Брекчия
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, разломную или тектоническую брекчию, магматическую брекчию, ударную брекчию и гидротермальную брекчию.
Мегабрекчия — это брекчия , состоящая из очень крупных обломков горных пород, иногда в несколько километров в поперечнике, которые могут образоваться в результате оползней . [ 2 ] воздействие событий , [ 3 ] или обрушение кальдеры . [ 4 ]
Типы
[ редактировать ]Брекчия состоит из грубых обломков породы, скрепленных цементом или мелкозернистой матрицей. [ 5 ] Как и конгломерат , брекчия содержит не менее 30 процентов гравийных частиц (частиц размером более 2 мм), но от конгломерата она отличается тем, что обломки породы имеют острые, не стертые края. [ 6 ] Это указывает на то, что гравий откладывался 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 ] Мегабреччии могут образовываться в результате оползней . [ 2 ] воздействие событий , [ 3 ] или обрушение кальдеры . [ 4 ]
Брекчии далее классифицируются по механизму образования. [ 5 ]
осадочный
[ редактировать ]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 формируются вблизи уступов 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 ] Обрушительные брекчии также образуются в результате растворения нижележащих слоев эвапоритов . [ 15 ]
Вина
[ редактировать ]Разлом или тектоническая 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
[ редактировать ]Магматические обломочные породы можно разделить на два класса:
- Разломанные, обломочные породы, связанные с извержениями вулканов как лавового , так и пирокластического типа; [ 17 ]
- Разломанные, обломочные породы, образовавшиеся в результате интрузивных процессов, обычно связанные с плутонами или порфировыми запасами. [ 18 ] [ 19 ]
вулканический
[ редактировать ]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 исходящие из нестабильного, чрезмерно крутого края кальдеры. [ 4 ] Их отличают от мезобрекчий , обломки которых имеют размер менее метра и образуют слои в дне кальдеры. [ 21 ] Некоторые обломки кальдерных мегабреччий 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
[ редактировать ]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 приобретать брекчированный вид 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 поздней стадии образуют штокверк через более ранние фазы гранитной массы. [ 25 ] [ 26 ] При особенной интенсивности порода может выглядеть как хаотичная брекчия. [ 27 ]
Обломочные породы в основных и ультраосновных интрузиях были обнаружены и образовались в результате нескольких процессов:
- поглощение и смешивание расплава с вмещающими породами, где вмещающие породы размягчаются и постепенно проникают в них более горячими ультраосновными интрузиями (с образованием такситовой текстуры ); [ 28 ]
- скопление горных пород, которые проваливаются через магматический очаг с кровли, образуя хаотичные остатки; [ 29 ]
- аутобрекчирование частично консолидированного кумулата за счет инъекций свежей магмы; [ 30 ]
- скопление ксенолитов внутри питающего канала или вентиляционного канала, образуя трубку диатремовой брекчии. [ 31 ]
Влияние
[ редактировать ]
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
[ редактировать ]
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 . месторождения , содержащие брекчии, Рудные довольно распространены. [ 32 ]
Морфология брекчий, связанных с рудными месторождениями, варьируется от таблитчато-слоистых жил. [ 33 ] и обломочные дайки, связанные с осадочными толщами, находящимися под избыточным давлением, [ 34 ] до крупномасштабных интрузивных диатремовых брекчий ( трубок брекчии ), [ 35 ] или даже некоторые синседиментарные диатремы, образовавшиеся исключительно за счет 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 флюиды под литостатическим давлением при сейсмической активности, связанной с горообразованием, могут выделяться . 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
[ редактировать ]
На протяжении тысячелетий поразительный внешний вид брекчии сделал ее популярным скульптурным и архитектурным материалом. Брекчия использовалась для основания колонн в минойском дворце Кносском на Крите примерно в 1800 году до нашей эры . [ 38 ] Брекчия использовалась древними египтянами в ограниченных масштабах ; 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 ]
См. также
[ редактировать ]- Кракле брекчия
- Далласит – зеленоватая брекчия, найденная в Британской Колумбии.
- Ударный кратер - круглая депрессия в твердом астрономическом теле, образовавшаяся в результате удара более мелкого объекта.
- Гидротермальная циркуляция – циркуляция воды, обусловленная теплообменом.
- Жила (геология) - листовое тело кристаллизованных минералов внутри породы.
