Войти
Игнимбрит, вулканическая порода, отложенная пирокластическими потоками Вулканическая порода (часто сокращается до вулканические образования в научном контексте) - это скала, образованная лавой, извергнутой из вулкана. Другими словами, он отличается от других магматических пород тем, что имеет вулканическое происхождение. Как и все типы горных пород, понятие вулканической породы является искусственным, и в природе вулканические породы переходят в гипабиссальные и метаморфические породы и являются важным элементом некоторых отложений и осадочные породы. По этим причинам в геологии вулканиты и неглубокие гипабиссальные породы не всегда рассматриваются как разные. В контексте геологии докембрия щита термин «вулканический» часто применяется к тем, что строго метавулканические породы. Вулканические породы и осадки, которые образуются из магмы, извергнутой в воздух, называются «вулканическими пластами», и технически это осадочные породы.
Вулканические породы являются одними из самых распространенных типов горных пород на поверхности Земли, особенно в океанах. На суше они очень часто встречаются на границах плит и в затопленных базальтовых провинциях. Было подсчитано, что вулканические породы покрывают около 8% современной поверхности Земли.
.
| Классификация вулканокластических пород и отложений | |||
|---|---|---|---|
| Пирокластические отложения | |||
| Размер обломков в мм | Пирокласт | Первично рыхлые: тефра | Первично уплотненные: пирокластическая порода |
| >64 мм | Бомба, блок | агломерат, слой блоков или бомба, блок тефры | агломерат, пирокластическая брекчия |
| От 64 до 2 мм | Lapillus | Слой, слой лапилли или лапилли тефры | лапиллиевый туф |
| от 2 до 1/16 мм | Грубый зерно золы | зола грубая | крупная (зольный туф) |
| < 1/16 mm | мелкая зернистость золы (пылинка) | зола мелкая (пыль t) | Тонкий (пепельный) туф (пылевой туф) |
Микрофотография обломка вулканического камня (песчинка ); верхнее изображение - плоско-поляризованный свет, нижнее изображение - кросс-поляризованный свет, масштабная рамка слева по центру составляет 0,25 миллиметра. Вулканические породы обычно мелкозернистые или афанитовые по текстуре стекла. Часто они содержат обломки других пород и вкрапленники. Вкрапленники - это кристаллы, которые больше матрицы и идентифицируются невооруженным глазом. Ромб-порфир представляет собой пример с крупными вкрапленниками ромбовидной формы , встроенными в очень мелкозернистую матрицу.
Вулканические породы часто имеют везикулярную структуру, вызванную пустотами, оставленными летучими, захваченными в расплавленной лаве. Пемза представляет собой сильно везикулярную породу, образовавшуюся в взрывных вулканических извержениях.
Большинство современных петрологов классифицируют магматические породы, включая вулканические породы, по их химическому составу, когда разбираются с их происхождением. Тот факт, что из одних и тех же первоначальных магм могут развиться разные минералогии и текстуры, заставил петрологов в значительной степени полагаться на химию при изучении происхождения вулканической породы.
IUGS классификация афанитовых вулканических пород в соответствии с их относительной щелочностью (Na 2 O + K 2 O) и кремнеземом (SiO 2) весовое содержание. Синяя область - это примерно то место, где появляются щелочные породы; желтая область, где появляются субщелочные породы. Первоисточник: * Le Maitre, R.W. (ed.); 1989 : Классификация вулканических пород и глоссарий терминов, Blackwell Science, Оксфорд. Химическая классификация вулканических пород основана, прежде всего, на общем содержании кремния и щелочных металлов. (натрий и калий ), выраженные как массовая доля оксида кремния и оксидов щелочных металлов (K2O плюс Na2O ). Они помещают камень в одно из полей диаграммы TAS. Ультрабазитовые породы и карбонатиты имеют свою собственную специализированную классификацию, но они редко встречаются как вулканические породы. Некоторые поля TAS-диаграммы далее подразделяются по соотношению оксида калия и оксида натрия. Дополнительные классификации могут быть сделаны на основе других компонентов, таких как содержание алюминия или железа.
Вулканические породы также широко делятся на субщелочные, щелочные и щелочные вулканические породы . Субщелочные породы определяются как породы, в которых
SiO 2< -3.3539 × 10 × A + 1.2030 × 10 × A - 1.5188 × 10 × A + 8.6096 × 10 × A - 2.1111 × A + 3.9492 × A + 39.0
, где как содержание кремнезема, так и общее содержание оксида щелочного металла (A) выражено как молярная доля. Поскольку на диаграмме TAS используется весовая доля, а граница между щелочной и субщелочной породой определяется в единицах молярной доли, положение этой кривой на диаграмме TAS является приблизительным. Щелочные вулканические породы определяются как породы, содержащие Na 2 O + K 2 O>Al 2O3, поэтому некоторые из оксидов щелочных металлов должны присутствовать в виде эгирина или натриевый амфибол, а не полевой шпат.
