В практике петрологических исследований далеко не единичны случаи, когда происхождение пород не вполне установлено. К числу таких необычных пород, природа которых не познана относятся сферолиты, обнаруживаемые в составе вулканогенных толщ в разных частях Земли. Встречаются такие необычные сферические образования и на территории Южной Камчатки – Большебанное проявление сферолитов [Ковалев, 1976].
В результате наших исследований установлено, что проявление сферолитов представлено в виде лавового потока (рис. 1. а), дацитового состава (SiO2 – 67.8–68.6%), на восточной оконечности горного массива горы Ягодная (1247,0 м), в верховьях правых притоков р. Банная, у вершины с абсолютной отметкой 1081,0 м.
Рис. 1. Вид с северо-запада на лавовый поток, содержащий сферолиты (а). На поверхности потока (б) хорошо проявляется округлая форма сферолитов. Вокруг сферолитов (в) на фоне черного вулканического стекла видна серая оторочка.
Массив горы Ягодной, по результатам исследований последних лет [Леонов и др., 2012], является сложной вулканической постройкой, у которой вершину слагают лавы базальтового состава – остатки относительно молодого вулкана четвертичного возраста, а в нижней части разреза вскрываются лавы дацитового состава. Их возраст – 2,0±0,04 млн. лет [Шеймович, Головин, 2003]. Между дацитовой и базальтовой частями в разрезе вулкана расположен слой туфобрекчий и зеленых туфов с цеолитами. Его видимая мощность более 200 м. Лавовый поток, содержащий сферолиты, залегает в этом слое (рис. 1. а). Мощность потока неравномерная и составляет около 30 метров. Вулканическое стекло, слагающее поток, макроскопически темно-зеленого, местами почти черного цвета. Имеет перлитовую текстуру. Отдельность в потоке – блоковая.
Сферолиты хорошо выражены в потоке (рис. 1. б,в,). Их поверхность в основном гладкая. Цвет сферолитов темно-серый, буроватый, коричневый. Внешне они представлены в виде шаров диаметром 1-3 см и более мелкими шариками диаметром до 1 см. В обнажениях потока и в осыпях встречаются шары размером до 4 см. В потоке также установлены сростки состоящие из двух или трех сферолитов. Сферолиты по потоку распределены не равномерно.
Микроскопическое изучение шлифов сферолитов исследуемого района позволило выявить следующие структурные особенности (рис. 2. а,б). Все они обладают радиально-лучистой структурой. Пучки волокнистых кристаллов направлены от центра сферолита к краям. У некоторых сферолитов в строении присутствует зональность. В центре находится более темная часть в которой отсутствуют волокнистые кристаллы. На границе шар-стекло находится зона измененного стекла, опоясывающая сферолит (рис 1. в, рис. 2, а).
Рис. 2. Микрофотография одного и того же шлифа сферолита выполненная в проходящем свете – (а) в параллельных и (б) в скрещенных николях. В левом нижнем углу (а) видна более темная центральная часть сферолита. В правой верхней части шлифа (а) вулканическое стекло потока. В скрещенных николях (б) стекло представлено черным полем. Хорошо видны волокнистые кристаллы, растущие из центральной части сферолита к его краевой части (б).
В настоящее время существует две основных гипотезы происхождения сферолитов – 1) гипотеза первично-магматического происхождения и 2) гипотеза вторичного образования сферолитов. Несомненно, что вопрос о генезисе сферолитов считается важной петрологической задачей, а выявление механизмов их образования и причин возникновения этого явления, может указать на условия формирования конкретных вулканогенных формаций.
Работа выполнена в рамках проектов ДВО РАН: № 12-III-А-08–171 (В.Л. Леонов) и №13-III-В-08-025 (А.Н. Рогозин).
Литература:
Ковалев В.П. Сферолиты Хайдымского хребта (Восточный Саян) и сферолитообразование в вулканогенных породах // Золото и редкие элементы в геохимических процессах. Н.: Наука, 1976. С. 256-303.
Леонов В.Л., Биндеман И.Н., Рогозин А.Н. Новые данные о вулканизме, предварявшем суперизвержение и формирование кальдеры Карымшина (Южная Камчатка) // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога, 29-30 марта 2012 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2012. С. 56-63.
Шеймович В.С., Головин Д.И. Возраст кислых вулканитов района Больше-Банных источников // Вулканология и сейсмология. 2003. № 1. С. 21-25.