stringtranslate.com

Брекчия

Базальтовая брекчия на Канарских островах ; зеленая основная масса состоит из эпидота
Мегабрекчия (слева) в каньоне Титус , национальный парк Долина Смерти , Калифорния.
Третичная брекчия на перевале Рестинг-Спрингс, пустыня Мохаве, Калифорния.
Необычная брекчия, сцементированная азуритом и малахитом , шахта Моренси , Аризона.

Брекчия ( / ˈ b r ɛ tʃ i ə , ˈ br ɛ ʃ -/ ) — горная порода, состоящая из крупных угловатых разбитых обломков минералов или горных пород , сцементированных между собой мелкозернистой матрицей .

Слово имеет итальянское происхождение и означает «щебень». [1] Брекчия может иметь различное происхождение, на что указывают названные типы, включая осадочную брекчию, тектоническую брекчию, магматическую брекчию, ударную брекчию и гидротермальную брекчию.

Мегабрекчия — это брекчия, состоящая из очень крупных фрагментов горных пород, иногда в несколько километров в поперечнике, которые могут образоваться в результате оползней , [2] ударных событий , [ 3] или обрушения кальдеры . [4]

Типы

Брекчия состоит из грубых обломков породы, скрепленных цементом или мелкозернистой матрицей. [5] Как и конгломерат , брекчия содержит не менее 30 процентов частиц размером с гравий (частицы размером более 2 мм), но она отличается от конгломерата тем, что обломки породы имеют острые края, которые не стерлись. [6] Это указывает на то, что гравий был отложен очень близко к месту его происхождения, поскольку в противном случае края были бы закруглены во время транспортировки. [1] Большая часть округления обломков горных пород происходит в течение первых нескольких километров транспортировки, хотя полное округление гальки из очень твердых пород может занять до 300 километров (190 миль) речного транспорта. [7]

Мегабрекчия — это брекчия, содержащая очень крупные обломки горных пород размером от метра до более 400 метров . В некоторых случаях обломки настолько велики, что брекчированная природа породы не очевидна. [8] Мегабрекчии могут образоваться в результате оползней , [2] ударных событий , [3] или обрушения кальдеры . [4]

Брекчии далее классифицируются по механизму образования. [5]

осадочный

Осадочная брекчия – это брекчия, образовавшаяся в результате осадочных процессов. Например, осыпь , отложившаяся у подножия скалы, может сцементироваться с образованием осыпной брекчии, даже не подвергаясь транспортировке, которая могла бы окружить фрагменты породы. [9] Мощные толщи осадочных ( коллювиальных ) брекчий обычно образуются рядом с уступами разломов в грабенах . [10] [11]

Осадочная брекчия может быть образована подводными селями . Турбидиты встречаются в виде мелкозернистых отложений по периферии потоков осадочных брекчий. [12]

В карстовой местности обрушенная брекчия может образоваться из-за обрушения породы в провал или в результате развития пещер . [13] [14] Обрушение брекчии также образуются в результате растворения нижележащих слоев эвапоритов . [15]

Вина

Разломная брекчия возникает в результате измельчения двух блоков разломов, когда они скользят друг мимо друга. Последующая цементация этих разбитых фрагментов может происходить за счет внедрения минеральных веществ в грунтовые воды . [16]

Магматический

Магматические обломочные породы можно разделить на два класса:

  1. Разломанные, обломочные породы, связанные с извержениями вулканов как лавового, так и пирокластического типа; [17]
  2. Разломанные, обломочные породы, образовавшиеся в результате интрузивных процессов, обычно связанные с плутонами или порфировыми запасами. [18] [19]

вулканический

Вулканические пирокластические породы образуются в результате взрывного извержения лавы и любых пород, увлекаемых изверженной колонной. Это могут быть камни, сорванные со стенок магматического канала или физически поднятые последовавшей за этим пирокластической волной . [17] Лавы, особенно потоки риолита и дацита , имеют тенденцию образовывать обломочные вулканические породы в результате процесса, известного как автобрекчирование . Это происходит, когда густая, почти твердая лава распадается на блоки, которые затем снова включаются в поток лавы и смешиваются с оставшейся жидкой магмой. Образовавшаяся брекчия однородна по типу породы и химическому составу. [20]

