close

Bazalt

Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Bazalt
Kamień bazaltowy.jpg
Próbka bazaltowa z Ciudad Real (Hiszpania)
Facet magmowy - wulkaniczny
Tekstura dobre szkło
seria magmowa subalkaliczne, alkaliczne
Kolor Ciemnoszary, czarny [ 1 ]
minerały
niezbędne minerały Augit , plagioklaz
Minerały akcesoryjne oliwin

Bazalt to ciemno zabarwiona , ekstrudowana skała magmowa o mafijnym składzie — bogata w krzemiany magnezu i żelaza oraz krzemionkę — stanowiąca jedną z najliczniejszych skał w skorupie ziemskiej .

Bazalt ma zazwyczaj strukturę porfirową , z fenokryształami oliwinu , augitu , plagioklazu i drobnokrystalicznej matrycy . Czasami może mieć postać szkła , zwanego syderomelanem , z bardzo małą ilością kryształów lub bez nich.

Bazalt jest najpowszechniejszą skałą wulkaniczną i przewyższa wszystkie inne skały magmowe, nawet razem, [ 1 ] ponieważ stanowi większość dna oceanu . Na kontynentach występują duże połacie bazaltu, które nazywane są pułapkami . Z kolei często spotyka się go na wyspach oceanicznych oraz na kontynentalnych i wyspowych łukach wulkanicznych .

Podobne skały, często związane z bazaltem, to diabaz , gabro i andezyt .

Występuje również na powierzchniach Księżyca i Marsa , a także w niektórych meteorytach .

Formularze i występowanie

Image
Castellfullit de la Roca w Geronie ( Hiszpania ), miasto zbudowane na bazaltowych kolumnach .

Bazalt pokrywa około 70% powierzchni Ziemi i ma większe pokrycie powierzchni niż wszystkie inne skały magmowe razem wzięte. [ 1 ] ​[ 2 ]​ Ta skała występuje szczególnie obficie na dnie oceanu , ponieważ tworzy górną warstwę skorupy oceanicznej (nie licząc osadów , które ją częściowo pokrywają). [ 1 ] W kontekście naukowym MORB , skrót od bazaltu grzbietów śródoceanicznych , jest nazywany bazaltem, który pochodzi z grzbietów śródoceanicznych i tworzy górne warstwy skorupy oceanicznej. [ 3 ] Oprócz zwykłej skorupy oceanicznej istnieją duże, głównie bazaltowe przestrzenie zwane pułapkami , które mogą pokryć tysiące km², [ 4 ] z pojedynczymi przepływami o objętości ponad 2000 km³. [ 5 ] Niektóre z głównych pułapek znajdują się w basenie Paraná , na Syberii , płaskowyżu Dekańskim , Karoo iw dorzeczu rzeki Columbia . [ 6 ] Inne obszary występowania bazaltu to kontynentalne i wyspiarskie łuki wulkaniczne oraz wyspy oceaniczne . [ 3 ]

Image
Bazalt w postaci roztopionej i stałej lawy .

Bazalt wynurzający się na powierzchnię podczas erupcji wulkanicznych ma temperaturę od 1100 do 1250 °C. [ 7 ] W postaci lawy bazalt płynie stosunkowo łatwo i może tworzyć wulkany osłonowe , które składają się głównie z tej skały. [ 1 ] ​[ 6 ]​ Łatwiejszy przepływ bazaltu wynika z jego niskiej zawartości krzemionki , która pozwala przepływom bazaltu podróżować ponad 20 km, a gazom magmy ulatniać się bez tworzenia erupcyjnych kolumn . [ 7 ]

Bazalt może występować w różnych postaciach, takich jak lawa , ogniste lawiny , w błotach , hialoclastyty , piroklasty i popiół . [ 8 ] Kiedy bazalt występuje w postaci lawy , może przybierać postać lawy poduszkowej , lawy Aa , lawy pahoehoe i tworzyć rurki lawowe . [ 8 ] ​[ 9 ]

Bazaltowa magma krystalizująca w grobli tworzy subwulkaniczny odpowiednik bazaltu, diabaz , podczas gdy ta sama magma krystalizuje w komorze magmowej , tworzy gabro , plutoniczny odpowiednik bazaltu. [ 10 ]

