Реферати українською » Геология » Тектонічні та геологічні позиції епітермальних систем


Реферат Тектонічні та геологічні позиції епітермальних систем

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Курсова робота

Тектонічні і геологічні позиціїепитермальних систем


Запровадження

Асоціація деяких родовищ зі специфічною геологічної ілитологической середовищами чітко свідчить про зв'язок між родовищами й навколишнім середовищем. Із середини 1960-х років двадцятого століттяплитовая тектоніка дав можливість об'єднати повторювані в часі та у просторі різні геологічні події.Эпитермальние системи, як активні, і копалини, особливо звичні в деструктивнихплитових межах, хоча вони, безсумнівно, перебувають у певнихрифтових структурах. Отже, одразу припускаємо зв'язок вулканічних процесів і деструктивнихплитових кордонів.

Теоріяплитовой тектоніки наводить до багатьох умовам, які найчастіше не використовувалися цих цілей. Термінологія, що з деструктивнимиплитовими межами, використана у цьому тексті, показано на рис. Розвиток деструктивнихплитових меж, посеред світі показано на рис. Є детальна картина деструктивнихплитових кордонів, але нашим цілей не потрібно її використовувати.


1.Вулканизм в деструктивнихплитових межах

Розрізняють два типу вулканізму в деструктивнихплитових межах, залежно відсубдукции океанічній кори під континентальну чи океанічну кору. При зіткненнях,вовлекающих лише океанічну кору,петрохимический склад прагне бутиодномодальним з породамиандезитового складу. Проте, коли океанічна корасубдуцируется під континентальну кору, часто утворюються крайнібимодальние вулканічні продукти; зандезитами часто одночасно лізуть об'ємніриолитовие освіти, але є розбіжність у складіриолитов іандезитов. Хоча побічно, очевидно, є прямий зв'язок між типомепитермальной мінералізації і хімічний склад які вміщаливулканитов. Типовіандезитовие склади наводяться в таблиці.

2 Освітаандезитових іриолитових лав

1.Андезити:Гиллом розглянуто більшість теорій, пояснюють освітуандезитовой магми. У тому числі дві користуються найбільшим поширенням:

(і) Часткове плавлення мантійного клину.

(>ii)Частичное плавленнясубдуцируемой океанічній літосфери.



Оцінки середнього складандезитов

Компоненти 1 2 3 4 5
SiO2 60,3 58,2 57,9 57,6 61,4
TiO2 0,78 0,82 0,87 0,77 0,64
>AI2O3 17,5 17,2 17,0 17,3 10,9
>Fe2Os 3,4 3,1 3,3 3,1 1,2
>FeO 3,2 4,0 4,0 4,3 3,8
>MnO 0,18 0,15 0,14 0,15 0,13
>MgO 2,8 3,2 3,3 3,6 5,7
>CaO 5,9 6,8 6,8 7,2 8,2
>Na2O 3,6 3,3 3,5 3,2 3,3
>K2O 2,1 1,7 1,6 1,5 1.0
P2O5 0,26 0,23 0,21 0,21 0,10
H2O - 1,3 1,2 1,0 3,6
N 87 2177 2600 2500 -

Нині незрозуміло може бути первинніандезитовие розплави, або їх утворюються у результаті диференціаціїродоначальних базальтів. Усі моделі, проте, містять деякі особливості:

A.Погружающаяся океанічна кора нагрівається чи внаслідок тертя або за зануренні у літосферу.

>B.Дегидратация плити відбувається внаслідок руйнації низькотемпературнихгидратних мінералів.

>C.Висвобождение флюїду дає початокплавлению плити чи мантії.

>D.Магма утворилася колись достатню кількість, щобсегрегироваться і піднятися внаслідок ефекту скипання.

2.Риолити.Риолити, розвиненні державиорогенних поясах, здебільшого мають різне походження на відмінуандезитов та у багатьох випадках, освіту іриолитов не повністю збігається. Слід зазначити, що незначна кількість кислих порід може утворитися рахунок більш основний магми. Типовий випадок освітириолита в вулканічної зоніТаупа у Новій Зеландії показаний на рис. 2.3.


>Риолитовая формація західної Америки.

Аналогічні тектонічні умови існують західної околиці Північної, Центральній Азії та Південної Америки.Субдукция під континентальну літосферу у районі призвела до утворення якандезитових лав, і великогориолитового вулканізму. Останній перестав бути характерною рисою острівних дуг. Оскількисубдукция Західної Америки проходила третинного періоду, то відзначається кілька повних циклів вулканізму. У деяких районах ерозія дозволяє безпосередньо спостерігати кореневі зони цих систем.

