PLIOCEŃSKIE IGNIMBRYTY , TUFY I LAWY GÓRNOCZEGEMSKIEGO MASYWU WULKANICZNEGO
Redaktor: Administrator
07.12.1998.
AUTOR : Paweł Wójcik, Tomasz Radwan KONSULTANT I WSPÓŁAUTOR : Dr Jerzy Czerny
Referat ten został wygłoszony na corocznej sesji naukowej geologów w grudniu 1998 roku przez Pawła Wójcika i Tomasza Radwana. Odczyt na tyle się spodobał, iż zdobył on premiowane III miejsce. Badania zostały przeprowadzone po zebraniu odpowiednich informacji oraz próbek w terenie.
WSTĘP
Na północnych zboczach Kaukazu występują młode skały wulkaniczne pochodzące ze schyłku neogenu do czwartorzędu włącznie. Wulkanizm ten przejawia się pokrywami ignimbrytowymi, stratowulkanami i lakkolitami. Jest to wulkanizm kwaśny, pooregeniczny związany z wypiętrzeniem Kaukazu. Najbardziej znanymi produktami tegoż wulkanizmu są góry Elbrus i Kazbek stanowiące stożki wulkaniczne , również bardzo znane są lakkolity z okolic Piatigorska. Mniej znanymi są dwa masywy ignimbrytowe położone w dorzeczu rzeki Czegem :
Masyw ignimbrytowy dolnego Czegemu
Masyw ignimbrytowy górnego Czegemu
Badania przeprowadziliśmy na obszarze masywu górnego Czegemu, który położony jest na zachód od rzeki Czegem. W badaniach wykorzystaliśmy również dane literaturowe z publikacji pana Maserunkowa.
Górnoczegemski masyw wulkaniczny charakteryzuje się owalnym kształtem o średnicy do kilkunastu kilometrów. Maksymalna miąższość wulkanitów miejscami dochodzi do 1500 m. Pokrywa wulkaniczna złożona jest na zróżnicowanym paleoreliefie, wulkanity wypełniają dawną dolinę rzeki Czegem. Współcześnie rzeka opływa ten masyw od wschodu. Cały masyw rozcięty jest krótkimi bocznymi dolinkami, jego wierzchołkowa część tworzy wypłaszczone granie zwane plato. Na nim nałożone są niewielkie stożki wulkaniczne. Próbki do badań pobrane zostały we wschodniej części na podejściu pod wierzchołek Kum-tiube.
PROFIL
W podłożu sekwencji ignimbrytowej mamy w północnej części Jurę górna reprezentowana przez wapienie i dolomity, natomiast w południowej jego części skały metamorficzne podłoża waryscyjskiego (gnejsy, migmatyty, granity waryscyjskie).
W profilu można wyroznic, idąc od dołu: grubą pokrywę ignimbrytów : w dolnej części są to odmiany czarne, szkliste, wyżej odmiany szare, w stropie - szare z czarnymi fragmentami szkliwa - fiame. Ignimbryty te można okreslic jako ryolitowe w spągu, przez ryodacytowe po dacytowe w stropie. Na nich zalega warstwa jasnych, kremowych tufów, a jeszcze wyżej wypłaszczenie pokryte jest morena. Materiał morenowy składa się z bloków, odłamków granitów, gnejsów i migmatytów naniesionych przez lodowiec ze wschodu z głównego grzbietu Kaukazu. Morena jest wieku grn. Pliocen i pochodzi ze starszego zlodowacenia niż wurmskie. Na te utwory morenowe wylały się młodsze lawy ze schyłku pliocenu i tworzą one małe stożki (do 250 m wysokości) nasadzone na plato ignimbrytowe. Stożki te to miedzy innymi : Wodorazdielnyj, Kugen-kaja i Kum-tiube. W dorzeczu bocznego potoku Dżungu-Su odsłania się intruzja granodiorytów porfirowych. Ma ona kształt pnia eliptycznego w zarysie.
Wiek wulkanitów plioceńskich geolodzy rosyjscy oznaczyli metodami radiometrycznymi na ok. 2 - 2,5 ml lat.
BADANIA Poddaliśmy dziewięć próbek badaniom mikroskopowym pochodzących z całego profilu.
Ignimbryty zbudowane są generalnie z fenokryształów zawartych w cieście skalnym, które ma charakter szkliwa. Zawartość fenokryształów jest zróżnicowana i waha się od kilkunastu do nawet 40 % objętości. Wszystkie próbki zawierają ksenolity skał metamorficznych i węglanowych - czyli skal podłoża, oraz uwidaczniają się w nich odłamki szkliwa. Odłamki te są plastycznie zdeformowane i wykazują odznaki płynięcia. Zróżnicowanie ignimbrytów polega na tym, iż idąc od spągowej części ku górze zwiększa się udział plagioklazów i minerałów ciemnych, maleje natomiast ilość kwarcu i skalenia alkalicznego. Jeżeli w dolnej części minerałem ciemnym jest biotyt, to wyżej hornblenda, a jeszcze wyżej obok biotytu i hornblendy pojawia się piroksen rombowy - hipersten.
W odróżnieniu od ignimbrytów tufy składają się z nieuplastycznionych drobnych fragmentów lawy o wielkości pojedynczych milimetrów. Pod mikroskopem widoczne są fragmenty skal bardziej kwaśnych jak i uboższych w krzemionkę z dominującym plagioklazem.
Skały pochodzące ze stożka wulkanicznego Kum-tiube , są skalami hipokrystalicznymi o strukturze porfirowej oraz glomeroporfirowej. Ciasto skalne zbudowane z drobnych listewek plagioklazów i szkliwa. W cieście tym tkwią fenokryształy plagioklazów, hipersten oraz śladowo występują obtopione ziarna kwarcu i skalenia alkalicznego. Spotyka się również większe skupienia fenokryształów hiperstenu i pliagiokazu (glomerokryształy).
Wyniki analiz chemicznych wykonanych przez Rosjan nanieśliśmy na diagram TAS (total alkali-silice). W wyniku tego stwierdziliśmy, iż ignimbryty pod względem składu chemicznego na diagramie są ryolitami, natomiast tufy zalęgające nad nimi maja skład dacytów i andezytów.
Na diagramie potas-krzemionka, utwory ze stożków wulkanicznych można zaliczyć do serii średnio-potasowej a ignimbryty - do serii wysoko-potasowej.
PODSUMOWANIE Dzięki przeprowadzonym badaniom stwierdziliśmy, iż zarysowuje się zmienność pod względem mineralnym i chemicznym. W spągu masywu górnoczegemskiego znajdują się utwory najbardziej kwaśne, przesycone krzemionka i te są jednocześnie produktem wulkanizmu eksplozywnego, natomiast młodsze utwory - stożki wulkaniczne na plato są uboższe w krzemionkę, a z drugiej strony są to lawy produktu wulkanizmu efuzywnego ( wylewnego ) . Patrząc na to zróżnicowanie można wnioskować, iż w komorze magmowej występowała pewna zmienność:
w górnej części komory znajdowała się magma kwaśna, będąca produktem przetopienia skorupy kontynentalnej. Magma ta była zasobna w składniki lotne - stad eruptywność tej magmy.
w niższej części komory znajdowały się magmy uboższe w krzemionkę i składniki lotne, stad efuzywny charakter działalności wulkanicznej.
Potwierdzeniem tego, iż w dolnej części komory magmowej występowała niska zawartość składników lotnych jest to, iż w andezycie i dacycie minerałem ciemnym jest hipersten czyli minerał bezwodny a nie biotyt czy amfibol.
Wyprawy po Europie 