Обрушение кальдеры приводит к образованию мегабрекчий, которые иногда принимают за обнажения дна кальдеры. [8] Вместо этого это блоки докальдерных пород, часто происходящие из нестабильного, чрезмерно крутого края кальдеры. [4] Их отличают от мезобрекчий , обломки которых имеют размер менее метра и которые образуют слои на дне кальдеры. [21] Некоторые обломки кальдерных мегабрекчий могут иметь длину более километра. [4]

В вулканических каналах эксплозивных вулканов среда вулканической брекчии переходит в интрузивную среду брекчии. Там поднимающаяся вверх лава имеет тенденцию затвердевать в периоды покоя только для того, чтобы быть разрушенной последующими извержениями. В результате образуется аллокластическая вулканическая брекчия. [22] [23]

навязчивый

Обломочные породы также часто встречаются в неглубоких субвулканических интрузиях , таких как штокы порфиров, граниты и кимберлитовые трубки, где они являются переходными с вулканическими брекчиями. [24] Интрузивные породы могут стать брекчиевыми по внешнему виду в результате нескольких стадий внедрения, особенно если свежая магма внедряется в частично консолидированную или затвердевшую магму. Это можно увидеть во многих гранитных интрузиях, где более поздние аплитовые жилы образуют штокверк поздней стадии через более ранние фазы гранитной массы. [25] [26] Когда особенно интенсивно, порода может выглядеть как хаотичная брекчия. [27]

Обломочные породы в основных и ультраосновных интрузиях были обнаружены и образовались в результате нескольких процессов:

Влияние

Ударная брекчия болида Аламо (поздний девон , фран) возле вершины Хэнкок, хребет Пахранагат , Невада

Считается, что ударная брекчия является диагностическим признаком ударного события , такого как столкновение астероида или кометы с Землей, и обычно обнаруживается в ударных кратерах . Ударная брекчия, разновидность импактита , образуется в процессе образования кратеров , когда крупные метеориты или кометы сталкиваются с Землей или другими каменистыми планетами или астероидами . Брекчия этого типа может присутствовать на дне кратера или под ним, на краю кратера или в выбросах, выброшенных за пределы кратера.

Ударная брекчия может быть идентифицирована по ее нахождению внутри или вокруг известного ударного кратера и/или по связи с другими продуктами ударного кратера, такими как конусы осколков , ударное стекло, потрясенные минералы , а также химические и изотопные доказательства загрязнения внеземным материалом (например, , аномалии иридия и осмия ). Примером ударной брекчии является Нойгрундская брекчия , которая образовалась в результате удара Нойгрунда .

гидротермальный

Гидротермальная брекчия на железном руднике Клогли, недалеко от Блессингтона в Ирландии, состоящая в основном из оксидов кварца и марганца , образовавшаяся в результате сейсмической активности около 12 миллионов лет назад.

Гидротермальные брекчии обычно образуются на неглубоких уровнях земной коры (<1 км) при температуре от 150 до 350 ° C, когда сейсмическая или вулканическая активность вызывает открытие пустоты вдоль разлома глубоко под землей. Пустота втягивает горячую воду, и когда давление в полости падает, вода бурно закипает. Кроме того, внезапное открытие полости приводит к дестабилизации породы по бокам разлома и взрыву внутрь, а разрушенная порода попадает в бурлящую смесь камня, пара и кипящей воды. Фрагменты породы сталкиваются друг с другом и с краями пустоты, а угловатые фрагменты становятся более округлыми. Летучие газы теряются в паровой фазе по мере продолжения кипения, в частности углекислый газ . В результате химический состав флюидов меняется , и рудные минералы быстро выпадают в осадок . Рудные месторождения , содержащие брекчии , довольно распространены. [32]

Окремненная и минерализованная брекчия. Светло-серый – это в основном доломит с небольшим количеством полупрозрачного кварца. Темно-серый цвет — это яшпероид и рудные минералы . Прожилка по нижнему краю образца содержит сфалерит в карбонатах. Шахта Пенд-Орей, округ Пенд-Орей, Вашингтон

