CC BY
18
- © Р.И. Пашкевич, С.Р. Таранов,
В.Е. Кунгурова, 2015
УЛК 553.08
Р.И. Пашкевич, С.Р. Таранов, В.Е. Кунгурова
СОСТАВ ПОРОД УЧАСТКА АВАЧИНСКОЙ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Проведен рентгенофазовый анализ (метод корундового числа) образцов, отобранных из керна скважин, пройденных в южной части Ава-чинской геотермальной системы. Петрографический состав пород представлен пористыми пироксен-плагиоклазовыми андезибазальтами, базальтами, андезитами, реже туфами. Определены основные группы минералов, из которых состоят породы: полевые шпаты, пироксены, кремнезем (преимущественно кварц), часто присутствует магнетит. Ключевые слова: Авачинская геотермальная система, рентгенофазо-вый анализ, метод корундового числа, пироксен-плагиоклазовые ан-дезибазальты.
В 2014-2015 гг. НИГТЦ ДВО РАН выполнял научно-исследовательскую работу [1]. В ходе выполнения работ в южной части Авачинской геотермальной системы было пробурено 25 скважин глубиной 10 м (рис. 1 (см. стр. 305)). Был отобран керн скважин, в основном, с глубин 5 и 10 м. Наряду с определением теплофизических свойств образцов пород, результаты которого приведены в [1,2], были также выполнены исследования их минералогического состава, краткие результаты которых представлены в настоящей работе.
Образцы керна изучались методом рентгеновской спектроскопии на порошковом рентгеновском дифрактометре Rigaku Ultima IV. Анализ полученных спектров и расчет минерального состава породы проводился методом корундового числа (RIR метод) с использованием программного комплекса PDXL-2 [3, 4]. Несмотря на то, что метод корундового числа нельзя считать методом количественного анализа, его использование позволяет дать не только качественную, но и количественную оценку присутствия минералов в породе.
Всего было исследовано 49 образцов. Петрографический состав пород однообразен. Они представлены, в основном, в различной степени пористыми (от 1-2 до 25 %) андезибазальтами,
Таблица 1
Анализ минерального состава пород южной части Авачинской геотермальной системы
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
Основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пирок-сены Магнетит
1 1 0,2-0,8м Андезибазальт (андезит?) массивный, порфировой структуры. Минеральный состав представлен мелкими и средними (0,5-1,5 мм) вкрапленниками плагиоклаза; пироксен встречен в виде скоплений размером до 3-4 мм. Единично присутствует эпилог. 71,3 13,1 15,3 оливин (МдРеЗЮ4), шпинель (МдА1204), гроссуляр (СазА1251зО!2), пектолит (Са2НаН(5Юз)з), пироп (Мд2РеА12(5Ю4)з), кальциевая слюда (Сао.ьА^бОп), доломит (СаМд(СОз)2), магнетит (Рез04), рутил/анатаз (ТЮ2)
2 1_5м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, массивной текстуры, порфировой структуры. Многочисленные вкрапленники плагиоклаза размером от 0,5 до 3 мм; встречается пироксен в виде столбчатых фенокрисгов размером до 3 мм. Единично - кристаллы оливина размером до 1 мм. 79,0 5,2 14,1 2,0 оливин (МдРеЗЮ4),мусковит (КА12(АБ1з)Ою(ОН)2), доломит (СаМд(СОз)2), перовскит (СаТЮз), рутил/анатаз (ТЮ2)
3 1 7,0-7,2м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый массивный, сред-не-крупнопорфировый. На фоне полустекловатой массы наблюдается присутствие многочисленных вкрапленников плагиоклаза (около 50 %) размером 0,5-3 мм. Встречены (7-10 %) крупные (до 2-3 мм), столбчатые кристаллы пироксенов. Пористость незначительная - менее 5 %. 65,2 13,3 10,4 7,3 Эпидот (Са2(А12Ре) 51207(5Ю4) О(ОН))/ 3,2 оливин (МдРеЗЮ4), корунд (А12Оэ), доломит (СаМд(СОз)2), гидроксилапа-тит (Са(Р04)з0Н), флюорит (СаР2), гетит (РеО(ОН)), ильменит (РеТЮз)
оо Продолжение табл. 1
№№ Номера Макроскопическое описание по- Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
п/п проб, род Основные минералы Присутст- Единично присутствуют
отбора, Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит вуют значимо/ со-
м держание
4 1_10м Андезит (?) светло-серого цвета, порфировой структуры. Порода легко раскалывается, по плоскостям скола развиты глинистые минералы (монтмориллонит?). На фоне стекловатой основной массы преобладают порфировые вкрапленники плагиоклаза размером 0,5-1,5 мм. Пироксены в виде коротко-столбчатых кристаллов размером до 1 мм. Пористость составляет около 15 %; поверхности пор покрыты окислами и гидроокислами железа. 85,0 7,7 7,7 оливин (МдИевЮ^, корунд (А12Оз), волластонит (СаБЮз), иллит (КАЬЗцОк^ОНЬ), магнетит (Ре304), перовскит (СаТЮ3), рутил/анатаз (ТЮ2)
5 01_5м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, темно-серого, с фиолетовым оттенком цвета, ноздреватый. Кристаллы плагиоклаза размером 0,2-1 мм; пироксены в виде столбчатых кристаллов до 1,5 мм. Поры составляют 15-20 %. 64,0 10,8 21,5 3,4 шпинель (МдАЬС^), гетит (РеО(ОН)), рутил/анатаз (ТЮ2)
6 01_10 м Андезит(?) мелкопорфировый. Преобладают порфировые вкрапленники плагиоклаза 70,0 10,2 19,7 корунд (А12Оз), рутил/анатаз (ТЮ2), перовскит (СаТЮз)
размером 0,5 мм, редко 1 мм. Пироксены в виде коротко-столбчатых фенокристов, размером до 3-5 мм. Единично -амфиболы. Пористость составляет 5-7 %. Поры равномерно распределены по всей породе, имеют различную форму.
