3. задачи на петрологията задачите на петрологията могат да се формулират по следния начин: а

Спойката между кълбетата може да бъде туфозна или стъклена. Промененото стъкло в тази спойка носи името хиалокластит. Кълбовидни форми могат да се образуват на всякаква дълбочина, но под 200 - 700 m не могат да се осъществяват бурни експлозии, създаващи пирокластика. Хиалокластитите са вулканокластична скала, образувана чрез неексплозивна гранулация на вулканското стъкло, когато базалтовите магми са закалени от контакта им с водата (фиг. 5.17). Отделните сфери, които са се оформили на морското дъно са концентрично зонални по текстура, поради драстичното намаляване на скоростта на охлаждане отвън навътре. В тази зоналност могат да се отделят следните зони по структурата на вулканската скала, разположени от периферията към центъра на тялото: стъкло - вариолити в стъкло - плътно слепени вариолити - микролити и кристалити - дребнозърнеста и пълнозърнеста структура (фиг. 5.18). Някои от морфоложките особености на сферите или на сплесканите в полупластично състояние образувания могат да се използуват за възстановяване на първичното им положение в пластореда.

Примери на пиллоу лави в България има в много разкрития на горнокредните вулканити. Едно от най-илюстративните разкрития е в кариерата за българити (високо- калиеви трахиандезити) от Източното Средногорие). Базалтови пиллоу лави има при с. Мало Бучино, Софийско и на др. места.

О.2. Разслоен строеж на офиолитите. Терминът офиолит е използуван за пръв път от Brongniart още в 1813 г., за да опише асоциация от кремъчни седименти, диабази и спилити, габра и ултрабазични скали в Алпите. В началото на 20 век тази асоциация става известна като “триадата на Щейнман” (Steinman, 1906) - радиолариини кремъци, пиллоу лави и серпентинизирани ултрамафични скали. Съвременното разбиране на офиолитите се оформя на конференция в Пенроуз от 1972 г. (Coleman, 1977). Под офиолити сега се има предвид отчетливият ансамбъл от мафични скали, срещащ се в определена последователност отдолу нагоре: ултрамафичен комплекс (обикновено с метаморфен облик, поради интензивната му серпентинизация); габроиден комплекс (съдържащ и кумулативни перидотити и пироксенити); комплекс на паралелните мафични дайки; лавов комплекс (главно пиллоу лави). Към тези членове на асоциацията могат да се прибавят и отгоре лежащите седименти, както и някои тела от плагиогранити или от хромит.

Пълният и добре развит разрез на офиолитовата асоциация се среща редко (например, офиолитите от Нюфаундленд, Malpas, 1977). Корелацията между типичния разрез на офиолитите и сеизмичния модел на океанската кора е проверена само на едно място в океаните, тъй като само един единствен сондаж (DSDP 504B) успешно е достигнал и е просондирал досега океанския слой 2B (Becker, Sakai et al., 1989). Сондирането е потвърдило само офиолитовата аналогия за най-горната част до черупката от пиллоу лави и до част от комплекса на паралелните дайки (фиг.5.19). Корелацията с по-дълбоките части на океанската кора все още не е потвърдена пряко с дълбоко сондиране. Най-дълбокият сондажен отвор в магматичната част на океанската кора е разположен на фланговете на рифта Коста Рика в Тихия океан и е осъществил проникване от 2000 m под морското дъно (фиг.5.19). Разрезът му се състои от 274.5 m седименти, 571.5 m пиллоу лави, 209 m преходна зона (брекчии, пиллоу лави, тънки потоци и дайки) и 845.4 m от паралелни дайки. Бедността на стъклени кори на закалка в по-дълбоките части на разреза и увеличаването на размера на зърната в дъното на сондажа, предполага, че границата между паралелните дайки и габрото не е много далеч под забоя на сондажа. Много от срещнатите литоложки единици на това ниво съдържат габроидни сегрегации. Като се има предвид и забележимата промяна в плътността на скалите, тези особености могат да са предвестници на прехода между слоевете 2 и 3.

