Basalt -
Basalt

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

Basalt
Magmatisk bjergart
BasaltUSGOV.jpg
Sammensætning
Primær Mafisk : plagioklas , amfibol og pyroxen
Sekundær Nogle gange feldspathoids eller olivin
.

Smeltet basaltlava har en lav viskositet på grund af dets relativt lave indhold af silica (mellem 45% og 52%), hvilket resulterer i hurtigt bevægende lavastrømme, der kan spredes over store områder, før de afkøles og størkner. Oversvømmelsesbasalter er tykke sekvenser af mange sådanne strømme, der kan dække hundredtusindvis af kvadratkilometer og udgør den mest omfangsrige af alle vulkanske formationer.

Basaltiske magmaer i Jorden menes at stamme fra den øvre kappe . Basalternes kemi giver således spor til processer dybt inde i Jordens indre .

Definition og egenskaber

QAPF-diagram med basalt/andesit-felt fremhævet med gult. Basalt skelnes fra andesit ved SiO 2  < 52 %.
Basalt er felt B i TAS-klassifikationen .
Vesikulær basalt ved Sunset Crater , Arizona. US quarter (24 mm) for skala.
Søjlebasalt flyder i Yellowstone National Park , USA

Geologer klassificerer magmatisk bjergart efter dets mineralindhold, når det er muligt, hvor de relative volumenprocenter af kvarts , alkali feldspat , plagioklas og feldspathoid ( QAPF ) er særligt vigtige. En afanitisk (finkornet) magmatisk bjergart klassificeres som basalt, når dens QAPF-fraktion er sammensat af mindre end 10 % feldspatoid og mindre end 20 % kvarts, hvor plagioklas udgør mindst 65 % af indholdet af feldspat. Dette placerer basalt i basalt/andesit-feltet i QAPF-diagrammet. Basalt adskiller sig yderligere fra andesit ved sit silicaindhold på under 52%.

Det er ofte ikke praktisk at bestemme mineralsammensætningen af ​​vulkanske bjergarter, grundet deres meget fine kornstørrelse, og geologer klassificerer så bjergarterne kemisk, hvor det samlede indhold af alkalimetaloxider og silica ( TAS ) er særligt vigtigt. Basalt defineres da som vulkansk bjergart med et indhold på 45% til 52% silica og ikke mere end 5% alkalimetaloxider. Dette placerer basalt i B-feltet i TAS-diagrammet. En sådan sammensætning beskrives som mafisk .

Basalt er normalt mørkegrå til sort i farven på grund af sit høje indhold af augite eller andre mørkfarvede pyroxenmineraler , men kan udvise en bred vifte af skygge. Nogle basalter er ret lyse på grund af et højt indhold af plagioklas, og disse beskrives nogle gange som leukobasalter . Lysere basalt kan være svært at skelne fra andesit , men en almindelig tommelfingerregel , der bruges i feltforskning , er, at basalt har et farveindeks på 35 eller derover.

Basalts fysiske egenskaber afspejler dets relativt lave silicaindhold og typisk høje jern- og magnesiumindhold. Den gennemsnitlige tæthed af basalt er 2,9 g/cm 3 sammenlignet med en typisk densitet for granit på 2,7 g/cm 3 . Viskositeten af ​​basaltisk magma er relativt lav, omkring 10 4 til 10 5 cP , selvom dette stadig er mange størrelsesordener højere end vand (som har en viskositet på ca. 1 cP). Viskositeten af ​​basaltisk magma svarer til ketchups .

Basalt er ofte porfyrisk og indeholder større krystaller ( phenokrystaller ) dannet før ekstruderingen, der bragte magmaen til overfladen, indlejret i en mere finkornet matrix . Disse phenokrystaller er normalt af augite, olivin eller en calciumrig plagioklas, som har de højeste smeltetemperaturer af de typiske mineraler , der kan krystallisere fra smelten og er derfor de første til at danne faste krystaller.