Нині передбачається три головних процесу, що призвели до освіти й диференціаціїриолитового матеріалу у цьому регіоні;кристаллизационное фракціонування, часткове плавлення континентальної кори ітермогравитационнаядиффкузия, коли він хімічне фракціонування досягалося за повноїрасплавлении. Деякі дані, що підтверджують наявність цих 3-х процесів, детально розглянуті нижче.

>Кристаллизационное фракціонування базальтовій магми розглядалося як джерелоплейстоценовихриолитовСиерраМадреОксидентел в Мексиці Камероном та інших.,Ланфере та інших. іБагби та інших.. Берман також припускав аналогічне походження для комплексуКонквихалла в Британської Колумбії. Ці автори собі наголошували накристаллизационномфракционировании, маючи, низькі відносини 87Sr/86>Sr, хоча Молл, працював у далекосхідної мексиканської провінції, отримав значення до 0,7065. Ці оцінки аналогічні оцінкам в вулканічної зоніТаупо.

На додачу до цього відзначаються безперервні хімічні тренди від базальтів дориолитов в що здаються чомусь варіаційних діаграмах, хоча є значний недолік проб між тим від 63 до 67%SiO2. Модель трекових елементів, особливо, розподіл несуміснихелементних пар і передачею даних поредкоземельним елементам також використовувалися на утвердження цю концепцію.

Молл передбачала, щориолити у провінції С'єрраМадреОнсидентале припадають на результаті часткової кристалізаціїродоначальногодацита внаслідоккристаллизационногофракционирования чи частковогоплавленииясиалического матеріалу.Фракционированиедацитов очевидно контролювалося осадженняманортоклаза, яке справляла калієвіриолити регіону. Загальне збільшення До2Про із Заходу Схід вМексиканской провінції підтверджує гіпотезукристаллизационногофракционирования, оскільки це збігаються з напрямомсубдукции під цю дугу.

Дані про частковому плавленнісиалического матеріалу як первинного джерелариолитовой магми отримано як за результатами геохімічних досліджень, і польових спостережень. Моделювання потрековим елементам і Південній Америці, проведеніБруном та інших., підтверджують часткове плавлення. Де Віт і Штерн показали, що у районах, де ерозія досягала глибокихкоровьгх рівнів, впровадження базальтовій магми супроводжувалося великим поглинанням осадових утворень. Бекон та інших. спостерігав на берегових хребтах Каліфорнії також подібне впровадження базальтових порід, супроводжувана частковим плавленнямсиалического матеріалу й освітуриолитов. Ціриолити бідніфенокристами верб стадії виверження збагачені несумісними елементами. Не зазначено різкого зменшення сумісних елементів. Це відповідаєтермодиффузии в рідкому стані перебуває й процесу, описаногоХилдретом до пояснень характеру розподілу трекових елементів туфів Бішоп. Хілл. Бекон та інших. також зазначив, що у виверженнях цього району відзначалася періодичність І що система вироблялариолити протягом багато часу. Вони припускали, що повторні впровадження базальтовій магми створювали фізичні умови, необхідних такого режиму.Внедрения базальтовій магми могли провокувати плавленнякорових порід. Через війнуриолитовая магма накопичувалася до того часу, поки зовнішні умови не спровокують виверження.

>Извержение відбувалося після періоду спокою, за подальшим упровадженням базальтів. Змальовуваний регіон піддаєтьсякоровому розтяганню і, отже, доречний під час такий механізм.Cerecroft et al.,, вивчали районТвинПикс у провінції басейну і Хребтов у штатіЮтс, відзначалибимодальное розподіл базальтів іриолитов, у кризовій ситуації аналогічної в вулканічної зоніТаупо. Вони припустили, що ін'єкція базальту була потрібна підтримки виробництвариолитов протягом 300000 років.Термодиффузия була провідним процесомфракционирования,наблюдавшимся між ранньої діагностики та пізньої стадіями виверження.

Визначення джерела порід для освітириолитов вСЗ Америці ускладнюється наявністюнадвигових подій. Францисканськіграувакки чи аналогічні породи, які в берегових хребтах західної Америки, мабуть, є джереломриолитов, оскільки з їхньою ізотопні характеристики не узгоджуються з ізотопними характеристиками,наблюдаемими вриолитах.Изотопи кисню вриолитах мають зміст 6-8%, тоді як18Про францісканських порід коливається в інтервалі +11 - 14%%. Де Паоло також навів вищі значення ізотопівSr дляметоосадочних порід західної Америки, ніж дляриолитов.