Създаването на кора чрез магматизма изисква наличие на една разтопена зона от магмени камери под осите на спрединг. В такива камери магмите изпитват различни процеси на диференциация преди да се излеят на морското дъно. Физическият характер на тези магматични камери, формиращи офиолитовите комплекси може да се обоснове от новите изследвания. В една част от предложените модели се приема, че в осевата част на рифта съществуват относително големи магматични камери, които са търпяли периодическо вливане на нови магми и фракциониране преди да се вместят. След ранното изхвърляне на лави, централната зона над камерата пропада и покриващата я част от твърди скали се предполага, че “плува” върху течната магма отдолу. Счита се, че такива камери съществуват на не повече от 2 кm под океанското дъно. Във външните части на рифта става обратния процес на издигането им. Представа за този процес дава рисунката на фиг. 5.20 (по Hekinian et al., 1976). Идеята за наличието на относително големи магмени камери е на френско-американския проект за изучаване на срединно-океанския подморски релеф и петрология, известен под съкращението FAMOUS (Langmuir et al., 1977). При изучаването на част от Срединно-Атлантическия хребет близко до Азорските острови, освен подробните океанографски и геофизични изследвания са взети и много проби от образци с помощта на френски и американски подводни спускаеми апарати. Схематичното представяне на модели за разрез във вътрешната рифтова долина (фиг. 5.21) показва, че магмената дейност не е ограничена само до централната вулканска ос (Brian & van Andel, 1988). Многобройни вертикални дайки и лавови потоци присъстват по дъното на рифта и в съседните му подводни склонове, а съставът на лавите се различава, поради процесите на фракциониране и смесване. От тези изследвания се прави извода, че разслояването в такава камера може да доведе до създаването на офиолитоподобната асоциация отгоре надолу: пиллоу лави, паралелни диабазови дайки, безструктурно масивно габро, кумулати и обеднен перидотит, изграден само от оливин и ортопироксен (харцбургит).

Втората група модели се съобразява с най-новите открития в океанските басейни, където геофизичните резултати ограничават потенциалния размер на коровите магмени камери до обемно по-малки тела. Например, изследванията на геофизиците в осевото издигане на Източния Тихи океан показват, че такива камери са не по-големи от 1 - 2 км. на ширина и няколко стотин метра в дебелина (Sinton & Detrik, 1992). Аналогични и сравними данни за Срединно-Атлантическия хребет няма, въпреки големия брой на сеизмичните експерименти. Изглежда, че там могат да съществуват, както голямомащабни магматични камери, така и малки по-локализирани тела. Например, резултатите от т.н. Проект за изучаване на кората в о-в Кипър показват, че разслоените скали от плутоничния комплекс не са получени от единично, голямо и добре размесено магматично тяло, а са серия от лошо размесени магмени импулси, инжектирани в една камера. Полевите изследвания демонстрират, че такава камера е била само една от многото възможни камери, от които се е образувала кората (фиг. 5.22). Следователно, ако се има предвид изучаването на офиолитите, изглежда че по-близко до днешната океанско-хребетнна реалност са тези модели, които предлагат малки и краткотрайни магмени камери (фиг. 5.23).

Офиолитовата аналогия досега е била полезна за добиване на най-обща представа за първостепенната картина на океанската кора и на горната подокеанска мантия, но тя създава и определени проблеми. Главният от тези проблеми е, че при по-детайлно изучаване на геологията на офиолитовите терени се вижда, че може да има различни модели за образуването и на различните офиолити. Без океанско сондиране е невероятно някога да се достигне до по-дълбоко разбиране на процесите, довели до еволюцията на океанската литосфера. Последното картиране и програми за сондиране на Тродоския офиолитов комплекс в Кипър (Malpas et al., 1987) показаха, че класическата разслоена стратиграфия, развита от 1972 г. не може да се прилага универсално. В комплекса Тродос са разпознати три свити от вулкански скали, чиито геохимични характеристики дават основание да се счита, че са свързани с мантиен клин, разположен непосредствено над субдуцирана океанска кора. Това предполага, че офиолитите там са свързани с обстановка на конвергентна граница между плочите и с отваряне на морското дъно над субдукционната зона. Ако офиолити като тези от Тродос са от обстановки, които се различават от онези в съвременните големи океански хребети, то това повдига и много въпроси, които могат да се решат само с допълнително сондиране на океанската кора.

Диатремите са вертикални тръбообразни и лулообразни тела, запълнени с брекчии или съдържащи смеси от магматични скали и брекчии. В късовете на брекчията участват парчета от вместващите скали и от магматичен материал. Счита се, че разширяващите се в горните си части тръби са прокарани от газ под налягане. Освобождаването на разтворения магматичен газ създава силно флуидизирана система, в която газовата съставка преобладава по обем. Системата се създава на големи дълбочини и с придвижването й към повърхността, обемът се увеличава почти взривно, с което материалът се раздробява и тръбата се уширява. Големи скални блокове се отчупват и свличат в канала около стръмните му стени, а на повърхността могат да се развият концентрични съставни разломи с диаметър до 2 км. и с пропадания на вътрешната част на тръбата по тях. Запазените в горната част над тръбата пластове могат да са съставени от наслоени пирокластити, образувани от по-ранните етапи на ерупцията. Често те са наклонени навътре към оста на еруптивната структура. Плитките и често запълнени с вода депресии отгоре са повърхностният израз на диатремите и се наричат маари. Маари са описани в областта Ейфел в Германия, където те като малки кратери са заобиколени от тесни пирокластични конуси, получени от изхвърления материал с алкално базалтов състав. Примери за такива диатреми има в Шотландия, където те са добре документирани от хубавите си разкрития в остро изрязаните брегови линии и от изработките във въглищните мини. Аналогични на земните диатреми, могат да се различат и на повърхността на Луната.