Andezyt
| Skała magmowa | |
 Próbka andezytu (ciemna masa podstawowa) z pęcherzykami migdałowatymi wypełnionymi zeolitem . Średnica widoku wynosi 8 cm.
| |
| Kompozycja | |
|---|---|
| Podstawowy | Półprodukt : plagioklaz (często andezyna ) i piroksen lub hornblenda |
| Wtórny | Magnetyty , biotyt , sfery i kwarc |
Andezyt ( / . æ n d ə z aɪ t / ) to wulkaniczna skała o pośrednim składzie W ogólnym sensie jest to typ pośredni między bazaltem ubogim w krzemionkę a ryolitem bogatym w krzemionkę . Ma konsystencję drobnoziarnistą ( afanityczną ) do porfirytowej i składa się głównie z plagioklazy bogatej w sód oraz piroksenu lub hornblendy .
Andezyt jest ekstruzyjnym odpowiednikiem diorytu plutonowego . Charakterystyczny dla subdukcji andezyt reprezentuje dominujący typ skał w łukach wysp . Przeciętny skład skorupy kontynentalnej jest andezytowy. Wraz z bazaltami andezyty są składnikiem skorupy marsjańskiej .
Nazwa andezyt pochodzi od pasma górskiego Andów , gdzie ten typ skał występuje w obfitości. Po raz pierwszy zastosował ją Christian Leopold von Buch w 1826 roku.
Opis
Andezyt to afanityczna (drobnoziarnista) skała magmowa o średniej zawartości krzemionki i niskiej zawartości metali alkalicznych . Ma mniej niż 20% kwarcu i 10% skalenia objętościowo, przy czym co najmniej 65% skalenia w skale składa się z plagioklazów . To umieszcza andezyt w bazalt / andezyt diagramu QAPF . Andezyt dodatkowo różni się od bazaltu zawartością krzemionki wynoszącą ponad 52%. Jednak często nie jest możliwe określenie składu mineralnego skał wulkanicznych, ze względu na ich bardzo drobne ziarno, a andezyt jest wówczas definiowany chemicznie jako skała wulkaniczna o zawartości od 57% do 63% krzemionki i nie więcej niż około 6% tlenki metali alkalicznych. To umieszcza andezyt w polu O2 klasyfikacji TAS . Andezyt bazaltowy , o zawartości krzemionki od 52% do 57%, jest reprezentowany przez pole O1 w klasyfikacji TAS, ale nie jest odrębnym typem skał w klasyfikacji QAPF.
Andezyt ma zwykle kolor od jasno do ciemnoszarego, ze względu na zawartość minerałów hornblendy lub piroksenu . ale może wykazywać szeroki zakres cieniowania. Ciemniejszy andezyt może być trudny do odróżnienia od bazaltu, ale powszechną praktyczną zasadą , stosowaną poza laboratorium, jest to, że andezyt ma wskaźnik koloru mniejszy niż 35.
Plagioklaz w andezycie różni się znacznie zawartością sodu, od anortytu do oligoklazy , ale zazwyczaj jest to andezyna , w której anortyt stanowi około 40 % molowych plagioklazu. Minerały piroksenowe, które mogą być obecne, obejmują augit , gołąb lub ortopiroksen . Magnetyt , cyrkon , apatyt , ilmenit , biotyt i granat są powszechnymi minerałami pomocniczymi. Skaleń alkaliczny może być obecny w niewielkich ilościach.
Andezyt jest zwykle porfirytowy i zawiera większe kryształy ( fenokryształy ) plagioklazu utworzone przed ekstruzją, która wyniosła magmę na powierzchnię, osadzone w drobnoziarnistej matrycy . Powszechne są również fenokryształy piroksenu lub hornblendy. Minerały te mają najwyższe temperatury topnienia typowych minerałów , które mogą krystalizować ze stopu i dlatego jako pierwsze tworzą stałe kryształy. Klasyfikacja andezytów może zostać udoskonalona według najliczniejszego fenokryształu . Na przykład, jeśli hornblenda jest głównym minerałem fenokryształu, andezyt zostanie opisany jako andezyt hornblendy .
Wulkanizm andezytowy
Lawa andezytowa ma zazwyczaj lepkość 3,5 × 10 6 cP w temperaturze 1200 ° C (2190 ° F). To nieco więcej niż lepkość gładkiego masła orzechowego . W rezultacie wulkanizm andezytowy jest często wybuchowy, tworząc tufy i skupiska . Kominy andezytowe mają tendencję do tworzenia wulkanów kompozytowych , a nie wulkanów tarczowych charakterystycznych dla bazaltu, o znacznie niższej lepkości wynikającej z niższej zawartości krzemionki i wyższej temperatury erupcji.