Химический состав вулканических пород зависит от двух вещей: первоначального состава первичной магмы и последующей дифференциации. Дифференциация большинства магм имеет тенденцию к увеличению содержания кремнезема (SiO 2 ), в основном за счет фракционирования кристаллов. Первоначальный состав большинства магм базальтовый, хотя небольшие различия в начальном составе могут привести к множественным сериям дифференциации.
Наиболее распространенными из этих рядов являются толеитовые, известково-щелочные и щелочные.
Большинство вулканических пород. разделяют ряд общих минералов. Дифференциация вулканических пород имеет тенденцию к увеличению содержания кремнезема (SiO 2) в основном за счет фракционной кристаллизации. Таким образом, более развитые вулканические породы, как правило, богаче минералами с более высоким содержанием кремнезема, такими как филло и тектосиликаты, включая полевые шпаты, кварц полиморфы и мусковит. Хотя все еще преобладают силикаты, более примитивные вулканические породы содержат минеральные ассоциации с меньшим содержанием кремнезема, такие как оливин и пироксены. Серия реакций Боуэна правильно предсказывает порядок образования наиболее распространенных минералов в вулканических породах.
Иногда магма может собирать кристаллы, кристаллизовавшиеся из другой магмы; эти кристаллы называются ксенокристаллами. Алмазы, обнаруженные в кимберлитах, являются редкими, но хорошо известными ксенокристами; кимберлиты не создают алмазы, а собирают их и переносят на поверхность Земли.
Афанитовая песчинка вулканического происхождения с мелкозернистой основной массой, как видно под петрографическим микроскопом 
везикулярный оливиновый базальт из Ла Пальма (зеленый вкрапленники представляют собой оливин ).
Кусок пемзы размером 15 сантиметров (5,9 дюйма), поддерживаемый свернутой банкнотой 20 долларов США, демонстрирует его очень низкую плотность. Вулканические породы названы в зависимости от их химического состава и текстуры. Базальт - очень распространенная вулканическая порода с низким содержанием кремнезема. Риолит - вулканическая порода с высоким содержанием кремнезема. Риолит имеет содержание кремнезема, подобное таковому в граните, а базальт по составу равен габбро. Вулканические породы среднего размера включают андезит, дацит, трахит и латит.
Пирокластические породы являются продуктом взрывного вулканизма. Часто они кислые (с высоким содержанием кремнезема). Пирокластические породы часто являются результатом вулканического мусора, например пепел, бомбы и тефра и другие вулканические выбросы. Примерами пирокластических пород являются интрузии туф и игнимбритов.
Мелководные , которые имеют структуру, аналогичную вулканическим, а не плутоническим породам, также считаются быть вулканическим, переходящим в субвулканический.
Термины лавовый камень и лавовый камень больше используются маркетологами, чем геологами, которые, вероятно, сказали бы «вулканическая порода» (потому что лава представляет собой расплавленную жидкость, а горная порода - твердая). «Лавовый камень» может описывать все, что угодно, от рыхлой кремнистой пемзы до твердого основного проточного базальта, и иногда используется для описания горных пород, которые никогда не были лавой., но выглядят так, как будто они есть (например, осадочный известняк с ямками растворения ). Чтобы передать что-либо о физических или химических свойствах породы, следует использовать более конкретный термин; хороший поставщик будет знать, какие вулканические породы они продают.
ʻAʻā рядом с лавой пахоеве в Национальном памятнике и заповеднике Кратеры Луны, Айдахо, США. 
Немецкий пример латита, типа вулканической породы Подгруппа горных пород, образующихся из вулканической лавы, называется магматическими вулканическими породами (чтобы отличить их от магматических пород, которые образуются из магмы под поверхностью, называемых магматическими плутоническими породами ).
Лавы разных вулканов после охлаждения и затвердевания сильно различаются по внешнему виду и составу. Если поток лавы риолита быстро охлаждается, он может быстро застыть в черном стекловидном веществе, называемом обсидианом. Когда та же лава заполнена пузырьками газа, она может образовывать губчатую пемзу. Если дать ему медленно остыть, он образует однородно твердую породу светлого цвета, называемую риолитом.
