Войти
Камни из туфа Бишоп из Калифорнии, США, несжатые с помощью пемза слева; сжатый с помощью фиамме справа 
Покров на этой фотографии представляет собой слой игнимбрита формации гремучей змеи в Орегоне.Игнимбрит представляет собой разновидность затвердевшего туф. Игнимбриты - это магматические породы, состоящие из кристаллов и фрагментов горных пород в стеклянной осколке основной массы, хотя исходная текстура основной массы может быть стерта из-за высоких степеней сварки. Термин игнимбрит не рекомендуется подкомиссией IUGS по систематике магматических горных пород.
Игнимбрит - это отложение течения пирокластической плотности или пирокластического потока, которое представляет собой горячую суспензию частиц и газов, быстро вытекающую из вулкана и движущуюся за счет того, что она плотнее окружающей атмосферы. Новозеландский геолог Патрик Маршалл (1869-1950) вывел термин игнимбрит от «пыльного облака горящей породы» (от латинского igni- (огонь) и imbri- (дождь)). Игнимбриты образуются в результате грандиозных взрывов пирокластического пепла лапилли и блоков, стекающих по склонам вулканов.
Игнимбриты состоят из очень плохо отсортированной смеси вулканического пепла (или туфа при литификации ) и пемзы лапилли, обычно с разбросанными каменными обломками. Пепел состоит из осколков стекла и кристаллов. Игнимбриты могут быть рыхлыми и рыхлыми, или литифицированными (затвердевшими) породами, называемыми лапилли-туфами. Рядом с вулканическим источником игнимбриты обычно содержат мощные скопления каменных блоков, а на дистальной части многие показывают скопления округлой булыжника пемзы толщиной в несколько метров.
Игнимбриты могут быть белыми, серыми, розовыми, бежевыми, коричневыми или черными - в зависимости от их состава и плотности. Многие бледные игнимбриты являются дацитовыми или риолитовыми. Игнимбриты более темного цвета могут быть плотно сваренными вулканическим стеклом или, реже, основным по составу.
Существуют две основные модели, которые были предложено объяснить отложение игнимбритов пирокластическим плотным током, массовым отложением и моделями прогрессирующего разложения.
Массовая модель была предложена вулканологом Стивеном Спарксом в 1976 году. Спаркс приписал плохую сортировку в игнимбритах ламинарным потокам. очень высокой концентрации частиц. Пирокластические потоки рассматривались как сходные с обломочными потоками, когда тело подвергалось ламинарному течению, а затем прекращалось в массе. Поток будет перемещаться как поршневой поток с по существу недеформируемой массой, перемещающейся по тонкой зоне сдвига, и массовое замерзание происходит, когда движущее напряжение падает ниже определенного уровня. В результате получится массивная единица с обратно пропорциональной базой.
Есть несколько проблем с массовой моделью. Поскольку игнимбрит представляет собой месторождение, его характеристики не могут полностью отражать поток, а месторождение может регистрировать только процесс образования отложений. Вертикальная химическая зональность в игнимбритах интерпретируется как регистрация инкрементальных изменений в отложениях, и зональность редко коррелирует с границами единиц потока и может происходить внутри единиц потока. Было высказано предположение, что химические изменения отражают прогрессирующее ухудшение в основании потока от извержения, состав которого меняется со временем. Чтобы это было так, основание потока не может быть турбулентным. Мгновенное осаждение всей массы материала невозможно, потому что перемещение жидкости невозможно мгновенно. Любое вытеснение жидкости могло бы мобилизовать верхнюю часть потока, и массового осаждения не произошло бы. Мгновенное прекращение потока вызовет локальное сжатие и растяжение, что проявится в форме трещин растяжения и мелкомасштабных надвигов, которые не наблюдаются в большинстве игнимбритов.
Адаптация теории масс предполагает, что игнимбрит регистрирует прогрессирующее ухудшение из-за устойчивого течения и что различия, наблюдаемые между игнимбритами и внутри игнимбрита, являются результатом временных изменений природы потока, который его отложил.
Реоморфный поток структуры в сварном игнимбрите, остров Липари, Италия Реоморфные структуры наблюдаются только в игнимбритах высокого качества. Есть два типа реоморфного течения; пост-осадочная ремобилизация и вязкое течение на поздней стадии. Хотя в настоящее время ведутся дискуссии об относительной важности того или иного механизма, все согласны с тем, что оба механизма действуют. Вертикальное изменение ориентации структур является убедительным доказательством того, что ре-мобилизация после осаждения ответственна за большинство структур, но необходимо провести дополнительную работу, чтобы выяснить, имеют ли большинство игнимбритов эти вертикальные изменения, чтобы сказать какой процесс наиболее распространен.
Модель, основанная на наблюдениях в туфе Уолл-Маунтин в Национальном памятнике окаменелостей Флориссант в Колорадо, предполагает, что реоморфные структуры, такие как слоистость и пирокласты образовывались в процессе ламинарного вязкого течения, когда ток плотности прекращался. Переход от потока твердых частиц к вязкой жидкости может вызвать быстрое массовое охлаждение в последние несколько метров. Также предполагается, что преобразование происходит в пограничном слое у основания потока и что все материалы проходят через этот слой во время осаждения.