Wypływy lawy blokowej są typowe dla law andezytowych z wulkanów kompozytowych. Zachowują się podobnie do ʻaʻā , ale ich bardziej lepki charakter powoduje, że zamiast klinkieru powierzchnia pokryta jest kanciastymi fragmentami (blokami) o gładkich bokach (blokami) zastygłej lawy. Podobnie jak w przypadku strumieni ʻaʻā, stopione wnętrze strumienia, które jest izolowane przez zestaloną blokową powierzchnię, przesuwa się po gruzie spadającym z czoła strumienia. Poruszają się również znacznie wolniej w dół i są grubsze niż przepływy ʻaʻā.
Powstawanie wytopów w łukach wyspowych
Chociaż andezyt jest powszechny w innych układach tektonicznych, jest szczególnie charakterystyczny dla zbieżnych brzegów płyt . Jeszcze przed rewolucją tektoniczną płyt geolodzy zdefiniowali linię andezytu na zachodnim Pacyfiku, która oddzielała bazalt ze środkowego Pacyfiku od andezytu położonego dalej na zachód. Zbiega się to ze strefami subdukcji na zachodniej granicy płyty Pacyfiku . Magmatyzm w regionach łuku wyspowego pochodzi z wzajemnego oddziaływania płyty subdukcyjnej i klina płaszcza , obszaru w kształcie klina między płytami subdukcyjnymi i nadrzędnymi. Obecność zbieżnych brzegów zdominowanych przez andezyt jest tak charakterystyczna dla unikalnej tektoniki płyt Ziemi, że Ziemia została opisana jako „planeta andezytowa”.
Podczas subdukcji subdukowana skorupa oceaniczna jest poddawana rosnącemu ciśnieniu i temperaturze, co prowadzi do metamorfizmu . Uwodnione minerały, takie jak amfibole , zeolity lub chloryny (które są obecne w litosferze oceanicznej ) odwadniają się, gdy zmieniają się w bardziej stabilne, bezwodne formy, uwalniając wodę i rozpuszczalne pierwiastki do leżącego powyżej klina płaszcza. Wlewanie wody do klina obniża solidus materiału płaszcza i powoduje częściowe stopienie. Ze względu na mniejszą gęstość częściowo stopionego materiału, unosi się on przez klin aż do osiągnięcia dolnej granicy płyty nadrzędnej. Wytopy powstające w klinie płaszcza mają skład bazaltowy, ale odznaczają się wyraźnym wzbogaceniem w pierwiastki rozpuszczalne (np. potas (K), bar (Ba) i ołów (Pb)), które pochodzą z osadów zalegających płytka subdukcyjna. Chociaż istnieją dowody sugerujące, że subdukcyjna skorupa oceaniczna może również topić się podczas tego procesu, względny udział trzech składników (skorupy, osadu i klina) w generowanych bazaltach jest nadal przedmiotem dyskusji.
Utworzony w ten sposób bazalt może przyczynić się do powstania andezytu poprzez krystalizację frakcyjną, częściowe stopienie skorupy lub mieszanie magmy, z których wszystkie zostaną omówione dalej.
Geneza
Pośrednie skały wulkaniczne powstają w wyniku kilku procesów:
- Krystalizacja frakcyjna macierzystej magmy mafijnej.
- Częściowe stopienie materiału skorupy ziemskiej.
- Mieszanie magmy między felsową magmą ryolityczną i maficzną bazaltową w zbiorniku magmy
- Częściowe stopienie metasomatyzowanego płaszcza
Krystalizacja frakcyjna
Aby uzyskać skład andezytowy poprzez krystalizację frakcyjną , magma bazaltowa musi skrystalizować określone minerały, które są następnie usuwane ze stopu. To usuwanie może odbywać się na różne sposoby, ale najczęściej odbywa się to przez osiadanie kryształów. Pierwszymi minerałami, które krystalizują i zostają usunięte z bazaltu, są oliwiny i amfibole . Te maficzne minerały osiadają z magmy, tworząc maficzne kumulaty. Istnieją geofizyczne dowody z kilku łuków, że duże warstwy kumulatów maficznych leżą u podstawy skorupy. Po usunięciu tych mafijnych minerałów stop nie ma już składu bazaltowego. Zawartość krzemionki w resztkowym stopie jest wzbogacona w stosunku do składu wyjściowego. żelaza i magnezu jest wyczerpana . W miarę trwania tego procesu stop staje się coraz bardziej ewoluujący, ostatecznie przekształcając się w andezyt. Jednak bez ciągłego dodawania materiału maficznego stop ostatecznie osiągnie ryolitową . Powoduje to powstanie charakterystycznego połączenia łuków wysp bazaltowo-andezytowo-ryolitowych , z andezytem najbardziej charakterystycznym typem skały.