7 1РК_ 5м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый порфировой структуры. Вкрапленники плагиоклаза размером до 2 мм. Присутствуют фенокристы пироксены призматической формы, размером 1-2 мм. Наблюдается пористость до 10-15 %. Поры разнообразной формы, размером от 0,5 до 5 мм; их поверхность внутри покрыта окислами и гидроокислами железа (гетит, лимонит, гидрогетит, гематит?). 73,3 11,7 7,0 1,4 оливин (МдРе-ЗЮ4) / 3,2; амфибол (На(На0>7 Мд1Д)Мд5 518022 (ону/ 3,6 корунд (А12Оз), магнезит (МдСОз), кальцит (СаСОз), паргасит (НаСа2Мд4А1(516А12)022(0Н)2), мусковит (КА12(АБ1зО10)(ОН)2), пекто-лит (Са2НаН(5Юз)з), ру-тил/анатаз (ТЮ2), перовскит (СаТЮз), титанит (СаТЮ5Ю4)
8 1РК Юм Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый массивной текстуры, крупнопорфировый. Количество вкрапленников плагиоклаза размером 2-5 см - более 50 %. В отдельных кристаллах наблюдается зональность (что указывает на быстрое остывание породы). Крупные (до 3 мм) кристаллы пироксенов имеют меньшее распространение. Единично встречены амфиболы. 81,0 4,6 10,1 3,2 оливин (МдРе-ЗЮ4) / 0,8 эпидот (Са2(А1,Ре)з(51207)(5Ю4)(0Н)2), пироп (Мд2РеАБ1з012), кальцит (СаСОз), брукит (Мд(ОН)2), доломит (СаМд(СОз)2), анапаит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), гематит (Ре2Оз), рутил/анатаз (ТЮ2)
о Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание пород Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
9 2РИ 4,7-5,0м Андезибазальт пироксен-амфиболовый мелкопорфировый, пористый. Поры составляют до 10-15 %, вытянуты в одном направлении, без заполнения. Вкрапленники плагиоклаза размером менее 1 мм, в меньшем количестве присутствуют пироксены. Единично - оливин, эпидот. 64,0 14,7 17,4 оливин (МдРеЗЮ4) /1,2 эпидот (Са2(А12Ре) 51207(5Ю4) О(ОН)) / 1,7 биотит (К(Мд,Ре)3(513А1)О10(ОН)2), ко рунд (А12Оз), гидроксилапатит (Са(Р04)30Н), кальцит (СаСОз), гетит (РеО(ОН)), титанит (СаТЮБЮ^, перовскит (СаТЮз), ильменит (РеТЮз), рутил/анатаз (ТЮ2)
10 2РК_5 м Андезибазальт порфировой структуры, пористый. Вкрапленники плагиоклаза представлены мелкими - от долей мм до 1-2 мм по длинной оси - кристаллами. Встречен пироксен, размер фенокристов 1-2 мм. Поры составляют до 10-15 %, часто объединяются, образуя вытянутые вычурные пустоты. Размер пор от 0,5 мм до 5x8 мм. Единично присутствует оливин. 75,0 9,3 14,0 2,0 оливин (МдРеЗЮ4), корунд (А12Оз), пироп (Мд2РеА1251зО!2), гидроксилапатит (Са(Р04)з0Н), кальцит (СаСОз), гетит (РеО(ОН)), перовскит (СаТЮз), титанит (СаТЮ5Ю4), рутил/анатаз (ТЮ2)
11 2РИ 1 Ом Андезибазальт (базальт?) плотный, относительно свежего облика, массивной текстуры; мелкопорфировой, ближе к афировой, структуры. В основной массе многочисленные (менее 0,5 мм) 79,0 9,0 8,4 оливин (МдРеЗЮ4) /1,2; парагонит (ИаАУАБУ Ою(ОН)2) / 2,1 корунд (А12Оз), пироп (Мд2РеА1251зО!2), портландит (Са(ОН)2), магнетит (Ре304), рутил/анатаз (ТЮ2)
таблички плагиоклаза и редкие короткопризматические кристаллы пироксена размером до 1,5 мм. Единично -нитевидные прожилки и тонкие вкрапления хлорита.