Basalt indeholder ofte vesikler , der dannes, når opløste gasser bobler ud af magmaet, når det dekomprimeres under dets tilgang til overfladen, og den udbrudte lava størkner, før gasserne kan undslippe. Når vesikler udgør en væsentlig brøkdel af klippens volumen, beskrives klippen som scoria .

Udtrykket basalt anvendes til tider på lavvandede, påtrængende bjergarter med en sammensætning, der er typisk for basalt, men bjergarter af denne sammensætning med en faneritisk (grovere) grundmasse omtales mere korrekt som diabas (også kaldet dolerit) eller, når de er mere grovkornede ( krystaller over 2 mm på tværs), som gabbro . Diabase og gabbro er således de hypabyssale og plutoniske ækvivalenter til basalt.

Søjlebasalt ved Szent György Hill, Ungarn

I de hadiske , arkæiske og tidlige proterozoiske eoner af Jordens historie var kemien af ​​udbrudte magmaer væsentligt anderledes end nutidens på grund af umodne skorpe- og astenosfæredifferentiering . Disse ultramafiske vulkanske bjergarter med indhold af silica (SiO 2 ) under 45 % klassificeres normalt som komatiitter .

Etymologi

Ordet "basalt" er i sidste ende afledt af sent latinsk basaltes , en stavefejl af latinske basanitter "meget hård sten", som blev importeret fra oldgræsk βασανίτης ( basanitter ), fra βάσανος ( basanos , " prøvesten "). Det moderne petrologiske udtryk basalt , der beskriver en særlig sammensætning af lava-afledt sten, stammer fra dets brug af Georgius Agricola i 1546 i hans værk De Natura Fossilium . Agricola påførte "basalt" på den vulkanske sorte klippe under biskoppen af ​​Meissens Stolpen-borg , idet han mente, at den var den samme som "basaniten" beskrevet af Plinius den Ældre i 77 e.Kr. i Naturalis Historiae .

Typer

Store masser skal afkøles langsomt for at danne et polygonalt ledmønster, som her ved Giant's Causeway i Nordirland
Basaltsøjler nær Bazaltove , Ukraine

På Jorden er det meste af basalt dannet ved dekompressionssmeltning af kappen . Det høje tryk i den øvre kappe (på grund af vægten af ​​den overliggende klippe ) hæver smeltepunktet for kappesten, så næsten hele den øvre kappe er fast. Imidlertid er kappebjergart duktilt (den faste sten deformeres langsomt under høj belastning). Når tektoniske kræfter får varm kappesten til at krybe opad, kan faldet i trykket på den opstigende sten få dens smeltepunkt til at falde nok til, at stenen delvist smelter . Dette producerer basaltisk magma.

Dekompressionssmeltning kan forekomme i en række forskellige tektoniske indstillinger. Disse omfatter kontinentale riftzoner, ved midt-ocean-rygge, over hotspots og i bag-buebassiner . Basalt produceres også i subduktionszoner , hvor kappesten stiger til en kappekile over den faldende plade. Dekompressionssmeltning i denne indstilling forbedres ved yderligere at sænke smeltepunktet af vanddamp og andre flygtige stoffer, der frigives fra pladen. Hver sådan indstilling producerer basalt med karakteristiske egenskaber.

