В Приморском крае
известно несколько месторождений перлитов. Все они пространственно и генетически
связаны с кислыми вулканогенными породами маастрихта и палеогена и представлеы
свежими, либо частично раскристаллизованными вулканическими стеклами с
вкрапленниками кварца и полевых шпатов в количестве 5-15%. Содержание SiO2
в перлитах 72-75%. Продуктивные тела представлены покровами и потоками
кислых вулканитов. Мощность их незначительна - 7-25 м, площадь развития
перлитов - 8-20 тыс. м2. Почти везде перлиты сопровождаются
цеолитами. Наиболее значительны месторождения Богопольское, Нежданковское
и Чащеватое в Восточно-Сихотэ-Алинском вулканическом поясе; Чугуевское
- в Центральном Сихотэ-Алине. При температуре 1150о перлиты
вспучиваются и в таком состоянии могут использоваться в качестве легких
заполнителей в теплоизоляционных и конструктивно-теплоизоляционных бетонах.
Добыча перлита в крае не производится. Перлиты Нежданковского месторождения
(вблизи г. Дальнегорска) используются
как кремнистая основа для фритт в цехе эмалей АО "Бор". Ещё одна область
возможного применения перлитов в строительной индустрии - сырье для получения
перлитобитумных смесей для термоизоляционных нужд. Кроме вышеупомянутых
месторождений, имеется ряд перспективных площадей, где известно распространение
перлитов, подобных указанным.
Общая геологическая характеристика
вулканических стекол Приморья
Как это часто случается,
среди “обычных” камней, рожденных магмой, встречаются и “необычные”. К
необычным камням относятся черные, коричневые, синие, серые, иногда прозрачные,
всегда привлекающие к себе внимание стеклянным блеском вулканические
стекла, возникающие при быстром охлаждении (закалке) изливающихся на земную
поверхность магматических расплавов.
На языке геологов
вулканическое стекло представляет магматическую горную породу, застывшую
в виде аморфного вещества с полным отсутствием или небольшим количеством
кристаллов. Вулканические стекла занимают особое место среди вулканических
пород, так как представляют состав первичного (исходного) магматического
расплава, неизмененного последующей кристаллизацией. В зависимости от содержания
воды, выделяются следующие основные разновидности вулканического стекла:
обсидиан, перлит и пехштейн или смоляной камень.
Обсидиан
(от латинского obsianus - по имени некоего Обсиуса, который, по словам
римского ученого Плиния Старшего, привез эту породу из Эфиопии) - типичное
вулканическое стекло черного, красновато-бурого, темно-серого, серебристого,
темно-синего и дымчатого цветов с сильным стеклянным блеском и раковистым
(со штриховкой) изломом. К обсидиану относятся вулканические стекла, содержащие
менее 1% конституционной (связанной) воды. Обсидиан характеризуется высокой
твердостью (5 -7 по шкале Мооса) и наличием полупрозрачных разностей. Его
темно-серая и черная окраска может быть обусловлена наличием многочисленных
мельчайших включений рудных минералов или дефектами структуры стекла. Красновато-бурый
цвет связан с присутствием включений окислов и гидроокислов железа. Серебристая
окраска обусловена эффектом рассеивания света на сферической поверхности
микроскопических газовых пузырьков (Наседкин, 1973).
Среди обсидианов выделяются массивные,
брекчиевидные (обломочные) и полосчатые разновидности.
Перлит.
К перлиту относятся вулканические стекла, содержащие более 1% конституционной
воды. Для перлитов характерна черная, зеленая, красно-бурая, белая окраска
различных тонов и концентрически-скорлуповатое строение (перлитовая структура)
с ядрами, состоящими из идеальных по форме шариков (перл). Часто ядра сложены
маловодным перлитом (обсидиано-перлитом) или обсидианом. В отличие от обсидиана
перлит менее прочен - он хрупок и трещиноват.