- Кимберлит – магматическая порода, иногда содержащая алмазы.
- Реголит – слой рыхлых неоднородных поверхностных отложений, покрывающий твердую горную породу.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Аллаби, Майкл, изд. (2013). «Брекчия». Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065 .
- ^ Jump up to: а б 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.
- ^ Jump up to: а б МакИвен, А.С.; 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.
- ^ Jump up to: а б с д 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.
- ^ Jump up to: а б Джексон, Джулия А., изд. (1997). «брекчия». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349 .
- ^ Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 135. ИСБН 0131547283 .
- ^ Боггс 2006 , с. 68.
- ^ Jump up to: а б Джексон 1997 , «мегабрекчия».
- ^ Джексон 1997 , «осадочная брекчия», «осыпная брекчия».
- ^ 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 из бассейна растяжения: на примере системы Грабен Сардинии верхнего олигоцена, Италия». Морская и нефтяная геология . 67 : 439–459. дои : 10.1016/j.marpetgeo.2015.05.022 . hdl : 11586/139746 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ 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 .
- ^ Блатт, Харви; Миддлтон, Джерард; Мюррей, Рэймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. стр. 546, 577. ISBN. 0136427103 .
- ^ 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 .
- ^ Jump up to: а б Фишер, Ричард В.; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer-Verlag. стр. 89–92. ISBN 3540127569 .
- ^ Райт, А.Е.; 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 .
- ^ 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 . дои : 10.1016/j.lithos.2017.12.006 .
- ^ Аллаби 2013 , «Автобрекчированная лава».
- ^ Джексон 1997 , «мезобречия».
- ^ Фишер и Шминке 1984 , с. 89.
- ^ Аллаби 2013 , «Аллокласт».
- ^ Митчем, TW (1974). «Происхождение брекчиевых трубок». Американский научный журнал . 69 (3): 412–413. дои : 10.2113/gsecongeo.69.3.412 .
- ^ 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 .
- ^ Ври, В.Х.; Уилкинсон, Джей-Джей; Сегель, Дж.; Миллан, Дж. (1 января 2010 г.). «Многоэтапное внедрение, брекчирование и прожилкование в Эль-Теньенте, Чили: эволюция вложенной порфировой системы» . Экономическая геология . 105 (1): 119–153. дои : 10.2113/gsecongeo.105.1.119 .
- ^ 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.
- ^ Барнс, Стивен Дж.; Круден, Александр Р.; Арндт, Николас; Сомюр, Бенуа М. (июль 2016 г.). «Минерально-системный подход применительно к магматическим сульфидным месторождениям Ni-Cu-PGE» . Обзоры рудной геологии . 76 : 296–316. дои : 10.1016/j.oregeorev.2015.06.012 .
- ^ Филпоттс, Энтони Р.; Аг, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 80. ИСБН 9780521880060 .
- ^ 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 .
- ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 89–93.
- ^ 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 .
- ^ 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. дои : 10.2113/gsecongeo.90.8.2156 .
- ^ Яхата, Масахиро; Оцу, Нао; Томакаэ, Шуичи; Мори, Мотоман (1994) . Чисицу 44. : дои 10.11456/shigenchishitsu1992.44.1 .
- ^ Нортон, Денис Л.; Кэтлс, Лоуренс М. (1 июля 1973 г.). «Трубки из брекчии, продукты выделенных паров магмы». Экономическая геология . 68 (4): 540–546. дои : 10.2113/gsecongeo.68.4.540 .
- ^ 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. дои : 10.1016/j.marpetgeo.2015.03.023 .
- ^ Jump up to: а б Жебрак, 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 .
- ^ К. Майкл Хоган, Полевые заметки Кносса , Современный антиквар (2007)
- ^ 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.
- ^ 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.Supplement-2.140 . S2CID 194088642 .
- ^ 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
[ редактировать ]
- Сибсон, Р.Х. (1987). «Землетрясение как минерализующий агент в гидротермальных системах». Геология . 15 (8): 701–704. Бибкод : 1987Geo....15..701S . doi : 10.1130/0091-7613(1987)15<701:ERAAMA>2.0.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- Сибсон, Р.Х. (2000). «Вовлечение жидкости при нормальных разломах». Журнал геодинамики . 29 (3–5): 469–499. Бибкод : 2000JGeo...29..469S . дои : 10.1016/S0264-3707(99)00042-3 .