  • Tholeiitisk basalt er relativt rig på jern og fattig på alkalimetaller og aluminium . Inkluderet i denne kategori er de fleste basalter i havbunden , de fleste store oceaniske øer og kontinentale oversvømmelser som f.eks. Columbia River Plateau .
    • Høj og lav titanium basalt. Basaltbjergarter er i nogle tilfælde klassificeret efter deres titanium (Ti) indhold i High-Ti og Low-Ti sorter. High-Ti og Low-Ti basalt er blevet skelnet i Paraná- og Etendeka-fælderne og Emeishan -fælderne .
    • Mid-ocean ridge basalt (MORB) er en tholeiitisk basalt, der almindeligvis kun er udbrudt ved havrygge og er karakteristisk lav i inkompatible elementer . Selvom alle MORB'er er kemisk ens, erkender geologer, at de varierer betydeligt i, hvor udtømte de er i inkompatible elementer. Deres tilstedeværelse i umiddelbar nærhed langs midten af ​​havets højdedrag tolkes som bevis for kappe-inhomogenitet.
      • E-MORB, beriget MORB, er relativt uudtømt i inkompatible elementer. E-MORB blev engang anset for at være typisk for hot spots langs mid-ocean-rygge, såsom Island, men er nu kendt for at være til stede mange steder langs mid-ocean-rygge.
      • N-MORB, normal MORB, er gennemsnitlig i sit indhold af inkompatible elementer.
      • D-MORB, udtømt MORB, er stærkt udtømt i inkompatible elementer.
  • Alkalibasalt er relativt rig på alkalimetaller. Det er silica-undermættet og kan indeholde feldspatoider , alkali feldspat , phlogopite og kaersutit . Augit i alkalibasalt er titaniumberiget augit, og lav-calcium pyroxener er aldrig til stede. De er karakteristiske for kontinental riftning og hotspot-vulkanisme.
  • Basalt med højt aluminiumoxidindhold har mere end 17 % aluminiumoxid (Al 2 O 3 ) og er mellem i sammensætning mellem tholeiitisk basalt og alkalibasalt. Dens relativt aluminiumoxidrige sammensætning er baseret på bjergarter uden phenokrystaller af plagioklas . Disse repræsenterer den lave silica -ende af den kalkalkaliske magmaserie og er karakteristiske for vulkanske buer over subduktionszoner.
  • Boninit er en form for basalt med højt indhold af magnesium , der generelt udbryder i bag-buebassiner , kendetegnet ved dets lave titaniumindhold og sporelementsammensætning.
  • Ocean ø-basalter omfatter både tholeiitter og alkalibasalter, hvor tholeiite dominerer tidligt i øens eruptive historie. Disse basalter er karakteriseret ved forhøjede koncentrationer af uforenelige elementer. Dette tyder på, at deres kildekappesten har produceret lidt magma i fortiden (den er ikke udtømt ).

Petrologi

Mikrofotografi af et tyndt udsnit af basalt fra Bazaltove, Ukraine
undersøgelser har gjort omfattende brug af basalt. .

Alkalibasalter har typisk mineralsammensætninger, der mangler orthopyroxen, men indeholder olivin. Feltspat-phenokrystaller er typisk labradorit til andesin i sammensætning. Augite er rig på titanium sammenlignet med augite i tholeiitisk basalt. Mineraler såsom alkali feldspat , leucit , nefelin , sodalit , phlogopit glimmer og apatit kan være til stede i grundmassen.

Basalt har høje liquidus- og solidus -temperaturer - værdier på jordens overflade er nær eller over 1200 °C (liquidus) og nær eller under 1000 °C (solidus); disse værdier er højere end værdierne for andre almindelige magmatiske bjergarter.

Størstedelen af ​​tholeiitiske basalter dannes på cirka 50-100 km dybde inde i kappen. Mange alkalibasalter kan dannes på større dybder, måske helt ned til 150-200 km. Oprindelsen af ​​basalt med højt aluminiumoxidindhold fortsætter med at være kontroversiel, med uenighed om, hvorvidt det er en primær smelte eller afledt af andre basalttyper ved fraktionering.

Geokemi

I forhold til de fleste almindelige magmatiske bjergarter er basaltsammensætninger rige på MgO og CaO og lave på SiO 2 og alkalioxiderne, dvs. Na 2 O + K 2 O , i overensstemmelse med deres TAS-klassificering . Basalt indeholder mere silica end picrobasalt og de fleste basanitter og tephriter, men mindre end basalt andesit . Basalt har et lavere totalindhold af alkalioxider end trachybasalt og de fleste basanitter og tefritter.