Pozaziemski bazalt

Bazalt występuje również na powierzchni innych ciał Układu Słonecznego , takich jak Mars , Wenus [ 11 ] czy Księżyc , gdzie pokrywa około 17% powierzchni. [ 2 ] Bazalt księżycowy różni się od bazaltu ziemskiego, w tym zawiera wyższą zawartość ilmenitu . [ 6 ] Niektóre meteoryty typu achondrytów są bazaltami, co jest dowodem aktywności wulkanicznej na ciele niebieskim, z którego pochodzą. [ 12 ] Istnieją achondryty bazaltowe pochodzące z Księżyca, podczas gdy inna grupa achondrytów bazaltowych zwanych „shergotytami” pochodzi z powierzchni Marsa. [ 12 ]

Chemia i mineralogia

Image
Pęcherzykowy bazalt z Sunset Crater w Arizonie. Skaluj monetę o wartości 25 centów .

Bazalt ma ciemny kolor i jest bogaty w żelazo i magnez . W porównaniu do innych skał magmowych bazalt ma niską zawartość krzemionki . [ 13 ] Chociaż bazalt może występować w formie szklanej , bez kryształów lub z niewielką ich ilością , często zawiera fenokryształy oliwinu , augitu i plagioklazy . [ 6 ] ​[ 13 ]​ Bazalty często mają strukturę porfirową z wyżej wymienionymi fenokryształami i drobnokrystaliczną matrycą . [ 13 ]

Przykład składu chemicznego bazaltu wyrażony jako procent masowy tlenków :

SiO2 _ TiO2 _ Al 2 LUB 3 Fe2O3 _ _ _ Brzydki MnO MgO CaO Na2O _ _ K2O _ _ P2O5 _ _ _
49,97 1,87 15,99 3,85 7.24 0,20 6.84 9,62 2,96 1.12 0,35

Dane są średnią z analizy 3594 próbek bazaltów. [ 14 ]

Pochodzenie

Image
Bazaltowe Wzgórza w Pułapkach Dekanu , Indie .

Istnieje spór o to, czy bazalt w stanie magmowym jest pierwotny (pochodziłby bezpośrednio ze stopienia skał), czy też wywodzi się z innego typu bardziej maficznej magmy . [ 15 ] W każdym razie istnieje kilka skał, które posiadają niezbędne pierwiastki, aby poprzez ich bezpośrednie połączenie lub ich fuzję, a następnie uszlachetnienie, wytworzyły bazaltową magmę . Są to: perydotyt , piroksenit , hornblendyt , sam bazalt oraz inne skały z przeobrażonych bazaltów , takie jak amfibolit i eklogit . [ 15 ] Z wielu powodów kilka z tych skał zostało zdyskwalifikowanych jako możliwe źródła magmy bazaltowej, co sprzyja tezie, że perydotyty dają początek bazaltom, [ 15 ] jednak mniejszość naukowców skłania się ku eklogitom. [ 15 ]

Przyczyna częściowego stapiania się skał, z których bezpośrednio lub pośrednio wywodzi się magma bazaltowa, jest różna w zależności od środowiska tektonicznego . W grzbietach śródoceanicznych sukcesywne oddzielanie się płyt tektonicznych powoduje unoszenie się materiału (perydotytu) z płaszcza ziemskiego i jego częściowe topnienie w wyniku dekompresji. [ 16 ] Bazalty strefy subdukcji są wytwarzane przez częściowe stopienie w płaszczu po inwazji wodnych płynów z płyty subdukcji . [ 17 ] Większość naukowców uważa, że ​​bazalty, które występują w płytach tektonicznych, a nie na ich krawędziach (takich jak grzbiety śródoceaniczne i strefy subdukcji) są przejawem częściowego stopienia spowodowanego wysoką temperaturą pióropuszy . [ 17 ]