12 2 9,8-10,1м Андезибазальт порфировой структуры, с незначительным (до 10 %) количеством пор. На фоне стекловатой массы преобладают лейсты плагиоклаза размером 0,5-1 мм по длинной оси; встречены единичные фенокристаллы пироксена размеров до 2 мм. Поры мелкие - от долей мм до 1 мм. 65,0 10,0 15,8 2,5 оливин (МдРеЗЮ4) /4,9; гетит (РеО(ОН))/ 2,1 корунд (А12Оз), шпинель (МдА1204), перовскит (СаТЮз), рутил/анатаз (ТЮ2)
13 2_10м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый порфировой структуры. Пористость - до 10 % объема породы (верхняя часть разреза?). Преобладает плагиоклаз размером от <0,5 до 2 мм; встречены также пироксе-ны темно-зеленого, почти черного цвета размером 1-2 мм. 74,0 9,7 12,6 оливин (МдРеЗЮ4) /3,1; парагонит (ИаАЫАБЫ Ою(ОН)2) / 0,9 корунд (А12Оэ), шпинель (МдА1204), пироп (Мд3А12(5Ю4)з), эпидот (Са2(А1Ре)з(51207)(5Ю4)(0Н)2), вермикулит (Мд3(51,А1)4О10(ОН)2-4Н2О), гематит (Ре2Оз)
14 2_03Ш _5м Андезибазальт (андезит?) массивный, крупнопорфировый. На фоне основной полустекловатой массы - многочисленные вкрапленники плагиоклаза - 1-3 мм, реже кристаллы пироксена размером до 3 мм. Единично: кристаллы амфиболов, эпидот. 71,0 8,4 20,2 корунд (А12Оз), доломит (СаМд(СОз)2), эпидот (Са2(АШе)з(51207)(5Ю4)(0Н)2), Маргарит (СаА12(512А12)О10(ОН)2), рутил/анатаз (ТЮ2), титанит (СаТЮ5Ю4)
ю Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание пород Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пирок-сены Магнетит
15 2 ОЗШ _10м Андезибазальт темно-серого цвета, плотный, мелкопорфировый. На фоне стекловатой массы видны многочисленные вкрапленники плагиоклаза в виде табличек и иголочек размером 0,1-0,5 мм, встречены кристаллы пироксенов. Единично - оливин размером до 1 мм. 53,0 12,5 25,7 2,3 оливин (МдРе-ЗЮ4) / 6,4 корунд (А1203), доломит (СаМд(С03)2), рутил/анатаз (ТЮ2)
16 2А_03 _5м Андезибазальт массивный, рав-номерно-среднепорфировый. Преобладает плагиоклаз: кристаллы таблитчатые, размером -1,5-2 мм; в некоторых наблюдается хорошо выраженная зональность: центр кристалла имеет розоватый оттенок, края - светлосерые. Присутствуют фенокри-сталлы пироксена размером до 2 мм. Единично встречены амфибол, оливин. 77,0 15,3 7,6 оливин (МдРевЮ^, корунд (А1203), магнезит (МдСОз), кальциевая слюда (Сао.ьА^зОц), пироп (МдзА1(5Ю4)з), анапаит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), магнетит (Рез04>, берналит (Ре(ОН)з), липидокрокит (Ре20з-Н20), рутил/анатаз (ТЮ2)
17 3_5м Андезибазальт псевдобрекчие-видный (нижняя или верхняя часть разреза) пироксен-плагиоклазовый. Порода имеет неоднородную пеструю окраску: преимущественно грязно-бордовую за счет «ожелезнения», 74,5 2,1 19,4 андрадит (Са3Ре2 (ЭЮЖ) / 3,3; кальцит (СаСОз) / 1,1 корунд (А12Оэ), флюорит (СаР2), ярозит (КРе3(504)2(0Н)6), магнетит (Ре304), рутил/анатаз (ТЮ2)
18 3_10м с пятнами темно-серого цвета различных оттенков. Плагиоклаз встречен в виде порфировых вкрапленников размером до 1,5 мм на фоне стекловатой массы; присутствует пироксен. Пористость составляет 15-20. Андезит(?) светло-серого цвета, массивной текстуры. Порода ок-варцована. Преобладают порфировые вкрапленники плагиоклаза размером 0,5-1,5 мм. Пи-роксены присутствуют в виде ошзльных короткосгатСнатых кристаллов размером до 1 мм по длинной оси или в форме скоплений 2x3 мм. Единично: биотит размером до 1 мм, амфибол, титанит (?), магнетит. 70,1 2,9 19,4 - доломит (СаМд(СОз) г) / 2,3 корунд (А12Оэ), шпинель (МдА1204), магнетит (Рез04), рутил/анатаз (ТЮ2), титанит (СаТЮБЮ«)
19 ЗРИ_0, 2-0,6м Андезибазальт мелкопорфировый, с незначительным (до 5 %) количеством пор. На фоне стекловатой массы преобладают лей-сты плагиоклаза размером 0,5-1 мм; встречены фенокристы пироксена размеров до 2 мм. Поры размером от долей мм до 1 мм, равномерно распределены по всей плошали. 72,0 14,4 10,8 оливин (МдРеЗЮ4) /0,9; амфибол (На(На0>7 Мд1Д)Мд5518 022(ОН)2) / 1,8 фторопаргазит (НаСа2(Мд3РеА1)(51бА12)027(Р, ОН)2), флюорит (СаР2), магнетит (Рез04), рутил/анатаз (ТЮ2)
20 ЗРИ_5 м Андезит (?) массивной текстуры. Порода трудно раскалывается, окварцована. Преобладают порфировые вкрапленники плагиоклаза размером 0,5-1,5 мм. 82,0 9,9 7,9 флюорит (СаР2), шпинель (МдА1204), магнетит (Рез04), рутил/анатаз (ТЮ2)
¡2 Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
Пироксены присутствуют в меньшем количестве, в виде отдельных короткосголбчатых кристаллов размером до 1 мм. Единично: эпидот в форме изо-метричных включений, магнетит.