Częściowe stopienie skorupy
Częściowo stopiony bazalt w klinie płaszcza przesuwa się w górę, aż dotrze do podstawy nadrzędnej skorupy. Tam stopiony bazalt może albo zatopić skorupę, tworząc warstwę stopionego materiału u jej podstawy, albo może przemieścić się do nadrzędnej płyty w postaci grobli . Jeśli podłoży skorupę, bazalt może (teoretycznie) spowodować częściowe stopienie dolnej skorupy z powodu przenoszenia ciepła i substancji lotnych. Modele wymiany ciepła pokazują jednak, że bazalty łukowe umieszczone w temperaturach 1100–1240 ° C nie mogą zapewnić wystarczającej ilości ciepła do stopienia amfibolitu z niższej skorupy ziemskiej . Bazalt może jednak stopić górny materiał skorupy pelitycznej .
Mieszanie magmy
W łukach kontynentalnych, takich jak Andy , magma często gromadzi się w płytkiej skorupie, tworząc komory magmowe. Magmy w tych zbiornikach ewoluowały pod względem składu (od dacytu do ryolitu) zarówno w procesie krystalizacji frakcyjnej, jak i częściowego topnienia otaczającej skały wiejskiej . Z biegiem czasu, gdy krystalizacja trwa, a system traci ciepło, zbiorniki te ochładzają się. Aby pozostać aktywnymi, komory magmowe muszą stale zasilać układ gorącym stopionym bazaltem. Kiedy ten materiał bazaltowy miesza się z wyewoluowaną magmą ryolityczną, kompozycja powraca do andezytu, jego fazy pośredniej. Dowodem na mieszanie się magmy jest obecność fenokryształów w niektórych andezytach, które nie są w równowadze chemicznej ze stopem, w którym się znajdują.
Częściowe stopienie metasomatyzowanego płaszcza
Andezyty o wysokiej zawartości magnezu ( boninity ) w łukach wysp mogą być prymitywnymi andezytami, powstałymi z metasomatyzowanego płaszcza. Dowody eksperymentalne pokazują, że zubożona skała płaszcza wystawiona na działanie płynów alkalicznych, takich jak te, które mogą być wydzielane przez płytę subdukcyjną, generuje magmę przypominającą andezyty o wysokiej zawartości magnezu.
Próbki pozaziemskie
W 2009 roku naukowcy ujawnili, że andezyt został znaleziony w dwóch meteorytach (o numerach GRA 06128 i GRA 06129), które odkryto na polu lodowym Graves Nunataks podczas sezonu polowego US Antarctic Search for Meteorites 2006/2007. To prawdopodobnie wskazuje na nowy mechanizm generowania skorupy andezytowej.
Wraz z bazaltami andezyty są składnikiem skorupy marsjańskiej . Obecność charakterystycznych stromych kopuł na Wenus sugeruje, że andezyt mógł powstać z dużych komór magmy, w których mogło dojść do osadzania się kryształów.
Zobacz też
- Lista typów skał - Lista typów skał rozpoznawanych przez geologów
- Metamorfizm - zmiana minerałów we wcześniej istniejących skałach bez topienia się w płynną magmę
- Skorupa oceaniczna – najwyższa warstwa oceanicznej części płyty tektonicznej
- Geneza granitu – Pospolity typ natrętnej, felsycznej skały magmowej o strukturze ziarnistej
- Porfir – strukturalna forma skały magmowej z wielkoziarnistymi kryształami w drobnej matrycy
Linki zewnętrzne
- Pochodzenie skorupy kontynentalnej, streszczenie
- Pochodzenie skorupy kontynentalnej, pełny artykuł
- Magmatyzm łuku wyspowego
- Eksperymentalne i teoretyczne ograniczenia dotyczące częściowego topnienia perydotytu w klinie płaszcza
- Tekstury skał magmowych
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