Морфология брекчий, связанных с рудными месторождениями, варьируется от таблитчатых пластинчатых жил [33] и обломочных даек , связанных с осадочными толщами, находящимися под избыточным давлением, [34] до крупномасштабных интрузивных диатремовых брекчий ( трубок брекчии ) [35] или даже некоторых синседиментационных диатрем, образовавшихся исключительно из-за избыточного давления поровой жидкости в осадочных бассейнах . [36] Гидротермальные брекчии обычно образуются в результате гидроразрыва горных пород гидротермальными жидкостями под высоким давлением. Они типичны для эпитермальной рудной среды и тесно связаны с интрузивными рудными месторождениями, такими как скарны , грейзены и порфировая минерализация. В эпитермальных месторождениях добывают медь, серебро и золото. [37]

В мезотермическом режиме на гораздо больших глубинах при сейсмической активности, связанной с горообразованием, могут выделяться флюиды под литостатическим давлением . Жидкости под давлением поднимаются к более мелким уровням земной коры, которые находятся под более низким гидростатическим давлением. На своем пути жидкости под высоким давлением раскалывают породу путем гидроразрыва , образуя угловатую брекчию на месте . В мезотермическом режиме округление обломков пород встречается реже, так как период формирования непродолжителен. Если происходит кипение, метан и сероводород могут перейти в паровую фазу, а руда может выпасть в осадок. На мезотермальных месторождениях часто добывают золото. [37]