21 ЗРЯ 5, 6-5,9м Андезибазальт (андезит?) массивный, с обильными среднего и крупного размера (0,5-3 мм) порфировыми выделениями плагиоклаза и более редкими фе-нокристаллами (размером до 5 мм) пироксена, заключенными в стекловатой основной массе; единично - слюда (серицит?). 81,0 12,0 8,5 корунд (А1203), флюорит (СаРг), магнетит (Рез04), ру-тил/анатаз (ТЮг)
22 23 ЗРИ 1 Ом 03Ш_5 м Андезит<?) массивной текстуры. Порода трудно раскалывается, окварцована. Преобладают порфировые вкрапленники плагиоклаза размером 0,5-1,5 мм. Пироксены - в виде короткосголбчатых кристаллов размером до 1 мм по длинной оси или в форме скоплений 2x3 мм. Единично: биотит, амфибол, ругил (?). Андезибазальт (андезит?) массивный, средне-крупнопорфи-ровый. 86,1 65,0 9,1 14,2 4,7 14,8 1,2 оливин (МдРеЗЮ4) /5,8; оливин (МдРеЗЮ4), ру-тил/анатаз (ТЮ2) корунд (А1гОз), шпинель (МдА1г04), гематит (РегОз), гетит (РеО(ОН)),
На фоне основной стекловатой массы - многочисленные порфировые вкрапленники плагиоклаза размером 1-2,5 мм, реже - кристаллы пироксена. Единично встречены амфиболы (?), магнетит. гибсит (Са3А1251208 (ОН)4) / 2,0 ильменит (РеТЮз), ру-тил/анатаз (ТЮ2)
24 ОЗШ 5 ,2-5,4м Базальт (андезибазальт?), афи-ровой структуры. На фоне стекловатой массы выделяются кристаллы плагиоклаза размером до 2 мм; из темноцветных минералов присутствует пироксен; встречены изометричные вкрапленники оливина размером до 2 мм. 69,0 5,7 8,0 оливин (МдРе- эюл / 17,0 корунд (А12Оз), пироп (МдзА1(5Ю4)з), кальциевая слюда (СаА16516Оц), парагонит (ИаАЫАБЫСЫОНЫ, флогопит (КМдзА^зОю) (ОВД, гидросо-далит (Нао,зКо,7АБЮ4-1,ЗН20), гетит (РеО(ОН)), титанит (СаТЮБЮ^ рутил/анатаз (ТЮ2)
25 ОЗШ 1 Ом Андезибазальт (базальт?) массивный, афировой структуры. Преобладает плагиоклаз; в подчиненном кол-ве - пироксен. Порода раскалывается по тонким трешинкам, по которым развиваются окислы-гидроокислы железа. 78,4 11,2 7,9 2,0 рутил/анатаз (ТЮ2)
26 3_02_5 м Андезитбазальт порфировой структуры, мелкопористый. Плагиоклаз в виде порфировых вкрапленников размером от менее 0,5 мм до 3 мм, составляет основную часть породы. На фоне полустекловатой массы встречены вытянутые кристаллы пироксенов; единично - эпидот. 78,0 1,8 15,3 1,7 эпидот (Са2(А12>5 Ре0,5) (ЭЮЛз (ОН))/ 2,7 корунд (А12Оз), кальцит (СаСОз), магнезит (МдСОз), титанит (СаТЮБЮ^, рутил/анатаз (ТЮ2)
05 Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
27 3_02_10м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, средне-крупно-порфировый. Преобладающими в породе являются многочисленные лейсты плагиоклаза размером от 0,5 до 3 мм, в меньшем количестве присутствуют фенокристаллы пироксена. 71,2 17,7 7,4 3,7 оливин (МдРевЮ^, гид-роксилапатит (Са5(Р04>з0Н), кальцит (СаСОз), кальциевая слюда (Сао.ьА&зОц), мусковит (КА1251з,5А10,5О10(ОН)2), рутил/анатаз (ТЮ2)
28 3_07_5м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, среднепорфиро-вый, пористый. Плагиоклаз представлен вытянутыми кристаллами размером от 0,5 мм до 1, реже 2 мм. Встречается пироксен в вше удлиненных кристаллов (до 2 мм по длинной оси), неравномерно распределенных в породе. Пустоты составляют до 10 %, размер их 0,1-10 мм по длинной оси и 1-3 мм в высоту; вытянуты преимущественно в одном направлении, их стенки выстланы окислами-гидроокислами железа. Единично - слюда. 75,0 14,0 9,5 1,1 корунд (А12Оз), шпинель (МдАЮ^, флогопит (КМд3А1(513О10)(ОН)Р), мусковит (КА12(АБ1з)О10(ОН)2), рутил/анатаз (ТЮ2)
29 3_07_10м Андезибазальт мелкопористый, мелкопорфировой структуры. В породе присутствуют многочисленные кристаллы плагиоклаза размером от долей до 1 мм; в небольшом количестве - пироксены размером 79,0 11,3 4,6 4,9 оливин (МдРеЗЮ4), шпинель (МдАЮ^, анапатит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), доломит (СаМд(СОз)2), рутил/анатаз (ТЮ2)
до 1,5-2,0 мм по длинной оси. Поры распределены более-менее равномерно по всему объему породы и составляют 5-10 %. Единично -оливин.