Basalt har generelt en sammensætning på 45-52 vægt-% SiO 2 , 2-5 vægt-% totale alkalier, 0,5-2,0 vægt-% TiO 2 , 5-14 vægt-% FeO og 14 vægt-% eller mere Al 2 O 3 . Indholdet af CaO er sædvanligvis tæt på 10 vægt%, indholdet af MgO er sædvanligvis i området 5 til 12 vægt%.

O-indhold på 12 % eller mere.

Overflod af lanthanid eller sjældne jordarters elementer (REE) kan være et nyttigt diagnostisk værktøj til at hjælpe med at forklare historien om mineralkrystallisation, når smelten afkøles. Især den relative overflod af europium sammenlignet med andre REE er ofte markant højere eller lavere og kaldes europium-anomalien . Det opstår, fordi Eu 2+ kan erstatte Ca 2+ i plagioklas feldspat, i modsætning til nogen af ​​de andre lanthanider, som har tendens til kun at danne 3+ kationer .

Mid-ocean ridge basalts (MORB) og deres påtrængende ækvivalenter, gabbros, er de karakteristiske magmatiske bjergarter dannet ved mid-ocean ridges. De er tholeiitiske basalter, der er særligt lave i totale alkalier og inkompatible sporelementer, og de har relativt flade REE-mønstre normaliseret til kappe- eller kondritværdier . I modsætning hertil har alkalibasalter normaliserede mønstre, der er stærkt beriget i den lette REE og med større overflod af REE og andre inkompatible elementer. Fordi MORB basalt anses for at være en nøgle til at forstå pladetektonik , er dens sammensætning blevet meget undersøgt. Selvom MORB-sammensætninger er karakteristiske i forhold til gennemsnitlige sammensætninger af basalter udbrudt i andre miljøer, er de ikke ensartede. For eksempel ændrer sammensætninger sig med position langs den midtatlantiske højderyg , og sammensætningerne definerer også forskellige områder i forskellige havbassiner. Mid-ocean ridge basalter er blevet underopdelt i sorter som normal (NMORB) og dem, der er lidt mere beriget med uforenelige elementer (EMORB).

Isotopforhold mellem grundstoffer som strontium , neodym , bly , hafnium og osmium i basalter er blevet undersøgt meget for at lære om udviklingen af ​​jordens kappe . Isotopforhold mellem ædelgasser , såsom 3 He / 4 He, er også af stor værdi: for eksempel spænder forholdet for basalter fra 6 til 10 for tholeiitisk basalt ved midterhavets højderyg (normaliseret til atmosfæriske værdier), men til 15-24 og mere for hav-ø-basalter, der menes at være afledt af kappefaner .

Kildebjergarter for de delvise smeltninger, der producerer basaltisk magma, omfatter sandsynligvis både peridotit og pyroxenit .

Morfologi og teksturer

En aktiv basalt lavastrøm

Formen, strukturen og teksturen af ​​en basalt er diagnostisk for, hvordan og hvor den brød ud - for eksempel om den er i havet, i et eksplosivt askeudbrud eller som krybende pāhoehoe- lavastrømme, det klassiske billede af hawaiianske basaltudbrud .

Subaerial udbrud

); og lavastrømme.

Basalt i toppen af ​​lavastrømme fra undergrunden og kegler vil ofte være stærkt blærede , hvilket giver en letvægts "skummende" tekstur til klippen. Basaltæske er ofte røde, farvet af oxideret jern fra forvitrede jernrige mineraler såsom pyroxen .

ʻAʻā- typer af blokeret aske og breccia-strømme af tyk, tyktflydende basaltisk lava er almindelige i Hawaii. Pāhoehoe er en meget flydende, varm form af basalt, som har tendens til at danne tynde forklæder af smeltet lava, som fylder huler og nogle gange danner lavasøer . Lavarør er almindelige træk ved pāhoehoe-udbrud.