По текстурным
признакам перлиты делятся на массивные, полосчатые, брекчиевидные и пемзовидные.
Пехштейны
содержат 8-10% воды, обычно имеют более высокую прочность чем перлит,
обладают характерным смоляным блеском (смоляной камень) и темным бурым,
до черного, цветом. По составу они отвечают чаще кислым (риолитам), реже
основным (базальтам) породам.
К вулканическим
стеклам относятся и пемзы. Пемза (от латинского слова pumex - пена)
сложена пенистым, или пузыристым вулканическим стеклом с объемной массой
менее единицы. Пемзы образуются при быстром остывании лавы, из которой
выделяется большое количество растворенных в ней газов. Поэтому пемза представляет
собой вулканическую пену, поры и пустоты которой, представляющие собой
газовые полости, разделены стенками из вулканического стекла.
Иногда
за основу классификации вулканических стекол берется химический состав
пород. В этом случае обсидиан, перлит и пехштейн рассматриваются как аналоги
риолитов ( с аналогичными градациями по содержанию воды ), а вулканические
стекла базальтового состава носят названия тахилита, гиаломелана, сордавалита
(Петрографический словарь, 1981).
В настоящее время более распространено
разделение стекол по содержанию воды независимо от их вещественного состава.
Поэтому в работе мы будем придерживаться данной классификации разделения
вулканических стекол на обсидианы, перлиты и пехштейны с подразделением
на базальтовые, андезитовые и риолитовые.
В археологии
артефакты, выполненные из вулканического стекла, принято относить к обсидиану.
За небольшим исключением ( как будет показано ниже, часть артефактов из
Приморья по составу отвечает перлиту ) это соответствует истине. Острые
режущие кромки краев и своеобразный раковистый излом обсидиана предопределили
его роль в развитии каменной индустрии первобытного человека. В будущем
важное значение стали иметь и такие свойства как цвет, прозрачность (просвечиваемость),
сильный стеклянный блеск и способность давать зеркальную полированную поверхность
в его применениии в качестве украшений.
Прежде чем приступить к изложению
геологической характеристики проявлений вулканических стекол на территории
Приморья, рассмотрим общую картину развития здесь вулканизма в меловой,
палеогеновый и неогеновый периоды. Именно с вулканическими породами мелового
- неогенового возраста связаны проявления вулканических стекол.
Общая картина развития молодого
вулканизма на территории Приморья, запечатленная в геологических разрезах
позднемезозойских и кайнозойских горных пород, выглядит следующим образом.
Геологическая история Приморья в период с позднего мела (95 млн. лет назад)
до неогена (2,5 млн. лет назад) была непосредственным образом связана с
вулканической деятельностью. Главным событием этого периода стало формирование
Восточно-Сихотэ-Алинского вулканического пояса, вулканические постройки
которого образуют сегодня горную страну Сихотэ-Алинь. Пояс протягивается
более чем на 700 км. вдоль побережья Японского моря от бухты Киевка (Судзухе)
на юге до устья реки Амур на севере.
Восточно-Сихотэ-Алинский
вулканический пояс относится к группе окраинно-континентальных вулканических
поясов, сформированных на границе Азиатского континента и Тихого океана.
Он представляет линейную вулканическую структуру, наложенную на более
древние породы фундамента вдоль зоны северо-восточных глубинных разломов
и “заполненную” вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами. С континентальной
стороны граница пояса проходит по Восточному разлому, который протягивается
в северо-восточном направлении более чем на 700 км. и представлен на поверхности
сдвиговой зоной шириной 5 - 15 км. (Уткин, 1980). По данным глубинного
сеймического зондирования зона разлома наклонена на юго-восток под углом
600 и достигает поверхности Мохо (границы земной коры и мантии) на глубине
35 км. (Глубинное строение ...,1976). С востока пояс ограничен Береговым
разломом северо-восточного простирания, который проходит по подножию материкового
склона Японского моря и Татарского пролива. Он фиксируется резким изменением
мощности земной коры по обе стороны от него (Красный, 1970; Глубинное строение
..., 1976).