30 04Ш_5м Андезибазальт (андезит?) порфировой структуры. На фоне нераскри-сталлизованной стекловатой массы кристаллы плагиоклаза (более 50 %); их размер составляет от долей до 1 мм. Пироксены (до 7 %) а встречены в незначительном количестве в виде отдельных удлиненных кристаллов и в скоплениях размером 4x6 мм. Единично - амфиболы с характерным для них занозистым изломом. Пористость составляет 5-10 %; их размер от 0,5 мм до 1,5 мм, на сколе образца наблюдается некоторая «сухаристость». 76,3 9,2 6,8 6,4 оливин (МдРе- эюл / 1,2 шпинель (МдА104), анапа-ит (Са2Ре(Р04)2 -4Н20), доломит (СаМд(СОэ)2), гидросодалит (Нао,зКо,7АБЮ4-1,ЗН20), ильменит (РеТЮз), перовскит (СаТЮз), ру-тил/анатаз (ТЮ2)
31 04Ш 8,8-9,1м Андезибазальт (базальт?) массивный, афировой структуры, с нитевидными, ориентированными в одном направлении, прожилками белого цвета, по которым и раскалывается порода. Многочисленны мелкие лейсгы (до 1 мм) плагиоклаза; пироксен встречен в виде вытянутых призматических кристаллов размером до 1,5 мм. На отдельных участках наблюдается пористость; стенки пор выстланы окислами-гидроокислами железа (гетит? гидрогетит?). Единично встречены эпидот, хлорит. 69,9 13,6 12,7 3,6 гидросодалит (Нао,3Ко,7АБЮ4-1,ЗН20), пироп (Мд2РеА12(5Ю4)з), гроссуляр (СаА151з012), гидроксилапатит (Са5<Р04)з0Н), флюорит (СаР2), эпидот (Са2(А1,Ре)з(51207)5Ю4(0Н )2), ильменит (РеТЮз), ру-тил/анатаз (ТЮ2)
оо Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
32 04Ш 1 Ом Андезибазальт средне-крупнопорфировый. На фоне стекловатой массы преобладает плагиоклаз, реже наблюдаются фенокристы пироксена. Плагиоклаз представлен вкрапленниками размером до 2 мм; пироксены в форме столбчатых кристаллов. Единично встречено зерно оливина. Пористость составляет 10 %. Поры различной формы и размеров: от долей мм до 3x5 мм; стенки пор нередко выстланы окислами и гидроокислами железа (лимонит, гетит, гидроге-тит?) желто-коричневого цвета. 72,8 12,0 14,0 1,1 оливин (МдРе5Ю4>, корунд (А1203), шпинель (МдА104), магнезит (МдС03), эпидот (Са2А12(А1о,5рео,5)(5Ю4)3ОН), парагонит (НаА12(АБ13)Ою(ОН)2), гетит (РеО(ОН)), рутил/анатаз (ТЮ2), титанит (СаТЮ5Ю4)
33 4_3_5 м Андезибазальт (андезит?) пи-роксен-плагиоклазовый сред-не-крупнопорфировый. Отмечается наличие пор до 5 %. На фоне полустекловатой массы преобладают вкрапленники плагиоклаза; размер их - от долей мм до 3 мм, но основная масса представлена кристаллами 1-2 мм. В незначительном количестве встречены пироксены размером до 2-3 мм по длинной оси. 82,0 5,2 10,2 0,9 гематит (Ре2<Э3) / 1,3 оливин (МдРеЗЮ4), морденит ((К3На2Са2)(А195139096)-34Н2 О), гетит (РеО(ОН)), рутил/анатаз (ТЮ2)
34 4 3 1 Ом Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый массивный, средне-крупнопорфировый. Обшее количество вкрапленников - около 60 %. Многочисленны вкрапленники плагиоклаза размером до 3-4 мм. В некоторых кристаллах наблюдается зональность: каймы в плагиоклазе располагаются от центра к краю. Единично встречены кристаллы амфиболов, оливин. 79,7 1,7 10,1 2,0 оливин (MgFeSiOJ /2,5; доломит (CaMgfCOád /1,3; берналит (Fe(OH)3 •0,25Н20) / 3,1 корунд (А1203), шпинель (МдАЮ4), брукит (Мд(ОН)2), пироп (Mg2FeAl2(Si04)3), кальциевая слюда (Cao bAlSieOn), мусковит (KAl'i,8Feo,2(Alo,8Si3>2Oio)(OH)2) ,гидросодалит (Nao,3Ko,7AlSi04-l,3H20), ле-пидокрокит (Fe203-H20), титанит (CaTi0Si04), ру-тил/анатаз (ТЮ2)
35 4_5_5 м Андезибазальт (андезит?) плотный, свежего облика, мелко-среднепорфировый. В породе преобладают вкрапленники плагиоклаза светло-серого цвета, размером 1-2 мм; присутствуют редко, но более крупные, до 5 мм, кристаллы темно-серо-зеленых пироксенов. 72,2 4,1 16,1 2,0 берналит (Fe(C)H)3-0, 25Н20) / 2,7; гетит (FeO(OH)) / 2,3 оливин (MgFeSi04), корунд (А1203), пироп (Mg2FeAl2(Si04)3), кальцит (СаСОз), брукит (Мд(ОН)2), кальциевая слюда (Cao bAlSieOn), рутил/анатаз (ТЮ2)
36 4 5 1 Ом Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, пористый, средне- мелкопорфировый. Поры составляют 5-7 %; наблюдается линейность в их расположении. Плагиоклаз представлен кристаллами размером от менее 0,5 мм до 1, реже 2 мм; также как и в распределении пор, прослеживается линейность: кристаллы вытянуты по длинной оси. Встречены пироксены в виде удлиненных кристаллов (до 2 мм по длинной оси). 67,0 16,2 12,1 1,3 магнезит (МдС03)/ 1,6; берналит (Fe(OH)3 •0,25Н20) / 2,0 оливин (MgFeSi04), корунд (А1203), шпинель (МдА104), гроссуляр (Ca3Al2Si3Oi2), волластонит (CaSi03), кальцит (СаС03), анапаит (Ca2Fe(P04)2-4H20), эпидот (Ca2(Al,Fe)3(Si207)(Si04)(0H)2), парагонит (NaAl2(AlSi3)Oi0(OH)2), Маргарит (CaAl2(Si2Al2)Oi0(OH)2), мусковит (KA12(A1Sí3)O10(OH)2), перов-скит (СаТЮ3), рутил/анатаз (ТЮ2)
о Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
37 4_7_5 м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, с наличием пор до 7-10 %. Поры вытянуты в цепочки, выстраиваются в параллельные линии относительно друг друга. На фоне основной стекловатой массы преобладает плагиоклаз размером от долей до 3-4 мм по длинной оси. Пироксены темно-серого с зеленым оттенком цвета, имеют столбчатый облик, размер кристаллов до 2,5 мм. 71,5 8,3 13,6 1,6 оливин (МдРеЗЮ4) /1,2; берналит (Ре(ОН)з-0,25Н20) / 3,8 корунд (А12Оз), пироп (Мд2РеА12(5Ю4)з), анапаит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), кальцит (СаСОз), магнезит (МдСОз), брукит (Мд(ОН)2), парагонит (НаА12(АБ1з)О10(ОН)2), мусковит (КА1(Мд0,2А10,8)(А10,551з,5)О10(О Н)2), морденит (На8(А1203)8(5Ю2)45-25Н20), гетит (РеО(ОН)), перовскит (СаТЮз), рутил/анатаз (ТЮ2)
38 4_7_1 Ом Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, массивный, порфировой структуры. Плагиоклаз, вероятно, основного состава (Лабрадор), поскольку нередко наблюдается ириза-ция. Размер кристаллов составляет от менее 0,5 до 2 мм. Встречены фенокристаллы пи-роксенов размером 1-2 мм; единично - оливин оливково-зеленого цвета, изометричный. 81,4 3,8 11,2 1,8 доломит (СаМд(СОз)г) /2,1 оливин (МдРеЗЮ4), корунд (А1203), шпинель (МдА104), флюорит (СаР2), берналит (Ре(ОН)з-0,25Н20), рутил/анатаз (ТЮ2)
39 4_12_ 5м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, средне-крупнопорфировой структуры. 67,4 7,9 11,2 2,9 оливин (МдРеЗЮ4) /5,3; корунд (А12Оэ), пироп (Мд3А12(5Ю4)з), гибшит (СазА12512Ов(ОН)4),
40
4_12_1 Ом
41
4_21_5 м
Пористость - менее 5 %. Обшее количество вкрапленников -около 60 %. Основная масса -полустекловатая; характерным является обилие порфировых вкрапленников плагиоклаза размером до 3 мм; в кристаллах наблюдается зональность. Присутствуют пироксены, размером до 1-2 мм; единично - кристаллы темно-коричневого амфибола, листочки биотита. Андезибазальт пироксен-плагио-клазовый средне-мелкопорфи-ровый, пористый. Поры (5-7 %) размером 0,1-1,0 мм различно ориентированы, равномерно распределены по всей породе. В основной массе преобладает плагиоклаз в виде вкрапленников размером 0,5-1,0 мм; отмечается присутствие незначительного количества кристаллов пи-роксенов размеровм до 1,5 мм. Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, массивный, порфировой структуры. Преобладает плагиоклаз размером от долей до 2 мм; в отдельных кристаллах наблюдается зональность. В незначительном количестве встречены пироксены - удлиненные кристаллы размером до 4 мм по длинной оси; единично - оливин._
83,7
5,1
59,0
15,7
андрадит доломит (СаМд(С03)2), шаба-
(Са3Ре2 зит (Са2А14518024-12Н20),
(БЮ^з) / берналит (Ре(ОН)3-0,25Н20),
4,6; рутил/анатаз (ТЮ2)
гематит
(Ре203) /
0,9
9,0 оливин корунд (А1203), брукит
(МдРеБЮЛ (Мд(ОН)2), мусковит
/1,8 (КА12(А1Б1з)Ою(ОН)2), сидерит
(РеСОз), гетит (РеО(ОН)),
магнетит (Ре304), титанит
(СаТЮБЮ^, перовскит
(СаТЮз)
19,7 оливин корунд (А1203), шпинель
(МдРеЗЮ4) (МдА104), иллит
/1,9; (КА12(Б13А1)О10(ОН)2), берна-
пироп лит (Ре(ОН)3-0,25Н20), маг-
(Мд2РеА12 нетит (Ре304), рутил (ТЮ2)
(БЮ^з) /
1,7;
андрадит
(Са3Ре2
(БЮ4)з) /
1Д
о Продолжение табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
42 4 21 1 Ом Андезибазальт пироксен-амфиболовый, порфировой структуры. Пористость составляет менее 5 %, поры нередко частично заполнены окислами-гидроокислами железа. Преобладающий минерал - плагиоклаз, размеры кристаллов которого колеблются от долей до 2 мм, в основном составляя около 1 мм. В меньшем количестве присутствует пироксен, отдельные кристаллы которого достигают 4 мм. 78,1 7,9 10,2 1,0 оливин (МдРе-ЗЮ4) / 2,4 пироп (Мд2РеА12(5Ю4)з), ан-драдит (СазРег(5Ю4)з), ана-паит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), эпидот (Са(А1Ре)з(51207)(5Ю4)(0Н)), кальциевая слюда (Сао>5А151бОц), гидросодалит (НаАБЮ4-1,ЗН20), флюорит (СаР2), магнезит (МдСОз), сидерит (РеСОз), гетит (РеО(ОН)), рутил (ТЮ2)
43 4_15_5 м Андезибазальт пироксен-пла-гиоклазовый, порфировой структуры. Преобладают вкрапленники плагиоклаза; размером от долей до 3 мм, В незначительном количестве встречены пироксены в форме столбчатых кристаллов размером до 3 мм; единично - амфибол тем-но-коричневого цвета, в виде досчатых удлиненных кристаллов с занозистым изломом. Отмечается наличие пор (до 5 %), линейно вытянутых в одном направлении. 74,3 9,0 13,5 3,8 корунд (А12Оз), кальциевая слюда (Сао^А^бОц), флюорит (СаР2), брукит (Мд(ОН)2), рутил (ТЮ2)