Другая предложенная модель состоит в том, что ток плотности стал стационарным до образования реоморфных структур.. Такие структуры, как всепроникающая слоистость, являются результатом уплотнения нагрузки, а другие структуры являются результатом ремобилизации под действием нагрузки и осаждения на наклонной топографии. Туф, отложенный в Wagontire Mountain в Орегоне и Bishop Tuff в Калифорнии, демонстрирует признаки вязкого течения на поздней стадии. Эти туфы имеют схожий химический состав и, следовательно, должны быть подвергнуты одинаковому процессу уплотнения, чтобы иметь одинаковую слоистость.
Зеленый туф в Пантеллерии содержит реоморфные структуры, которые считаются результатом повторной мобилизации после осаждения, потому что в то время зеленый туф считался падением депозит без бокового транспорта. Сходство структур в зеленом туфе и игнимбритах на Гран-Канарии предполагает повторную мобилизацию после осадконакопления. Эта интерпретация отложения зеленого туфа была оспорена, предполагая, что это игнимбрит, и такие структуры, как черепчатый фиамме, наблюдаемые в зеленом туфе, были результатом первичного вязкого потока на поздней стадии. Подобные структуры, наблюдаемые на Гран-Канарии, были интерпретированы как син-осадочный поток.
Складки оболочки и другие реоморфные структуры могут быть результатом единственной стадии сдвига. Возможно, сдвиг произошел при прохождении плотностного тока через формирующийся осадок. Вертикальные вариации ориентации складок оболочки свидетельствуют о том, что реоморфизм и сварка могут происходить синхронно. Это оспаривается, что сдвиг между плотным током и формирующимся отложением достаточно значителен, чтобы вызвать все реоморфные структуры, наблюдаемые в игнимбритах, хотя сдвиг может быть ответственным за некоторые из структур, таких как черепчатый фиамме. Уплотнение нагрузки на наклонном склоне, вероятно, является причиной большинства реоморфных структур.
Блок игнимбрита 
Изображение с помощью светового микроскопа сваренного игнимбрита, состоящего из эвтакситового лапилли-туфа, как видно в тонком срезе (длинный размер составляет несколько мм). Осколки стекла (в основном коричневые) иногда свариваются, когда осадок еще горячий, и могут деформироваться за счет течения и уплотнения о фрагменты кристаллов (прозрачные). Игнимбрит в основном состоит из матрицы вулканического пепла (тефра ), который состоит из осколков и фрагментов вулканического стекла, фрагментов пемзы и кристаллов. Фрагменты кристаллов обычно разносятся взрывным извержением. Большинство из них - вкрапленники, выросшие в магме, но некоторые могут быть экзотическими кристаллами, такими как ксенокристы, происходящими из других магм, магматических пород или вмещающих пород.
Пепельная матрица обычно содержит разное количество обломков породы размером от гороха до булыжника, называемых каменными включениями. В основном это кусочки более старых застывших вулканических обломков, унесенных со стенок канала или с поверхности земли. Реже обломки являются родственным материалом из магматического очага.
Если при осаждении достаточно горячие, частицы игнимбрита могут свариться, и отложение превратится в «сварной игнимбрит», сделанный из эвтакситового лапиллитуфа. Когда это происходит, лапилли пемзы обычно сглаживаются, и они появляются на поверхности скал в виде темных линз, известных как fiamme. Интенсивно сваренный игнимбрит может иметь стекловидные зоны около основания и верха, называемые нижним и верхним «витрофирами», но центральные части являются микрокристаллическими («литоидальными»).
Минералогия игнимбрита в основном определяется химией исходной магмы.
Типичный диапазон вкрапленников в игнимбритах: биотит, кварц, санидин или другой щелочной полевой шпат, иногда роговая обманка, редко пироксен и в случае туфов фонолита, фельдшпатоидных минералов, таких как нефелин и лейцит.
Обычно в большинстве кислых игнимбритов кварцевые полиморфы кристобалит и тридимит обычно находятся в сварных туфах и брекчиях. В большинстве случаев оказывается, что эти высокотемпературные полиморфы кварца возникли после извержения как часть аутогенного постэруптивного изменения в некоторой метастабильной форме. Таким образом, хотя тридимит и кристобалит являются обычными минералами в игнимбритах, они не могут быть первичными магматическими минералами.
Большинство игнимбритов являются кремнистыми, обычно с содержанием SiO более 65% 2. Химический состав игнимбритов, как и всех кислых пород, и результирующая минералогия популяций вкрапленников в них в основном связаны с различным содержанием натрия, калия, кальция и меньшими количествами железа и магния.
Некоторые редкие игнимбриты имеют андезитовый характер и могут даже образовываться из летучих насыщенных базальтов, где игнимбрит имел бы геохимию нормального базальта.