Basaltisk tuf eller pyroklastiske klipper er mindre almindelige end basaltiske lavastrømme. Normalt er basalt for varmt og flydende til at opbygge tilstrækkeligt tryk til at danne eksplosive lavaudbrud, men lejlighedsvis vil dette ske ved at fange lavaen i den vulkanske hals og ophobning af vulkanske gasser . Hawaiis Mauna Loa - vulkan gik i udbrud på denne måde i det 19. århundrede, ligesom Mount Tarawera , New Zealand, gjorde i dets voldsomme udbrud i 1886. Maar- vulkaner er typiske for små basalttoffer, dannet ved eksplosivt udbrud af basalt gennem skorpen, der danner et forklæde af blandet basalt- og murstensbreccia og en vifte af basalttuf længere ude fra vulkanen.

Amygdaloid struktur er almindelig i reliktvesikler, og smukt krystalliserede arter af zeolitter , kvarts eller calcit findes ofte.

Søjleformet basalt
Giant 's Causeway i Nordirland
Søjleleddet basalt i Tyrkiet
Søjlebasalt ved Kap Stolbchaty , Rusland

Under afkøling af en tyk lavastrøm dannes kontraktionsled eller brud. Hvis en strømning afkøles relativt hurtigt, opbygges betydelige kontraktionskræfter . Mens en strømning kan krympe i den lodrette dimension uden at bryde, kan den ikke let optage krympning i vandret retning, medmindre der dannes revner; det omfattende brudnetværk, der udvikler sig, resulterer i dannelsen af ​​søjler . Disse strukturer er overvejende sekskantede i tværsnit, men polygoner med tre til tolv eller flere sider kan observeres. Størrelsen af ​​søjlerne afhænger løst af afkølingshastigheden; meget hurtig afkøling kan resultere i meget små (<1 cm diameter) kolonner, mens langsom afkøling er mere tilbøjelige til at producere store kolonner.

Ubådsudbrud

Pudebasalt på Stillehavets havbund

Karakteren af ​​undersøiske basaltudbrud er i vid udstrækning bestemt af vanddybden, da øget tryk begrænser frigivelsen af ​​flygtige gasser og resulterer i udsivning af udbrud. Det er blevet anslået, at på dybder større end 500 meter (1.600 ft) er eksplosiv aktivitet forbundet med basaltisk magma undertrykt. Over denne dybde er ubådsudbrud ofte eksplosive og har en tendens til at producere pyroklastisk sten frem for basaltstrømme. Disse udbrud, beskrevet som Surtseyan, er karakteriseret ved store mængder damp og gas og dannelsen af ​​store mængder pimpsten .

Pude basalter

Når basalt bryder ud under vandet eller strømmer ud i havet, slukker kontakten med vandet overfladen, og lavaen danner en karakteristisk pudeform , hvorigennem den varme lava knækker og danner endnu en pude. Denne "pude" tekstur er meget almindelig i undersøiske basaltiske strømme og er diagnostisk for et undervandsudbrudsmiljø, når det findes i gamle klipper. Puder består typisk af en finkornet kerne med en glasagtig skorpe og har radial samling. Størrelsen på de enkelte puder varierer fra 10 cm op til flere meter.

Når pāhoehoe lava kommer ind i havet, danner den normalt pudebasalt. Men når ʻaʻā kommer ind i havet, danner den en kystkegle , en lille kegleformet ophobning af tuffacet affald dannes når den blokerede ʻaʻā lava kommer ind i vandet og eksploderer fra opbygget damp.

Øen Surtsey i Atlanterhavet er en basaltvulkan, som brød havoverfladen i 1963. Den indledende fase af Surtseys udbrud var meget eksplosiv, da magmaen var ret flydende, hvilket fik stenen til at blive blæst fra hinanden af ​​den kogende damp til dannelse en tuf og slaggkegle. Dette har efterfølgende flyttet sig til en typisk pāhoehoe-lignende adfærd.

Vulkansk glas kan være til stede, især som skorpe på hurtigt afkølede overflader af lavastrømme, og er almindeligvis (men ikke udelukkende) forbundet med undervandsudbrud.

Pudebasalt produceres også af nogle subglaciale vulkanudbrud.