44 4А_02 _5м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, средне-порфировый, на отдельных участках переходящий в мелкопорфировый. Основным минералом в породе является плагиоклаз, размер кристаллов которого колеблются от 0,5 до 1,5 мм. Присутствует пироксен: более крупные, чем плагиоклаз, фе-нокристы размером до 2 мм. Пустоты размером 1-2 мм составляют около 10 %; по форме они более-менее изо-метричны. 64,3
45 4А_02 _10м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, темно-серого цвета, средне-крупнопорфи-ровый. Незначительная пористость - менее 1 %; поры разно-ориентированы, имеют разнообразную форму. Обшее количество вкрапленников - около 60 %. Обильны вкрапленники плагиоклаза размером до 4 мм, присутствуют пироксены размером до 1-2 мм. Единично встречены кристаллы амфиболов, оливин. 74,4
11,7 18,5 6,0 кальциевая слюда (Cao bAlSieOn), флюорит (CaF2), брукит (Mg(OH)2), пьемонтит (Ca2(Al2Mn)(Si04)30H), флогопит (KMg2,5(Feo,25Ali,25Si2,5)Oio(0 H)2), титанит (CaTi0Si04), рутил (ТЮ2)
12,0 9,0 1,3 оливин (MgFe-Si04) / 3,2 корунд (А1203), анапаит (Ca2Fe(P04)2-4H20), кальциевая слюда (Ca0>5AlSi6On), натриевая слюда (NaAlSieOn), флогопит (NaMg3AlSi3Oi0(OH)2-2H2O), морденит (Na8(Al203)8(Si02)45- 25Н20), ильменит (FeTi03), перовскит (СаТЮ3), рутил (ТЮ2).
о Окончание табл. 1
№№ п/п Номера проб, интервал отбора, м Макроскопическое описание порол Содержание минералов в породе, % (рентгенофавзовый анализ)
основные минералы Присутствуют значимо/ содержание Единично присутствуют
Плагиоклаз Кварц Пироксены Магнетит
46 5_5м Андезибазальт пестрой окраски: преимущественно серого цвета с бурыми пятнами, мелкопорфировый, пористый. Мелкие (<0,5-1 мм) многочисленные вкрапленники плагиоклаза. Отмечается присутствие пироксенов; это кристаллы размером до 1 мм, удлиненные, черного цвета. Пористость составляет 10-15 %: поры равномерно рассеяны по всей породе, мелкие (0,5-1,5 мм), неправильной формы. 74,0 9,3 13,1 гетит (РеО(ОН)) / 1,0; гематит (Ре2Оэ) / 3,0 андрадит (Са3Ре2(5Ю4)з), гроссуляр (Са3 (А11зРе0>7)51зО12), гибшит (Са3А1251208(0Н)4), гидросодалит (Нао,3Ко,7АБЮ4-1,ЗН20), флогопит (КМд3(А1513Ою)(ОН)2), слюда (КРе3(А10,25Ре0,755ЫО10(ОН)2), магнезит (МдС03), магнетит (Ре304>, вюстит (РеО), ильменит (РеТЮ3), перовскит (СаТЮ3), рутил (ТЮ2)
47 5_10м Андезит (?) мелкопористый светло-серый. Количество пор составляет около 25 %. Поры мелкие - 0,5-1 мм. Порфировые вкрапленники плагиоклаза размером 0,5, реже 1 мм. В незначительном количестве (относительно плагиоклаза) встречены черные столбчатые кристаллы пироксена размером 1-1,5 мм. 75,2 8,1 15,4 гематит (Ре2Оэ) / 1,7 оливин (МдРе5Ю4>, корунд (А1203), шпинель (МдА1204), андрадит (Са3Ре2(5Ю4)з), анапатит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), брукит (Мд(ОН)2), доломит (СаМд(СОз)2), флюорит (СаР2), Маргарит (СаА12(512А12)О10(ОН)2), фен-гит (К(А12,5Мд0,5)51з,5О10(ОН)2) монтмориллонит ((СаНа)0,зА12(51,А1)4О10(ОН)2-х н2о),
магнетит/магниеферрит (Рез04/МдРе204), ильменит (РеТЮз), титанит (СаТЮ5Ю4), рутил (ТЮ2)
48 6_5м Андезибазальт средне-мелкопорфировый, имеет неравномерную окраску: на основном темно-сером фоне выделяются коричневато-бурые, грязно- бордовые и черные пятна (верхняя часть разреза?). На фоне нераскристаллизо-ванной основной массы - плагиоклаз размером 0,5-1,5 мм; короткостолбчатые пироксены. Поры составляют около 15 %, разного размера и формы, нередко объединены, вытянуты, размером от 5 мм до 2 см. 78,5 4,3 14,6 0,9 оливин (МдРе-ЗЮ4) / 1,4 корунд (А12Оз), андрадит (СазРе2(5Ю4)з), магнезит (МдСОз), флюорит (СаР2), гид-роксопатит (Са(Р04>з0Н), Маргарит (СаА12(512А12) Ою(ОН)2), мусковит (КА12(АБ1з)Ою(ОН)2), гидробиотит (КМдАБЮ2-Н20), кальциевая слюда (Сао^А&зОп), фенгит (К(А12,7551з,25)Ою(ОН)2), гидросодалит (КА15Ю4-1,ЗН20), пек-толит (Са2НаН(5Юз)з), мор лепит (На8(А12Оз)8(5Ю2)45-25Н20), гетит (РеО(ОН)), ру-тил/анатаз (ТЮ2)
49 6_10м Андезибазальт пироксен-плагиоклазовый, средне-мелкопорфировый, мелкопористый. В основной массе преобладает плагиоклаз в виде вкрапленников размером 0,5-1,0 мм, менее распространены кристаллы пироксенов размером до 1,5 мм. Пустоты размером 0,5-1,5 мм различно ориентированы, равномерно распределены по всей породе, не заполнены. 82,1 5,8 12,6 оливин (МдРеЗЮ4), пироп (Мд2РеА12(5Ю4)з), анапаит (Са2Ре(Р04)2-4Н20), кальцит (СаСОз), брукит (Мд(ОН)2), флюорит (СаР2), кальциевая слюда (Сао>5А151зОц), эпидот (Са2(А11>25Рео,75)(5Ю4)з(ОН)), парагонит (НаА12(АБ1з)Ою(ОН)2), шабазит (СаА12(5Юз)4-6,5Н20), ярозит (КРез(504)2(0Н)б), магнетит (Рез04), гетит (РеО(ОН)), титанит (СаТЮ5Ю4), ру-тил/анатаз (ТЮ2).