Де Паоло обговорює модель змішання освітириолитов. Він підставі даних поNa іSr, що джерелом західнихриолитов булиостроводужние опади. Його модель передбачає, що це породи буликонтаминировани, судячи зизотопам, базальтовимирасплавами. Гаданий джерело може пояснити низькі відносини 87>Sr / 86>Sr у західнихриолитах і схожий на джерело, який передбачається західному фундаменті. Модель Паоло також можуть добре цілком узгоджується з припущеннямиКистлера, Петермана, і Армстронга.

Будь-яка гіпотеза, покликана пояснити генезисриолитов вплитових межах, також має пояснити відсутністьриолитов околицях, котрі піддавалисясубдукции у власність виключно океанічних умовах. Чи відбулисяриолити внаслідок плавленнячешуй і подвигу океанічних опадів, освічених з континентальних мас, чи внаслідок безпосереднього плавленнясиалической кори? Вочевидь, що був діятикакой-процесс, але з чистекристаллизационное фракціонування.

Нині популярна модельтермодиффузии в рідкої середовищі, запропонованаХилдретом, здатна пояснити відмінність інтерпретацій освітириолитов у різних районах. Вона дає механізм збагачення суміснихсидерофильних елементів і несумісних елементів, характерною рисою яких має бути несумісність з кожного переважнокристалл-жидкосит системою. Вона як і дає механізмфракционирования важких рідкісноземельних елементів щодо легких без залученняфракционирования циркону чи апатиту. Збагачення чи виснаження шляхетних металів у такому моделі та його режим під час виверження сумнівні.

Ці чинники свідчать проти будь-який моделі модифікаціїриолитовой магми, заснованій винятково на розподілі кристал / розплав.Термодиффузную модель важко застосувати до вулканічної зоніТаупо,т.к. система є активної наукової та що розвивається, але модель може бути корисною до пояснень відмінностей у деталях міжеруптивними подіямиразделенними часом у тому ж вулканічному центрі.

Модель освітириолитов вулканічної зониТаупо полягає вспредингових швидкостях, розрахованих від Гавайських островів.Самесима розрахував, щосляба, утворює зонуБеньофа

під вулканічної зоноюТаупо, початку опускатися ± 20 млн. років тому вони.Велкотт ж, базуючись збіжності лише у точці індійської і тихоокеанських плит, показав, що опускання почалося 12-15 млн. років як розв'язано. У кінцевому підсумку, цясубдукция призвела до утворення серії головнихССВ розламів розтяги, пов'язаних ізспредингом за дугою. Внаслідок цього утворилися головні просідання фундаменту у районі зониТаупо з серією скидів 2-4 км, і навіть сталося відкриттярифта зі швидкістю ±7мм на рік.

Штерн зазначає, що є різницю між швидкістюандезитового фронту міграції і здавалося б швидкістю розтяги фундаменту вулканічної зониТаупо. Хоча ці розрахунки дуже залежить від граничних даних, можна припустити, щосубсиалический матеріал повинен підніматися або у виглядідиапиров, чи рідкому стані, заповнюючи простір, освічене диференціальними рухами. Гравітаційні дослідження Штерна показують, що може бути, т. до. кора в ССЗ частини зониТаупо тонкішими, ніж кора "аномальною мантії" з щільністю = 3.2 на глибині 15-20 км.Робинсом та інших. показав, що, попри значне сейсмічне згасання, цю верству піддається короткому впливусейсмичнихS-волн, що дозволяють припускати, що це шар переважнотвердий, хоча певна кількість рідкої фази у ньому присутній.

Передбачається, що блоки фундаменту з р = 2.76 можуть "відкочуватися" відволочащегосяССВ краюТихоокеанской плити і ввійти у контакти змантийним матеріалом за температури понадсолидуса матеріалу блоку. Оскільки окремі блоки може бути щодо невеликими, порядку кількох км3, вони можуть піддаватися частковогоплавлению внаслідок локального впровадження базальтовій магми.Теплопередача реалізуєтьсякондуктивно - процес, який сприятливий,т.к. конвекція флюїду, яка б призвести до підйому великих обсягів малим кількістю розплаву, здається, малоймовірна в непроникномуграувакковом матеріалі.