Fordeling

jorden

Basalt er den mest almindelige vulkanske bjergart på Jorden og udgør over 90% af al vulkansk bjergart på planeten. Jordskorpenoceaniske tektoniske plader består overvejende af basalt, fremstillet af opadstigende kappe under havryggene . Basalt er også den vigtigste vulkanske klippe på mange oceaniske øer , herunder øerne Hawaii , Færøerne og Réunion . Udbruddet af basaltlava observeres af geologer ved omkring 20 vulkaner om året.

Basalt er den klippe, der er mest typisk for store magmatiske provinser . Disse omfatter kontinentale oversvømmelsesbasalter , de mest voluminøse basalter fundet på land. Eksempler på basalter fra kontinentale oversvømmelser omfattede Deccan-fælderne i Indien , Chilcotin-gruppen i British Columbia , Canada , Paraná -fælderne i Brasilien, de sibiriske fælder i Rusland , Karoo - basaltprovinsen i Sydafrika og Columbia River Plateau i Washington og Oregon .

Basalt er også almindelig omkring vulkanske buer, især dem på tynd skorpe .

Gamle prækambriske basalter findes normalt kun i fold- og trykbælter og er ofte stærkt metamorfoserede. Disse er kendt som grønstensbælter , fordi lavgradig metamorfose af basalt producerer chlorit , actinolit , epidot og andre grønne mineraler.

Andre kroppe i solsystemet

.

Månen

Måneolivinbasalt indsamlet af Apollo 15 -astronauter

De mørke områder, der er synlige på Jordens måne , månens maria , er sletter af basaltiske lavastrømme. Disse klipper blev udtaget både af det bemandede amerikanske Apollo-program og det robotiske russiske Luna-program og er repræsenteret blandt månemeteoritterne .

Månebasalter adskiller sig fra deres modparter på jorden primært ved deres høje jernindhold, som typisk spænder fra omkring 17 til 22 vægt% FeO. De har også et bredt spektrum af titaniumkoncentrationer (til stede i mineralet ilmenit ), der spænder fra mindre end 1 vægt% TiO 2 til ca. 13 vægt%. Traditionelt er månebasalter blevet klassificeret efter deres titaniumindhold, med klasser som hedder høj-Ti, lav-Ti og meget-lav-Ti. Ikke desto mindre viser globale geokemiske kort over titanium opnået fra Clementine-missionen , at månens maria besidder et kontinuum af titaniumkoncentrationer, og at de højeste koncentrationer er de mindst talrige.

Månebasalter viser eksotiske teksturer og mineralogi, især chokmetamorfose , mangel på oxidation typisk for terrestriske basalter og fuldstændig mangel på hydrering . De fleste af Månens basalt brød ud for mellem omkring 3 og 3,5 milliarder år siden, men de ældste prøver er 4,2 milliarder år gamle, og de yngste strømme, baseret på aldersdateringsmetoden til kratertælling , anslås at have udbrudt kun 1,2 milliarder år. år siden.

Venus

Fra 1972 til 1985 nåede fem Venera- og to VEGA -landere med succes Venus' overflade og udførte geokemiske målinger ved hjælp af røntgenfluorescens og gammastråleanalyse. Disse gav resultater i overensstemmelse med, at klippen på landingsstederne var basalter, herunder både tholeiitiske og stærkt alkaliske basalter. Landerne menes at være landet på sletter, hvis radarsignatur er basaltiske lavastrømme. Disse udgør omkring 80% af Venus' overflade. Nogle steder viser høj reflektivitet i overensstemmelse med uvejret basalt, hvilket indikerer basaltisk vulkanisme inden for de sidste 2,5 millioner år.

Mars

Basalt er også en almindelig sten på overfladen af ​​Mars , som bestemt af data sendt tilbage fra planetens overflade og af Mars-meteoritter .

Vesta

Analyse af Hubble Space Telescope- billeder af Vesta tyder på, at denne asteroide har en basaltisk skorpe dækket med en brecciated regolit , der stammer fra skorpen. Beviser fra jordbaserede teleskoper og Dawn-missionen tyder på, at Vesta er kilden til HED-meteoritterne , som har basaltiske egenskaber. Vesta er den vigtigste bidragyder til opgørelsen af ​​basaltiske asteroider i hovedasteroidebæltet.