андезитами, базальтами пироксен-плагиоклазового состава, реже туфами. Подобные образования характерны для верхней части разреза. Они пестроокрашенные: преобладают темно-серые, серые, розовато-серые, бордово-красные (за счет «оже-лезнения») цвета; для андезибазальтов и андезитов характерна порфировая (от мелко- до крупнопорфировой), иногда псев-добрекчиевая структура, для базальтов -афировая.
Результаты рентгенофазового анализа минерального состава исследованных проб и их макроскопическое описание приведены в табл. 1.
Основными минералами пород являются плагиоклаз, кварц, пироксены, магнетит. Плагиоклаз представлен, в основном, анортитом (Na0,5Ca05Al15Si2,508). Из минералов, отвечающих по составу кремнезему (SiO2), встречены а-кварц, ß-кварц. Минералы группы магнетита входят в состав породы как в виде собственно магнетита (Fe304), так и титаномагнетита (Fe(Fe,Ti)204), магниеферрита (MgFe204). В породах присутствуют также различные минералы трехвалентного железа: гетит (FeO(OH)), гематит (Fe203), берналит (Fe(0H)3; Fe(0H)3-0,25H20), лепидокрокит (Fe203-H20), ярозит (KFe3(S04)2(0H)6). В незначительных количествах диагностируются оливин, слюды, эпи-дот, рутил, титанит, шпинель и др.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пашкевич Р.И. и др. Отчет о научно-исследовательской работе: «Исследование геотермальных ресурсов Авачинской группы вулканов, полуостров Камчатка, Камчатский край». Фонды НИГТЦ ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 2015, в 3-х тт., 787 с.
2. Пашкевич Р.И., Попов Е.Ю., Савельев Е.Г., Ромушкевич P.A., Павлов К.А. Экспериментальные исследования тепловых свойств пород Авачинской геотермальной системы, Камчатка // ГИАБ № 11, Специальный выпуск № 63 «Камчатка-2», 2015, С. 7-23.
3. P0XL-2.Version 2.2.10.
4. PDF-2 Release 2012. Software version: 4.12.3.3. Database version: 2.1202. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Пашкевич Роман Игнатьевич - доктор технических наук, директор, [email protected],
Таранов Сергей Рудольфович - кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
Кунгурова Валентина Егоровна - кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный работник,
Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук.
д
UDC 553.08
ROCKS COMPOSITION OF THE ALLOTMENT OF AVACHA GEOTHERMAL SYSTEM
Pashkevich R.I., Doctor of Technical Sciences, Director, [email protected], Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia,
Taranov S.R., Candidate of Technical Sciences, Senior Research Associate, Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia, Kungurova V.Ye., Candidate of Geological-Mineralogical Sciences, Leading Researcher, Research Geotechnological Center, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Russia,
X-ray phase analysis (by the method of corundum number) of the samples given from the drill-hole cores at the south part of Avacha geothermal system was carried out. Petro-graphic composition of the rocks is presented by porous plagioclase-pyroxene andesite-basalts, basalts, andesites, rare tuffs. Main minerals groups which rocks are consisted of were determined: feldspars, pyroxene, silica (mainly quartz), magnetite is often present.
Key words: Avacha geothermal sysytem, X-ray phase analysis, corundum number method, plagioclase-pyroxene andesite-basalts. REFERENCES
1. Pashkevich R.I., i dr. Otchet o nauchno-issledovatelskoy rabote: «Issledovanie geo-termalnikh resursov Avachinskoy gruppi vulkanov, poluostrov Kamchatka, Kamchatskiy kray» (Report about scientifically-research work: «Investigation of geothermal resources of the Avachinsky group of volcanoes, Kamchatka Peninsula, Kamchatka Krai»). Fondy NIGTC DVO RAN, Petropavlovsk-Kamchatskiy, 2015, v 3-h t., 787 p.
2. Pashkevich R.I.. Popov E.Yu.. Savelyev E.G.. Romushkevich R.A.. Pavlov K.A. Eksperimentalnyye issledovaniya teplovykh svoystv porod Avachinskoy geotermalnoy sis-temy. Kamchatka (Experimental investigation of thermal properties of rocks of the geothermal system Avacha, Kamchatka) // GIAB № 11. Spetsialnyy vypusk № 63 «Kamchatka-2». 2015. pp. 7-23.
3. POXL-2.Version 2.2.10.
4. PDF-2 Release 2012. Software version: 4.12.3.3. Database version: 2.1202.