Образец риолита 
Базальтовый шлак с острова Амстердам в Индийском океане Лавы, быстро остывшие при контакте с воздухом или водой, в основном мелкокристаллический или иметь, по крайней мере, мелкозернистую основную массу, представляющую ту часть вязкого полукристаллического потока лавы, которая была еще жидкой в момент извержения. В это время они находились только под атмосферным давлением, а пар и другие газы, которые в них содержались в большом количестве, могли свободно уходить; из-за этого возникает множество важных модификаций, наиболее ярким из которых является частое присутствие многочисленных паровых полостей (везикулярная структура), часто вытянутых в удлиненные формы, которые впоследствии заполняются минералами путем инфильтрации (миндалевидная структура
Поскольку кристаллизация происходила в то время, когда масса все еще продвигалась вперед под поверхность Земли, последние сформированные минералы (в основной массе ) обычно располагаются в субпараллельной спирали. линии, которые следуют за направлением движения (текучесть или флюидальная структура) - и более крупные ранние минералы, которые ранее кристаллизовались, могут иметь такое же расположение. Большинство лав перед выбросом опускаются значительно ниже их исходной температуры. По своему поведению они представляют собой близкую аналогию с горячими растворами солей в воде, которые, когда они приближаются к температуре насыщения, сначала откладывают урожай крупных, хорошо сформированных кристаллов (лабильная стадия), а затем осаждают облака более мелких, менее совершенных кристаллов. частицы (метастабильная стадия).
В вулканических породах первое поколение кристаллов обычно образуется до того, как лава вышла на поверхность, то есть во время подъема из подземных глубин к кратеру вулкана. Наблюдения часто подтверждают, что свежевыпущенные лавы содержат крупные кристаллы, переносимые расплавленной жидкой массой. Большие, хорошо сформированные ранние кристаллы (вкрапленники ) считаются порфировыми ; более мелкие кристаллы окружающей матрицы или основной массы относятся к стадии пост-эффузии. Реже лава полностью расплавляется в момент выброса; затем они могут охладиться, образуя непорфировые мелкокристаллические породы, или, при более быстром охлаждении, они могут по большей части быть некристаллическими или стекловидными (стекловидные породы, такие как обсидиан, тахилит, каменный камень ).
Общей чертой стекловидных пород является наличие округлых тел (сферолитов ), состоящих из тонких расходящихся волокон, расходящихся от центра; они состоят из несовершенных кристаллов полевого шпата, смешанного с кварцем или тридимитом. ; подобные тела часто создаются искусственно в стеклах, которым дают медленно остыть. Редко эти сферолиты являются полыми или состоят из концентрических раковин с промежутками между ними (lithophysae ). Перлитная структура, также часто встречающееся в стеклах, состоит из присутствия концентрических округлых трещин из-за сжатия при охлаждении.
Вулканические породы, Порто-Монис, Мадейра Вкрапленники или порфировые минералы не только больше, чем у основной массы; поскольку матрица все еще была жидкой, когда они образовывали г они могли принимать идеальные кристаллические формы без вмешательства давления соседних кристаллов. Они, кажется, быстро росли, так как часто заполнены оболочками из стекловидного или мелкокристаллического материала, такого как основная масса. Микроскопическое исследование вкрапленников часто показывает, что у них сложная история. Очень часто на них видны слои разного состава, на которые указывают различия в цвете или других оптических свойствах; таким образом, авгит может быть зеленым в центре, окруженным различными оттенками коричневого; или они могут быть бледно-зелеными в центре и более темно-зелеными с сильным плеохроизмом (эгирином) на периферии.
В полевых шпатах центр обычно богаче кальцием, чем окружающие слои, и следующие друг за другом зоны часто можно отметить, каждый менее кальциевый, чем те, что в нем. Вкрапленники кварца (и других минералов) вместо острых, совершенных кристаллических граней могут иметь округлые корродированные поверхности с притупленными остриями и неправильными язычковыми выступами матрицы в субстанцию кристалла. Понятно, что после того, как минерал кристаллизовался, он частично снова растворился или подвергся коррозии в какой-то период, прежде чем матрица затвердела.
Корродированные вкрапленники биотита и роговой обманки очень опасны. обычен в некоторых лавах; они окружены черными каймами магнетита, смешанного с бледно-зеленым авгитом. Роговая обманка или биотитовое вещество оказалось нестабильным на определенной стадии консолидации и было заменено параморфом авгита и магнетита, который может частично или полностью замещать исходный кристалл, но все же сохраняет свои характерные очертания.