Io

Lavastrømme repræsenterer et stort vulkansk terræn på Io . Analyse af Voyager- billederne fik videnskabsmænd til at tro, at disse strømme hovedsageligt bestod af forskellige forbindelser af smeltet svovl. Efterfølgende jordbaserede infrarøde undersøgelser og målinger fra rumfartøjet Galileo indikerer dog, at disse strømme er sammensat af basaltisk lava med mafisk til ultramafisk sammensætning. Denne konklusion er baseret på temperaturmålinger af Ios "hotspots", eller termiske emissionssteder, som antyder temperaturer på mindst 1.300 K og nogle så høje som 1.600 K. Indledende estimater, der tyder på udbrudstemperaturer, der nærmer sig 2.000 K, har siden vist sig at være overvurderet, fordi de forkerte termiske modeller blev brugt til at modellere temperaturerne.

Ændring af basalt

Forvitring

Denne klippevæg viser mørke årer af mobiliseret og udfældet jern i kaoliniseret basalt i Hungen, Vogelsberg-området, Tyskland.
Kaoliniseret basalt nær Hungen, Vogelsberg, Tyskland

Sammenlignet med granitiske bjergarter udsat på jordens overflade, forvitrer basaltfremspring relativt hurtigt. Dette afspejler deres indhold af mineraler, der krystalliserede ved højere temperaturer og i et miljø, der er fattigere på vanddamp end granit. Disse mineraler er mindre stabile i det koldere, vådere miljø på jordens overflade. Den finere kornstørrelse af basalt og det vulkanske glas, der nogle gange findes mellem kornene, fremskynder også forvitringen. Det høje jernindhold i basalt får forvitrede overflader i fugtigt klima til at akkumulere en tyk skorpe af hæmatit eller andre jernoxider og -hydroxider, hvilket farver klippen en brun til rustrød farve. På grund af det lave kaliumindhold i de fleste basalter omdanner forvitring basalten til calciumrigt ler ( montmorillonit ) frem for kaliumrigt ler ( illit ). Yderligere forvitring, især i tropiske klimaer, omdanner montmorilloniten til kaolinit eller gibbsit . Dette producerer den karakteristiske tropiske jord kendt som laterit . Det ultimative forvitringsprodukt er bauxit , den vigtigste malm i aluminium.

Kemisk forvitring frigiver også let vandopløselige kationer såsom calcium , natrium og magnesium , som giver basaltiske områder en stærk bufferkapacitet mod forsuring . Calcium frigivet af basalter binder CO 2 fra atmosfæren og danner CaCO 3 og fungerer således som en CO 2 fælde.

Metamorfose

Metamorfoseret basalt fra et arkæisk grønstensbælte i Michigan, USA. De mineraler, der gav den originale basalt dens sorte farve, er blevet metamorfoseret til grønne mineraler.

Intens varme eller stort tryk omdanner basalt til dets metamorfe stenækvivalenter . Afhængigt af metamorfosens temperatur og tryk kan disse omfatte grønskifer , amfibolit eller eklogit . Basalter er vigtige bjergarter inden for metamorfe områder, fordi de kan give vital information om de metamorfe forhold , der har påvirket regionen.

Metamorfoserede basalter er vigtige værter for en række hydrotermiske malme , herunder aflejringer af guld, kobber og vulkanogene massive sulfider .