Skały pochodne

magmowy

Magma bazaltowa może wytwarzać skały inne niż bazaltowe, takie jak andezyt , dacyt i ryolit , poprzez krystalizację frakcyjną , chociaż asymilacja skał skorupowych również odgrywa ważną rolę w tworzeniu tych skał. [ 18 ] Według niektórych eksperymentów laboratoryjnych, magmę felsic można wytworzyć bezpośrednio z częściowego stopienia bazaltu. [ 19 ] W przypadku islandzkich ryolitów istnieją dwie hipotezy i obie dotyczą bazaltu: jedna postuluje, że ryolity pochodzą z częściowego stopienia bazaltu, a druga postuluje, że frakcjonowana krystalizacja i asymilacja skorupy przez magmę bazaltową generuje magmę ryolityczną . [ 18 ]

metamorficzny

Image
Eklogite , skała, która może powstać po ekstremalnym metamorfizmie z bazaltu.

Bazalt może być protolitem szerokiej gamy skał metamorficznych w zależności od warunków temperatury i ciśnienia. Niektóre ze skał metamorficznych, które mogą pochodzić z bazaltu (metabasalty), to blueschist , greenschist , amfibolit i granulite . [ 20 ] Różne facje metamorficzne noszą nazwy od skał utworzonych z protolitu bazaltowego. [ 20 ]

Eklogity to skały o składzie bazaltowym, które zostały poddane ekstremalnym ciśnieniom w płaszczu lub w strefach subdukcji . [ 21 ]

Bazalty zmienione przez cyrkulację hydrotermalną w pobliżu grzbietów śródoceanicznych tworzą kłoski . [ 22 ]

Przemiany i wietrzenie

Jeśli chodzi o wietrzenie chemiczne , składniki bazaltu mają tendencję do rozpadu w następującej kolejności: szkło , oliwin , plagioklaz , piroksen i minerały nieprzezroczyste na końcu . [ 23 ] Chemiczne wietrzenie bazaltu pochłania dwutlenek węgla , a 70% tego zużycia wynika z wietrzenia glinokrzemianów z magnezem i wapniem . [ 24 ]

Sideromelan , jak nazywa się szkło bazaltowe , w kontakcie z wodą zmienia się w materiał zwany palagonitem , zanim ostatecznie rozpada się na smektyt , minerał z grupy gliny . [ 25 ]

Zastosowanie i właściwości

Image
Kostka bazaltowa (czarna) i wapienna (biała) w Lizbonie .

Na przestrzeni dziejów bazalt był używany jako materiał budowlany przez różne kultury , w tym meksykańskich Olmeków [ 26 ] starożytnego Egiptu [ 27 ] i ludu Rapanui [ 28 ] , by wymienić tylko kilka . Do wzmacniania konstrukcji betonowych stosuje się dziś sztuczne włókna bazaltowe . [ 29 ]

Mimo że jest wodoodporny, nie zaleca się jego stosowania przy niektórych pracach hydraulicznych ze względu na nadmierne pękanie. [ 30 ] Inną wadą jest to, że powierzchnie bazaltowe mają tendencję do tworzenia małych białych plam w miejscach, w których minerał analcymu został zmieniony, prawdopodobnie przez promieniowanie słoneczne . [ 31 ]

Bazalt ma niższy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż granit , wapień , piaskowiec , kwarcyt , marmur czy łupek , dzięki czemu ulega niewielkim uszkodzeniom od ognia . [ 32 ] Ze względu na niskie albedo bazaltów, powierzchnie tej skały mają tendencję do nagrzewania się bardziej niż inne w wyniku promieniowania słonecznego , osiągając na Saharze temperatury prawie 80 °C . [ 33 ] Masywny bazalt (bez pęcherzyków ) ma gęstość od 2,8 do 2,9  g / cm³ , co czyni go gęstszym niż granit i marmur , ale mniej niż gabro . [ 34 ] Bazalt został oszacowany w skali twardości Mohsa na twardość, która może wynosić od około 4,8 do 6,5 . [ 35 ]

Historia

Image
Wulkany Chaîne des Puys we Francji odegrały kluczową rolę w udowodnieniu wulkanicznego pochodzenia bazaltu.