Перемещения
блоков земной коры в позднем мелу - палеогене по северо-восточным зонам
глубинных разломов (тектонических сдвигов) с амплитудой до нескольких десятков
километров, привели к возникновению здесь “поперечных” магмопроницаемых
структур северо-западного и субширотного простираний и грандиознейшему
по своим масштабам вулканизму. Общая мощность вулканических пород, накопившихся
в процессе извержений, достигает 4 - 5 км.
Выделяется
несколько стадий развития пояса - начальная, средняя, поздняя и конечная.
Вулканизм
начальной стадии (сеноман - турон) начался с образования толщи грубообломочных
вулканогенно-осадочных пород (вулканогенной молассы), выделенных в составе
петрозуевской свиты. Позднее произошли массовые излияния андезитов и базальтов,
чередующиеся с выбросами пирокластических обломков пород. Вулканические
постройки того времени представляли собой крупные стратовулканы, аналогичные
по своему строению и характеру извержений современным андезит - базальтовым
вулканам Камчатки - Ключевскому, Авачинскому, Безымянному и др. Вулканические
породы начальной стадии в южной части пояса выделяются в петрозуевскую
и синанчинскую свиты. Мощность вулканогенных образований достигает 1200
метров.
В
туронское время базальт - андезитовый вулканизм сменился гигантскими трещинными
извержениями кислой риолитовой магмы, в результате чего образовались мощные
толщи игнимбритов и туфов риолитов приморской серии. Мощность отдельных
покровов, сформированных при одноактных извержениях, иногда достигает несколько
сотен метров, а суммарная мощность вулканогенных образований приморской
серии - 1,5 км. Современный вулканизм не имеет аналогов подобным, катастрофическим
в планетарном масштабе, извержениям.
Средняя
стадия фомирования пояса (маастрихт - даний), соответствует времени накопления
вулканогенных образований самаргинской и богопольской свит в пределах локальных
структур кальдерного типа, наложенных на поля игнимбритов предшествующего
этапа. Извержения глубинной базальт-андезитовой магмы обусловили формирование
крупных стратовулканов, сложенных самаргинскими эффузивами. В качестве
примечательного примера стоит назвать сформированный в этот период Солонцовский
вулкан, руины которого, расположенные на правобережье реки Рудной, живописно
возвышаются над городом Дальнегорском.
Позднее, а в некоторых структурах почти одновременно с извержением базальтов
и андезитов, происходило извержение кислой магмы. Кислые эффузивные образования
выделены в составе богопольской свиты (комплекса). Характернейшей чертой
кислого вулканизма этого периода было появление среди разнофациальных типов
пород вулканических стекол, которые встречаются в виде линзовидных включений
(фьямме) в игнимбритовых покровах, иногда слагают крупные геологические
тела - лавовые потоки и вулканические (экструзивные) купола. В пределах
экструзивных куполов расположены наиболее крупные месторождения вулканического
стекла. Ярким представителем вулканических структур, сложенных такими
породами, является Якутинская вулканическая структура - близкий сосед Солонцовского
вулкана. Вулканические постройки Якутинской структуры, взметнувшиеся в
виде крутых и остроконечных вершин-вулканов на высоту свыше 1000 м., образуют
осевую часть Восточно-Сихотэ-Алинского горного хребта в Дальнегорском районе.
В его отрогах находятся истоки рек Рудной (Тетюхе) и Зеркальной (Тадуше),
впадающие в Японское море. Бассейны этих рек в настоящее время являются
своеобразной меккой для археологов.