Livet på basaltiske klipper

De almindelige korrosionstræk ved vulkansk basalt under vandet tyder på, at mikrobiel aktivitet kan spille en væsentlig rolle i den kemiske udveksling mellem basaltiske klipper og havvand. De betydelige mængder af reduceret jern, Fe(II), og mangan, Mn(II), til stede i basaltiske bjergarter, giver potentielle energikilder til bakterier . Nogle Fe(II)-oxiderende bakterier dyrket fra jernsulfidoverflader er også i stand til at vokse med basaltisk sten som kilde til Fe(II). Fe- og Mn-oxiderende bakterier er blevet dyrket fra forvitrede undersøiske basalter fra Loihi Seamount . Bakteriers indvirkning på at ændre den kemiske sammensætning af basaltisk glas (og dermed havskorpen ) og havvand tyder på, at disse interaktioner kan føre til anvendelse af hydrotermiske åbninger til livets oprindelse .

Bruger

Basalt bruges i byggeri (f.eks. som byggesten eller i grundarbejdet ), fremstilling af brosten (af søjlebasalt) og til fremstilling af statuer . Opvarmning og ekstrudering af basalt giver stenuld , som har potentiale til at være en fremragende termisk isolator .

Kulstofbinding i basalt er blevet undersøgt som et middel til at fjerne kuldioxid, produceret af menneskelig industrialisering, fra atmosfæren. Undersøiske basaltaflejringer, spredt i havene rundt om på kloden, har den ekstra fordel, at vandet fungerer som en barriere for genudslip af CO 2 til atmosfæren.

Se også

  • Basaltviftestruktur  - Klippeformation sammensat af søjleformede basaltsøjler, der er faldet sammen til en vifteform
  • Basaltfiber  – Strukturelle fibre spundet af smeltet basalt
  • Bimodal vulkanisme  - Udbrud af både mafisk og felsisk lava fra et enkelt vulkansk center
  • Plutonisme  - Geologisk teori om, at jordens magmatiske bjergarter er dannet ved størkning af smeltet materiale
  • Polybar smeltning  - En oprindelsesmåde for basaltisk magma
  • Skjoldvulkan  - Lavprofilvulkan dannes normalt næsten udelukkende af flydende lavastrømme
  • Spilit  – Finkornet magmatisk bjergart, som er et resultat af ændring af oceanisk basalt
  • Sideromelane  – Vitrebasalt vulkansk glas
  • Vulkan  - Brud i skorpen på en planet, der tillader lava, aske og gasser at undslippe fra under overfladen

Referencer

Kilder

  • Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrologi: magmatisk, sedimentær og metamorf (2. udgave). New York: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-2438-4.
  • Blatt, Harvey; Middleton, Gerard; Murray, Raymond (1980). Oprindelse af sedimentære bjergarter (2d udg.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-642710-0.
  • Crawford, AJ (1989). Boninitter . London: Unwin Hyman. ISBN 978-0-04-445003-0.
  • Hyndman, Donald W. (1985). Petrologi af magmatiske og metamorfe bjergarter (2. udgave). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-031658-4.
  • Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S., Jr. (1993). Manual of mineralogy: (efter James D. Dana) (21. udg.). New York: Wiley. ISBN 978-0-471-57452-1.
  • Levin, Harold L. (2010). Jorden gennem tiden (9. udg.). Hoboken, NJ: J. Wiley. ISBN 978-0-470-38774-0.
  • Lillie, Robert J. (2005). Parker og plader: geologien af ​​vores nationalparker, monumenter og kyster (1. udg.). New York: WW Norton. ISBN 978-0-393-92407-7.
  • Macdonald, Gordon A.; Abbott, Agatin T.; Peterson, Frank L. (1983). Vulkaner i havet: Hawaiis geologi (2. udg.). Honolulu: University of Hawaii Press. ISBN 978-0-8248-0832-7.
  • McBirney, Alexander R. (1984). Magmatisk petrologi . San Francisco, Californien: Freeman, Cooper. ISBN 978-0-19-857810-9.
  • Parfitt, Elisabeth Ann; Parfitt, Liz; Wilson, Lionel (2008). Grundlæggende om fysisk vulkanologi . Wiley. ISBN 978-0-632-05443-5.
  • Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principper for magmatisk og metamorfisk petrologi (2. udgave). Cambridge, Storbritannien: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-88006-0.
  • Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Vulkanisme . Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-43650-8.

Yderligere læsning