Декоративное использование

Статуя древнеегипетской богини Таварет из Брекчии

На протяжении тысячелетий поразительный внешний вид брекчии сделал ее популярным скульптурным и архитектурным материалом. Брекчия использовалась для основания колонн в минойском Кносском дворце на Крите примерно в 1800 году до нашей эры . [38] Брекчия использовалась в ограниченном масштабе древними египтянами ; одним из самых известных примеров является статуя богини Таварет в Британском музее. [39] Брекчия считалась римлянами особо драгоценным камнем и часто использовалась в громких общественных зданиях. [40] Многие виды мрамора брекчированы, например, Breccia Oniciata. [41]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб Аллаби, Майкл, изд. (2013). «Брекчия». Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065.
  2. ^ Аб Бик, Роберт Ф. (май 2013 г.). «Раннемиоценовая Мегабречия Маркагунта: крупнейшая катастрофическая линия суши в Юте». Заметки геологической службы штата Юта . 45 (2) . Проверено 28 июля 2020 г.
  3. ^ аб МакИвен, AS; Торнабене, Л.; Грант, Дж.; Рэй, Дж.; Горчица, Дж. (2008). «Ноахианская Мегабречия на Марсе». Американский геофизический союз, осеннее собрание . 2008 : P43D–03. Бибкод : 2008AGUFM.P43D..03M . Проверено 28 июля 2020 г.
  4. ^ abcd Гофф, Фрейзер; Гарднер, Джейми Н.; Рено, Стивен Л.; Келли, Шари А.; Кемптер, Кирт А.; Лоуренс, Джон Р. (2011). «Геологическая карта кальдеры Валлес, горы Джемез, Нью-Мексико». Серия карт Бюро геологии и минеральных ресурсов Нью-Мексико . 79 . Бибкод : 2011AGUFM.V13C2606G . Проверено 18 мая 2020 г.
  5. ^ Аб Джексон, Джулия А., изд. (1997). «брекчия». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349.
  6. ^ Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 135. ИСБН 0131547283.
  7. ^ Боггс 2006, с. 68.
  8. ^ Аб Джексон 1997, "мегабрекчия".
  9. ^ Джексон 1997, «осадочная брекчия», «осыпная брекчия».
  10. ^ Лонгитано, СГ; Сабато, Л.; Тропеано, М.; Мурру, М.; Караннанте, Г.; Симона, Л.; Силона, А.; Вигорито, М. (ноябрь 2015 г.). «Аналог обнажения коллектора и изменения пористости в континентальных отложениях бассейна растяжения: на примере системы Грабен Сардинии верхнего олигоцена, Италия». Морская и нефтяная геология . 67 : 439–459. doi :10.1016/j.marpetgeo.2015.05.022. hdl : 11586/139746 .
  11. ^ Мейсон, Дж.; Шнайдервинд, С.; Палликаракис, А.; Виатр, Т.; Мечернич, С.; Папаниколау И.; Райхертер, К. (27 июля 2017 г.). «Мультидисциплинарное расследование в Грабене Ластрос-Сфака, Крит». Бюллетень Геологического общества Греции . 50 (1): 85. дои : 10.12681/bgsg.11704 . S2CID  134862302.
  12. ^ Мур, PR (июнь 1989 г.). «Киркс Брекчия: позднемеловое подводное отложение селевых потоков, полуостров Раукумара, Новая Зеландия». Журнал Королевского общества Новой Зеландии . 19 (2): 195–203. дои : 10.1080/03036758.1989.10426448.
  13. ^ Демиралин, А.С.; Херли, Северная Каролина; Ослеби, TW (1993). «Карстовые брекчии в известняках Мэдисона (Миссисипи), поле Гарленд, Вайоминг». Палеокарстовые резервуары углеводородов . Общество осадочной геологии: 101–118. дои :10.2110/кор.93.18.0101. ISBN 1-56576-004-2. Проверено 2 апреля 2022 г.
  14. ^ Лопес, Туане В.; Роча, Алин К.; Мурад, Марсио А.; Гарсия, Эдуардо Л.М.; Перейра, Патрисия А.; Казарин, Кэролайн Л. (февраль 2020 г.). «Новая вычислительная модель течения в карстовых карбонатах, содержащих брекчии обрушения раствора». Вычислительные науки о Земле . 24 (1): 61–87. дои : 10.1007/s10596-019-09894-9. S2CID  208144669.
  15. ^ Блатт, Харви; Миддлтон, Джерард; Мюррей, Рэймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. стр. 546, 577. ISBN. 0136427103.
  16. ^ Вудкок, Нью-Хэмпшир; Морт, К. (май 2008 г.). «Классификация разломных брекчий и связанных с ними разломных пород». Геологический журнал . 145 (3): 435–440. Бибкод : 2008GeoM..145..435W. дои : 10.1017/S0016756808004883. S2CID  55133319.
  17. ^ аб Фишер, Ричард В.; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer-Verlag. стр. 89–92. ISBN 3540127569.
  18. ^ Райт, А.Э.; Боуз, ДР (1963). «Классификация вулканических брекчий: обсуждение». Бюллетень Геологического общества Америки . 74 (1): 79. doi :10.1130/0016-7606(1963)74[79:COVBAD]2.0.CO;2.
  19. ^ Олианти, Камилла А.Е.; Харрис, Крис (февраль 2018 г.). «Интрузивная брекчия с низким содержанием δ18O из Кегель-Фонтейна, Южная Африка: ремобилизация фундамента, который был гидротермически изменен во время глобального оледенения?». Литос . 300–301: 33–50. Бибкод : 2018Litho.300...33O. doi :10.1016/j.lithos.2017.12.006.