>Расплав, сформований в такий спосіб, може піднятись щевспливанием доверхнекоровиммагматическим осередках, збільшуючись обсягом і врівноважуючи зР-Т умовами довкілля перед виверженням.Извержение то, можливо спровокована надлишковимфлюидним тиском, які виникають внаслідок активних розривних зрушень.

Штерн пропонує теплової баланс цей процес наступного вигляді:

деEr — енергія, необхідна для плавленняграувакков,

>Ea - енергія необхідна підтримки теплового потоку району,Ea — енергія, отримувана внаслідок охолодження впроваджених порід під часt. Ця енергія може подаватися від шаруандезитовой магми —11,2 км,охлаждающегося з 10000 до 8000З.Потребная потужність дедалі менше, якщо початкова температураинтрудированной породи вище.

Хоча Штерн пропонує рідкіандезити як джерело тепла, воно може забезпечуватися висхідним потоком пластичного чи частково розплавленого базальтового матеріалу,генерированного в аномальною мантії, де зняття тиску може викликатигеотермальний градієнт локально наближається до температурісолидус такий мантії. Штерн також уважає, щотеплопередача до реалізується через включення флюїду. Такий випадок імовірний околицях, де локалізованескаливающее стиснення створює умови для циркуляції флюїду, але пасивно "плаваючі"граувакковие блоки можуть залишатися непроникними. Це має задовольнити вимогам обмеженого, переважно, внутрішнього джерела води, аби створити умови, необхіднихгранулитовихфаций метаморфізму і пояснити дані розподілу ізотопів кисню.

Інша можливість представлена ін'єкцією безлічідаек, дають тепло для генерації малої кількостіриолита, який надходить і збирається до того часу, доки почне підніматися.Магматический осередок то, можливо зоною закінчення газів; леткі збагачують верхні частини, що випускають перші порції якигнимбритов, з наступним спокійним спливаннямриолитовой магми.

2.3 Фізичнавулканология.

У минулому розділі, із єдиною метою показати, щоепитермальние родовища представлені у широкому діапазоні структурних позицій, і різних типів порід, були узагальнені деякі теорії походження магматичнихдифференциатов в деструктивних краях плит. Генераціядифференциатов, часто існуючих типів порід, хімічно сумісна, що підкріплює другу концепцію формуванняепитермальних родовищ, що звулканизмом. Наступний розділ курсу підкреслює важливість геотермальних систем у генезисіепитермальних родовищ. Більшість геотермальних систем мають просторову зв'язку з вулканічними структурами. Прикартировании потенційнихепитермальних середовищ важливо враховувати зв'язкувулканогенних відкладень зі своїми кінцевими утвореннями. Це може допомогти в локалізації більшості районів розвитку геотермальної активності у масштабі регіону. Справжній розділ далеко не вичерпаний. Робиться

спроба показати деякі базові положення і характеристики вулканічних структур.Полнокровное обговорення фізичного вулканізму та її продуктів можна знайти у польових описах, підготовленихБрусомХоугтоном, й у польових дослідженнях фондів земних ресурсів. На рис. 2.4 показано еволюція завалення кальдерирезургенции і пов'язаних із цим відкладень.


Чинники, що впливають тип виверження.

1. Температура магми.

2. Склад магми.

3. Умови виверження.

Ці три чинника тісно взаємопов'язані.

1 Температура магми.

>Рис. 2.5 показує вплив температури на в'язкість магми, що грає значної ролі у природі магматичних вивержень.Магматическая в'язкість, з діаграми, може змінюватися при остиганні до двох порядків. Після кристалізації перших твердих фаз в'язкість зростає у міру зменшення температури. Це має відношення до типу потоку і відстані, яким він видаляється.

2. Склад магми.

Склад магми; розмаїтість складів силікатних розплавів та змісту летючих передбачається обговорити у двох розділах.

А.Силикатние розплави.

Умагмах в'язкість сухого силікатного розплаву визначається основному змістомSiO2. У розплавах з низьким змістом SiO2 асоціаціїкремнекислородних тетраедрів менші. Це є наслідком низького ступеня полімеризації магми при низькою в'язкості. Коли змісту SiO2 високі, то ступінь полімеризації в розплаві і в'язкість значно вища. Цей ефект показаний на рис. 2.5, де понад крем'янистіриолитовие магми мають велику в'язкість, ніж базальтові при аналогічних температурах.

Б. Зміст летючих.

Головні леткі

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Нові надходження

Замовлення реферату

Реклама

Навігація