correspondientes rocas extrusivas. Los materiales piroclásticos son principalmente fragmentos de cristal, fragmentos de vidrio y fragmentos de roca, así como una pequeña cantidad de fragmentos de roca extraña. Su composición suele ser igual o similar a la lava que los une. El contenido de piroclásticos oscila entre el 10% y el 90%, con grandes cambios, y se cementa mediante lechada fundida. Los orígenes de la lava clástica son variados; la corteza superficial de lava consolidada continúa fluyendo con el magma fundido en la parte inferior, y cuando el gas que escapa explota, la lava puede romperlo y cementarlo para formar lava brechada y lava grumosa. Cuando la energía de la explosión es insuficiente, a menudo se arrojan escombros desde el cráter y la lava se desborda. Los escombros que caen en la lava pueden ser cementados por la lava para formar varias lavas clásticas. Cuando el magma fundido brota de un cráter volcánico con un gran impulso, la mayoría de los fenocristales en el magma fundido pueden romperse, formando lava de toba cristalina dominada por escombros de cristal, la explosión subterránea de magma a menudo hace que los fenocristales internos se rompan, también pueden formarse; lava de toba. En las lavas de toba, los clastos son principalmente clastos cristalinos, quizás con una pequeña cantidad de clastos rígidos, pero generalmente sin clastos vítreos.

3. Rocas piroclásticas que pasan a rocas sedimentarias

Este tipo de roca se forma por la acumulación simultánea de materiales piroclásticos y sedimentos normales que cayeron o fueron introducidos en la cuenca de agua. El contenido normal de sedimentos en las rocas puede alcanzar del 10% al 90%, y los escombros están cementados o compactados por sedimentos químicos y materiales arcillosos. Según el contenido de material piroclástico, se puede dividir en rocas piroclásticas sedimentarias y rocas sedimentarias piroclásticas. La primera es toba clástica cristalina de andesita y toba clástica de andesita basáltica; la segunda es arenisca tobácea, lutita tobácea y caliza tobácea (dolomita).

(1) Subtipo de roca volcánica sedimentaria

A menudo se asocia con rocas volcánicas normales y rocas sedimentarias normales, y a menudo tienen una relación de transición. Según el tamaño de las partículas de las rocas piroclásticas, se pueden dividir en aglomerados sedimentarios, brechas volcánicas sedimentarias y tobas sedimentarias. El más común es la toba. Las rocas tienen una estructura estratificada con capas rítmicas bien desarrolladas. Hay sedimentos normales como grava redonda, arena y arcilla en los detritos y, a veces, pueden aparecer sedimentos bioquímicos.

(2) Subcategorías de rocas sedimentarias piroclásticas

Dentro de ellas, las rocas piroclásticas tienen un contenido menor, entre el 50% y el 10%, lo que las acerca más a las rocas sedimentarias y muchas veces se relaciona con rocas sedimentarias. Los volcanes. Las rocas clásticas tienen una relación de transición gradual y sus lugares de acumulación generalmente están lejos del cráter.

Al nombrar, se utiliza el nombre de la roca sedimentaria normal como nombre básico y el material volcánico como prefijo, como arenisca tobácea, conglomerado tobáceo, etc.

4. Distribución, aparición, minerales e importancia investigadora de las rocas volcánicas.

Las rocas piroclásticas están ampliamente distribuidas en varias eras geológicas y en muchas áreas. Se producen principalmente en sistemas de rocas volcánicas y sedimentarias en formas estratificadas o cuasi estratificadas. Pueden interactuar con capas de rocas sedimentarias normales o rocas volcánicas. De transición, puede distribuirse cerca o dentro del cráter, o puede depositarse lejos del cráter. Puede formarse en tierra o bajo el agua, y la mayoría de ellos se encuentran en áreas activas de la corteza terrestre. Las rocas piroclásticas están ampliamente distribuidas en mi país, como los estratos precámbricos en las montañas Qinling, los estratos paleozoicos en las montañas Qilian del noroeste, las rocas volcánicas mesozoicas en las zonas costeras del este y sureste, los estratos continentales mesozoicos que contienen carbón en el noreste. , y los estratos mesozoicos en el suroeste (la llamada "roca del frijol mungo"). Además, también se desarrollan rocas volcánicas modernas en Tengchong, Yunnan, el norte del Tíbet, Hotan, Xinjiang y otros lugares.

Las rocas piroclásticas, especialmente las cercanas a canales volcánicos, suelen contener muchos minerales, a veces en grandes cantidades, como alunita, pirofilita, zeolita, azufre, plata, cobre y plomo, zinc, hierro, mercurio y uranio. . La mayoría de estos depósitos se producen en capas y los yacimientos están en contacto integral con las rocas circundantes, formando a menudo hasta cierto punto una serie de rocas portadoras de mineral. Los minerales se derivan de los volcanes, pero el enriquecimiento de los minerales ocurre durante la acumulación, solidificación y cambios secundarios de los materiales volcánicos. Los volcanes proporcionan minerales a través de erupciones volcánicas, adsorción de polvo volcánico y transporte hidrotermal.

Algunas minas de hierro y cobre en el curso medio y bajo del río Yangtze en mi país, minas de uranio en la costa sureste, minas de cobre en el noroeste, minas de hierro y cobre en Yunnan, minas de zeolita y bentonita. en Xinyang, Henan, etc. Todos ellos se distribuyen en rocas volcánicas. La toba vitrinita que contiene potasio en el este de Sichuan es una buena materia prima para el fertilizante potásico. La toba también es un material de construcción ligero y duro. La toba ácida rica en vidrio es también una buena materia prima para mezclas de cemento y perlita expandida. Además, las rocas piroclásticas pueden ser buenos reservorios de petróleo, gas natural y agua debido a su porosidad. El rendimiento de la ingeniería es ligeramente peor.

A través del estudio de las rocas piroclásticas, podemos comprender la distribución geográfica, el modo de erupción, la intensidad y el entorno de erupción (bajo el agua o en tierra) de los volcanes antiguos, analizar la distribución espaciotemporal de los volcanes y explorar las leyes de movimiento tectónico. Debido a que la ceniza volcánica puede viajar grandes distancias, la toba tiende a aparecer en una capa relativamente estable en una amplia gama. Por lo tanto, se puede utilizar como una "capa marcadora" para la comparación estratigráfica. Por ejemplo, la "roca de frijol mungo" (una toba vítrea con una estructura de bola de barro similar al frijol mungo) ampliamente distribuida en Sichuan, Guizhou y Hubei tiene aproximadamente 1 m de espesor y es un símbolo de la división estratigráfica. contraste en la parte inferior del Triásico Medio en el área; otro ejemplo es la capa de toba en la veta de carbón del Cretácico Inferior en Jixi, Heilongjiang, que también es un buen indicador del contraste de la veta de carbón.