W ciągu dziesięcioleci, około 1800 roku , pojawiły się kontrowersje naukowe wokół pochodzenia bazaltu. Uczniowie i zwolennicy niemieckiego geologa Abrahama Gottloba Wernera argumentowali, że bazalt to skała osadowa , która powstała w wyniku opadów atmosferycznych w wielkim starożytnym oceanie. Ta teoria nazywa się „ Neptunizm ”. Teorii tej sprzeciwiły się dwa obozy: zwolennicy Jamesa Huttona , znanego później jako „ plutoniści ”, którzy twierdzili, że bazalt jest skałą natrętną, oraz „wulkaniści”, którzy uważali bazalt za skałę wulkaniczną . [ 36 ] Niektóre z argumentów Neptunistów przeciwko wulkanicznemu pochodzeniu bazaltu to jego obecność w miejscach takich jak Grobla Olbrzyma i Saksonia , gdzie nie ma aktywnych wulkanów, a także przypuszczalne znaleziska skamieniałości w bazalcie. [ 36 ] Zamieszanie spowodowane odkryciem bazaltu bez widocznych wulkanów miało miejsce również w Ameryce, gdzie Juan Ignacio Molina zauważył bazalty Chiloé , gdzie obecnie nie ma wulkanów, co wyklucza pochodzenie wulkaniczne. [ 37 ] Przeciwko tworzeniu się bazaltu podczas erupcji wulkanicznych, Neptuniści twierdzili, że było to spowodowane raczej topnieniem bazaltu Neptuna pod wulkanami. [ 36 ] Do 1830 r. obóz Neptunów rozpadł się, tracąc większość swoich zwolenników, którzy rozpoznali wulkaniczne pochodzenie bazaltu, w niektórych przypadkach dzięki wizytom na wulkanach i bazaltach Chaîne des Puys we Francji . [ 36 ]