Крупные горячие игнимбриты могут создавать некоторую форму гидротермальной активности, поскольку они имеют тенденцию покрывать влажную почву и закапывать водотоки и реки. Вода с таких субстратов будет выходить из игнимбритового покрытия в фумаролах, гейзерах и т.п., процесс, который может занять несколько лет, например, после туфа Новарупта. извержение вулкана. В процессе кипячения этой воды слой игнимбрита может стать метасоматизированным (измененным). Это имеет тенденцию образовывать дымовые трубы и карманы из каолин -измененной породы.
Образец горной породы игнимбрита, собранный у подножия горы Гуна в Эфиопии Сварка - распространенная форма изменения игнимбрита. Есть два типа сварки: первичная и вторичная. Если плотность тока достаточно высока, частицы агглютинируют и свариваются на поверхности седиментации с образованием вязкой жидкости; это первичная сварка. Если во время транспортировки и осаждения температура низкая, то частицы не будут склеиваться и свариваться, хотя сварка может произойти позже, если уплотнение или другие факторы снизят минимальную температуру сварки до уровня ниже температуры стеклообразных частиц; это вторичная сварка. Эта вторичная сварка является наиболее распространенной и предполагает, что температура большинства токов пирокластической плотности ниже точки размягчения частиц.
Фактор, определяющий, есть ли у игнимбрита первичная сварка, вторичная сварка или нет, обсуждается:
Ландшафт, образовавшийся в результате эрозии в закаленном игнимбрите, может быть очень похож на образовавшийся на гранитных породах. В провинции Ла-Пампа, Аргентина, в игнимбритах можно наблюдать различные формы рельефа, типичные для гранитов. Этими формами рельефа являются инсельберги, расширенные склоны, купола, нуббинсы, торсы, тафонис <138.>и gnammas. Кроме того, как и в гранитных ландшафтах, на формы рельефа в игнимбритах могут влиять системы соединений.
Игнимбриты встречаются по всему миру, связанные со многими вулканическими провинциями с высоким содержанием кремния магмой и вызванные этим взрывные извержения.
Игнимбрит очень часто встречается в нижнем районе Хантера в австралийском штате Новый Южный Уэльс. Игнимбрит, добываемый в регионе Хантер в таких местах, как Мартинс-Крик, Бренди-Хилл, Сихем (Борал ) и в заброшенном карьере на Раймонд-Террас, представляет собой вулканическую осадочную породу каменноугольного возраста (280). -345 миллионов лет). Оно имело крайне жестокое происхождение. Этот материал образовался на значительной глубине, и для его полного остывания должны были потребоваться годы. В процессе материалы, из которых состояла эта смесь, слились в очень прочную породу средней плотности.
Игнимбрит также встречается в регионе Коромандель в Новой Зеландии, где поразительные оранжево-коричневые игнимбритовые скалы образуют отличительную черту ландшафта. Близлежащая вулканическая зона Таупо покрыта обширными плоскими пластами игнимбрита, извергавшимися кальдерными вулканами в плейстоцене и голоцене. Обнаженные игнимбритовые скалы в Хинуэра (Вайкато) отмечают края древнего русла реки Вайкато, которая протекала через долину перед последним крупным Таупо извержением 1800 лет назад (Хатепе извержение ). Западные скалы добывают в каменоломнях, чтобы добыть блоки из камня Хинуера - названия сварного игнимбрита, используемого для облицовки зданий. Камень светло-серый со следами зеленого цвета, слегка пористый.
Огромные месторождения игнимбрита образуют большую часть Западной Сьерра-Мадре в западной Мексике. В западе Соединенных Штатов массивные месторождения игнимбрита мощностью до нескольких сотен метров встречаются в провинции Бассейн и хребет, в основном в Неваде, на западе Юты., южная Аризона, северо-центральная и южная Нью-Мексико и равнина реки Снейк. Магматизм в Провинции Бассейнов и Хребтов включал в себя массовую вспышку игнимбрита, которая началась около 40 миллионов лет назад и в основном закончилась 25 миллионов лет назад: магматизм последовал за концом ларамидной орогении, когда деформации и магматизм происходил далеко к востоку от границы плиты. Дополнительные извержения игнимбрита продолжались в Неваде примерно 14 миллионов лет назад. Отдельные извержения часто были огромными, иногда до тысяч кубических километров в объеме, что давало им Индекс вулканической эксплозивности из 8, что сопоставимо с Йеллоустонской кальдерой и озером Тоба высыпания.
Последовательности игнимбритов составляют значительную часть постэрозионных отложений на островах Тенерифе и Гран-Канария.
Yucca Mountain Repository, терминальное хранилище Министерства энергетики США для отработавшего ядерного реактора и других радиоактивных отходов, находится в залежи игнимбрита и туфа.
Наслоение игнимбритов используется при обработке камня, так как иногда он распадается на удобные плиты, полезные для плит и при озеленении края сада.
В районе Хантер в Новом Южном Уэльсе игнимбрит служит отличным заполнителем или «синим металлом » для дорожных покрытий и строительных целей.