Поздний
и конечный этапы формирования вулканического пояса (палеоцен - плиоцен)
по времени совпадают с активизацией глубинных тектонических процессов на
границе Азиатской и Тихоокеанской (континентальной и океанической) литосферных
плит. Связанный с этими процессами вулканизм развивался не только в тектонических
рамка пояса, но и далеко за его пределами. При значительных перемещениях
блоков земной коры по северо-восточным зонам разломов в раннем - среднем
палеогене (палеоцен - эоцен) возникали многочисленные субширотные вулкано-тектонические
депрессии. Эти своеобразные провалы в земной коре заполнялись вулканогенной
молассой, базальтовыми, андезитовыми и риолитовыми лавами, пирокластическими
и пепловыми туфами, а в периоды затухания вулканизма - вулканогенно-осадочными
и терригенными угленосными отложениями. Вулканогенные образования выделены
в кедровскую базальт - риолитовую серию палеогенового возраста. Такие структуры
развивались как в пределах вулканического пояса (депрессии в бассейнах
рек Максимовка, Зеркальная, Аввакумовка и др.), так и вне его границ (Славянская,
Краскинская вулкано - тектонические депрессии на юге Приморья). Примечательно,
что палеогеновый вулканизм обусловил широкое проявление кислых вулканических
стекол.
Неогеновый
(миоцен-плиоценовый) или конечный этап вулканизма на территории Приморья
обусловлен тектоническими процессами, связанными с формированием Япономорской
впадины. Он выразился выбросами колоссальных объемов вулканического пепла,
трещинными излияниями базальтов, заполнивших межгорные впадины. Излившиеся
лавы образовали обширные базальтовые плато и столовые горы. В основании
базальтовой толщи залегают горизонты стекловатых (обсидиановых) туфов,
а подошва лавовых потоков, как правило, сотоит из корки закалки, представленной
обсидианом. Русловые отложения рек, прорезающих Шуфанское и Шкотовское
базальтовые плато на юге Приморья, изобилуют обсидиановыми гальками. На
галечных косах рек Илистой, Арсеньевки, Партизанской, Стеклянухи и др.
можно собрать прекрасную коллекцию обсидианов
В конце миоцена - начале плиоцена площадные излияния платобазальтов завершились
формированием небольших вулканических построек и шлаковых конусов, сложенных
щелочными базальтами, содержащими обломки глубинных мантийных пород ( ксенолитов
) лерцолитового состава. Некоторые вулканические постройки сохранили свои
очертания и выражены в современном рельефе в виде небольших вулканических
конусов. В целом, вулканизм и новейшие тектонические движения в неогене
обусловили основные черты современного рельефа Приморья.
В четвертичное
время базальтовый вулканизм продолжался в приграничных с Приморьем районах
Китая и Кореи. Некоторые вулканы активны еще и сегодня. Так на границе
Кореи и Китая в центральной части базальтового плато расположен вулкан
Пектусан (кор.) или Байтоушань (кит.). В переводе с корейского Пектусан,
вершина которого покрыта светлыми пемзами, означает “Белоголовая Гора”.
Его извержения происходили в исторический период. Последнее случилось в
1898 г. Но особенно сильным было извержение 1702 года, когда выбросы вулканического
материала распространились на территории более 10 тыс. кв. км. (Апродов,
1982). В пределах кальдеры вулкана в озере Чхон (Таньчи) происходит выделение
горячих вод и газов - вестников “живой” магмы, питающей вулкан. Весьма
интересно, что во внутренних обрывистых склонах кальдеры вулкана среди
туфов и брекчий залегают горизонты обсидиана (Геология Кореи, 1993).
Таким образом,
образование стекла и стекловатых разновидностей вулканических пород в Приморье
связаны со всеми этапами вулканизма. Наиболее крупные тела кислых вулканических
стекол (перлитов) сформировались в поздние стадии вулканической деятельности.
Неогеновый базальтовый вулканизм, развитый на значительной части территории
юга Приморья, обусловил появление и широкое распространение обсидиановых
стекол.