  20. ^ Аллаби 2013, «Автобрекчированная лава».
  21. ^ Джексон 1997, «мезобречия».
  22. ^ Фишер и Шминке 1984, с. 89.
  23. ^ Аллаби 2013, «Аллокласт».
  24. ^ Митчем, TW (1974). «Происхождение брекчиевых трубок». Американский научный журнал . 69 (3): 412–413. doi : 10.2113/gsecongeo.69.3.412.
  25. ^ Нурми, Пенсильвания; Хаапала, И. (1986). «Протерозойские гранитоиды Финляндии: типы гранитов, металлогения и связь с эволюцией земной коры». Бюллетень Геологического общества Финляндии . 58 (1): 203–233. дои : 10.17741/bgsf/58.1.014.
  26. ^ Ври, В.Х.; Уилкинсон, Джей-Джей; Сегель, Дж.; Миллан, Дж. (1 января 2010 г.). «Многоэтапное внедрение, брекчирование и жильное образование в Эль-Теньенте, Чили: эволюция вложенной порфировой системы». Экономическая геология . 105 (1): 119–153. doi : 10.2113/gsecongeo.105.1.119.
  27. ^ Ансделл, К.; Нормор, Н. (2020). «Ограничения на происхождение интрузивных брекчий: наблюдения по палеопротерозойским пограничным интрузиям в районе Флин-Флон» (PDF) . ГеоКонвенция . Проверено 2 апреля 2022 г.
  28. ^ Барнс, Стивен Дж.; Круден, Александр Р.; Арндт, Николас; Сомюр, Бенуа М. (июль 2016 г.). «Подход минеральной системы применительно к магматическим сульфидным месторождениям Ni-Cu-PGE». Обзоры рудной геологии . 76 : 296–316. дои : 10.1016/j.oregeorev.2015.06.012 .
  29. ^ Филпоттс, Энтони Р.; Аг, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 80. ИСБН 9780521880060.
  30. ^ Робинс, Брайан (март 1998 г.). «Способ размещения интрузивной свиты Хоннингсвог, Магерёйя, северная Норвегия». Геологический журнал . 135 (2): 231–244. Бибкод : 1998GeoM..135..231R. дои : 10.1017/S0016756898008395. S2CID  129955208.
  31. ^ Philpotts & Ague 2009, стр. 89–93.
  32. ^ Мишель Жебрак (1997). «Гидротермальные брекчии в жильных рудных месторождениях: обзор механизмов, морфологии и распределения по размерам». Обзоры рудной геологии . 12 (3): 111–134. дои : 10.1016/S0169-1368(97)00009-7.
  33. ^ Шерлок, Росс Л.; Тосдал, Ричард М.; Лерман, Норман Дж.; Грейни, Джозеф Р.; Лош, Стивен; Джоветт, Э. Крейг; Кеслер, Стивен Э. (1 декабря 1995 г.). «Происхождение комплекса расслоенных жил на шахте Маклафлин; зональность металлов, флюидные включения и изотопные данные». Экономическая геология . 90 (8): 2156–2181. doi : 10.2113/gsecongeo.90.8.2156.
  34. ^ 八幡, 正弘;黒沢, 邦彦;大津, 直;高橋, 徹哉;戸間替, 修一;川森, 博史;毛利, 元躬 (1994). «Гидротермальные изменения и седиментация в период формирования золотого месторождения горячих источников». Сиген-Тисицу . 44 . дои : 10.11456/shigenchishitsu1992.44.1.
  35. ^ Нортон, Денис Л.; Кэтлс, Лоуренс М. (1 июля 1973 г.). «Трубки из брекчии, продукты выделенных паров магмы». Экономическая геология . 68 (4): 540–546. doi : 10.2113/gsecongeo.68.4.540.
  36. ^ Картрайт, Джо; Сантамарина, Карлос (август 2015 г.). «Сейсмические характеристики труб для сброса жидкости в осадочных бассейнах: значение для генезиса труб». Морская и нефтяная геология . 65 : 126–140. doi :10.1016/j.marpetgeo.2015.03.023.
  37. ^ Аб Джебрак, Мишель (декабрь 1997 г.). «Гидротермальные брекчии в жильных рудных месторождениях: обзор механизмов, морфологии и распределения по размерам». Обзоры рудной геологии . 12 (3): 111–134. дои : 10.1016/S0169-1368(97)00009-7.
  38. ^ К. Майкл Хоган, Полевые заметки Кносса, Современный антиквар (2007)
  39. ^ Хендерсон, Джулиан; Моркот, Роберт; Пельтенберг, Э.Дж.; Квирк, Стивен; Серпико, Маргарет; Тейт, Джон; Уайт, Раймонд (2000). Древнеегипетские материалы и технологии. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. п. 43. ИСБН 9780521452571. Проверено 2 апреля 2022 г.
  40. ^ Лаццарини, Лоренцо (январь 2010 г.). «Шесть цветных типов камня из Малой Азии, использовавшихся римлянами, и их конкретные проблемы с разрушением». Исследования в области консервации . 55 (суп2): 140–146. doi :10.1179/sic.2010.55.Дополнение-2.140. S2CID  194088642.
  41. ^ Горный, Збигнев (2009). «Избранные образцы натуральных камней из Италии и Германии, использованных в архитектурных объектах Кракова – краткий геологический экскурс». Геотуризм/Geoturystyka . 16–17 (1): 61. doi : 10.7494/geotour.2009.16-17.61 .

дальнейшее чтение

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Брекчией .
В Wikisource есть текст статьи « Брекчия » из Британской энциклопедии 1911 года .