Zobacz także

Referencje

  1. ↑ a b c de Basalt , Nationalencyklopedin ( w języku szwedzkim) . Źródło 10 października 2011.
  2. ↑ a b Francis i Oppenheimer, 2003, s. 35
  3. ↑ ab Hall , 1993, s. 292-293
  4. ↑ Flood Basalts , Uniwersytet Stanowy w Oregonie . Dostęp 8 października 2011.
  5. ↑ Powodziowe bazalty, pióropusze płaszczowe i masowe wymieranie , Towarzystwo Geologiczne . Dostęp 8 października 2011.
  6. ↑ abcd Bazalt Store norske leksikon ( w języku norweskim) . Źródło 9 października 2011.
  7. ↑ a b Słownik zdjęć VHP: Bazalt , USGS . Źródło 10 stycznia 2012 .
  8. ^ ab Macdonald, Gordon A. (1967) (w języku angielskim) . «Formy i struktury wylewnych skał bazaltowych». W: Hess, HH i Poldervaart, Arie (red.) Bazalty: traktat Poldevaart o skałach o składzie bazaltowym. Tom I. Wydawcy międzynaukowi.
  9. ↑ Francis i Oppenheimer, 2003, s. 149-154
  10. ↑ bazalt Den Store Danske Encyklopedi (w języku duńskim). Dostęp 15 grudnia 2011.
  11. ↑ Cousins, CR i Crawford, IA (2011). Interakcja wulkan-lód jako siedlisko drobnoustrojów na Ziemi i Marsie. Astrobiologia , 11(7)
  12. ↑ a b Gill, 2010, s. 58-59
  13. ↑ abc bazalt , Encyklopedia Britannica Academic Edition . Źródło 10 października 2011.
  14. ↑ Le Maitre, RW (1976) (w języku angielskim). „Zmienność chemiczna niektórych pospolitych skał magmowych”. J. Benzyna. , 17: 589-637
  15. ↑ abcd Hall , 1993 , s . 294-341
  16. ↑ Rogers, Nick i Hawkesworth, Chris (2000). Skład magm. W: Sigursson, Haraldur (red.) Encyklopedia wulkanów .
  17. ^ ab Gill, 2010, s . 64.
  18. ↑ a b Gill, 2010, s. 161, 195 i 206-207
  19. ↑ Hall, 1993, s. 358-362
  20. ↑ a b skała metamiorficka: facja metamorficzna , Encyklopedia Britannica Academic Edition. Dostęp 27 grudnia 2011.
  21. ↑ eclogit Den Store Danske Encyklopædi (w języku duńskim). Konsultowane w dniu 9 grudnia 2011 r.
  22. ↑ spilit Den Store Danske Encyklopedi (w języku duńskim). Konsultowane w dniu 9 grudnia 2011 r.
  23. ↑ Eggleton, Richard A.; Foudoulis, Chris i Varkevisser, Duńczyk (1987) (w języku angielskim). „ Wietrzenie bazaltu: zmiany w chemii i mineralogii skał zarchiwizowane 5 marca 2016 r. w Wayback Machine ”. Gliny i minerały gliny , 35 (3): 161-169
  24. ↑ Gaillardet, J.; Dupre, B.; Louvat, P. i Allègre, CJ (1999) (w języku angielskim). « Globalne wietrzenie krzemianów i wskaźniki zużycia CO 2 wyprowadzone z chemii dużych rzek ». Geologia chemiczna .
  25. ↑ Stroncik, Nicole; oraz Schmincke, Hans-Ulrich (2002) (w języku angielskim). « Palagonite - recenzja ». International Journal of Earth Sciences , 91 (4): 680-697
  26. ↑ Diehl, Richard A (1981) (w języku angielskim). „Architektura Olmeków: porównanie San Lorenzo i La Venta”. W: Stirling, Matthew Williams; Coe, Michael D. i Grove, David C. Olmekowie i ich sąsiedzi: eseje ku pamięci Matthew W. Stirlinga .
  27. ↑ Hoffmeier, James K. (1993) (w języku angielskim). „Zastosowanie bazaltu w podłogach świątyń piramidowych Starego Państwa”. Dziennik Amerykańskiego Centrum Badawczego w Egipcie .
  28. ↑ Van Tilburg, Jo Anne (1994) (w języku angielskim). Wyspa Wielkanocna: archeologia, ekologia i kultura . Waszyngton DC: Smithsonian Institution Press. p. 24
  29. ↑ Sim, Jong-sung; Park, Cheolwoo i Księżyc, Do Young (2005) (w języku angielskim). « Charakterystyka włókna bazaltowego jako materiału wzmacniającego konstrukcje betonowe ». W: Kompozyty Część B: Inżynieria .
  30. ↑ López M., Juan Manuel (2006). Geologia stosowana w inżynierii lądowej . Madryt, Dossat 2000
  31. ↑ Winkler, 1994, s. 215
  32. ↑ Winkler, 1994, s. 248
  33. ↑ Winkler, 1994, s. 48-52
  34. ↑ Winkler, 1994, s. 3. 4
  35. ↑ Winkler, 1994, s. 38
  36. ↑ abcd Young , 2003 , s . 17-61
  37. ^ Molina Juan Ignacio (1782). Esej o historii naturalnej Chile .

Bibliografia

  • Francis, Peter i Oppenheimer, Clive (2003) (w języku angielskim) . Wulkany (wydanie drugie). Oxford University Press. ISBN 0-19-925469-9 .
  • Gill, Robin (2010) (w języku angielskim) . Skały magmowe i procesy magmowe . Wileya-Blackwella. ISBN 978-1-4443-3065-6
  • Hall, Anthony (1993) (w języku angielskim) . Petrologia magmowa (wydanie trzecie). Longmana. ISBN 0-582-30174-2
  • Macdonald, Gordon A. (1967) (w języku angielskim) . W: Hess, HH i Poldevaart, Arie (red.) Bazalty: traktat Poldervaarta o skałach o składzie bazaltowym, tom I. Wydawcy międzynaukowi. ISBN 0-471-37447-4
  • Winkler, Erhard M. (1994) (w języku angielskim) . Kamień w architekturze: właściwości, trwałość . Skoczek. ISBN 978-3-642-14474-5
  • Młody, Davis A. (2003 ) . Umysł nad magmą: historia petrologii magmowej . Wydawnictwo Uniwersytetu Princeton . ISBN 0-691-10279-1

Linki zewnętrzne

Pobrane z « https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Basalto&oldid=146614502 »