stringtranslate.com

Вулканическое стекло

Песчинка вулканического стекла под петрографическим микроскопом . Его аморфная природа заставляет его исчезать в кросс-поляризованном свете (нижний кадр). Масштаб коробки указан в миллиметрах.

Вулканическое стеклоаморфный (некристаллизованный) продукт быстро остывающей магмы . Как и все типы стекла , это состояние вещества, промежуточное между плотно упакованным, высокоупорядоченным массивом кристаллов и сильно неупорядоченным массивом жидкости . [1] Вулканическое стекло может относиться к поровому материалу или матрице в афанитовой (мелкозернистой) вулканической породе или к любому из нескольких типов стекловидных магматических пород .

Источник

Вулканическое стекло образуется при быстром охлаждении магмы . Магма, быстро охлажденная до температуры ниже нормальной температуры кристаллизации, становится переохлажденной жидкостью, а при дальнейшем быстром охлаждении превращается в аморфное твердое вещество. Переход от переохлажденной жидкости к стеклу происходит при температуре, называемой температурой стеклования, которая зависит как от скорости охлаждения, так и от количества воды, растворенной в магме. Магму, богатую кремнеземом и бедную растворенной водой, легче всего охладить достаточно быстро, чтобы образовать вулканическое стекло. В результате риолитовая магма с высоким содержанием кремнезема может производить тефру , полностью состоящую из вулканического стекла, а также может образовывать стекловидные потоки лавы . [2] Туфы пепловых потоков обычно состоят из бесчисленных микроскопических осколков вулканического стекла. [3] Базальт с низким содержанием кремнезема образует стекло лишь с трудом, так что базальтовая тефра почти всегда содержит хотя бы некоторое количество кристаллического материала ( кристаллы закалки ). [2] Температура стеклования базальта составляет около 700 ° C (1292 ° F). [4]

Механизмы, контролирующие образование вулканического стекла, дополнительно иллюстрируются двумя формами базальтового стекла: тахилитом и сидеромеланом . Тахилит непрозрачен для проходящего света из-за обилия крошечных кристаллов оксидных минералов , взвешенных в стекле. Сидеромелан частично прозрачен, поскольку содержит гораздо меньше кристаллов. Сидеромелан встречается в изобилии только при извержениях, где базальтовая магма очень быстро охлаждается при контакте с водой, например, при фреатомагматических извержениях . [5] Базальтовое вулканическое стекло также присутствует в подушечных лавах . [6]

Из механизмов охлаждения, ответственных за образование вулканического стекла, наиболее эффективным является закалка водой с последующим охлаждением увлеченным воздухом в столбе извержения . Наименее эффективным механизмом является охлаждение в нижней части потока, контактирующего с землей. [4]

Типы

Чаще всего вулканическое стекло относится к обсидиану , риолитовому стеклу с высоким содержанием кремнезема (SiO 2 ). [7]

Другие типы вулканического стекла включают следующее:

Внесение изменений

Вулканическое стекло химически нестабильно и легко разлагается. Молекулы воды легко вступают в реакцию с открытой, неупорядоченной структурой вулканического стекла, удаляя из стекла растворимые катионы и осаждая вторичные ( аутигенные ) минералы. В результате литификация вулканического пепла является одним из самых быстрых низкотемпературных процессов литификации. Изменение вулканического стекла на срединно-океанических хребтах могло в значительной степени способствовать образованию массивных сульфидных отложений , а изменение слоев вулканического пепла сформировало экономически важные месторождения цеолита и бентонита . [9]

Рекомендации

  1. ^ Бейтс, Роберт Л.; Джексон, Джулия А. (1984). «вулканическое стекло». Словарь геологических терминов (3-е изд.). Американский геологический институт . ISBN 9780385181013. Проверено 7 апреля 2022 г.
  2. ^ аб Фишер, Р.В.; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer-Verlag. стр. 75–76. ISBN 3540127569.
  3. ^ Фишер и Шминке 1984, с. 96-97.
  4. ^ Аб Шминке, Ганс-Ульрих (2003). Вулканизм . Берлин: Шпрингер. п. 213. ИСБН 978-3-540-43650-8.
  5. ^ Фишер и Шминке 1984, стр. 75–76.
  6. ^ Николс, ARL; Потузак, М.; Дингуэлл, Д.Б. (февраль 2009 г.). «Скорость остывания базальтовых гиалокластитов и стекол подушечной лавы из керна бура HSDP2». Geochimica et Cosmochimica Acta . 73 (4): 1052–1066. Бибкод : 2009GeCoA..73.1052N. дои : 10.1016/j.gca.2008.11.023.
  7. ^ Река, Арианит А.; Павловский, Благой; Лисичков Кирилл; Джашари, Ахмед; Боев, Блазо; Боев, Иван; Лазарова, Майя; Эскизейбек, Волкан; Орал, Айхан; Йовановский, Глигор; Макрески, Петре (23 октября 2019 г.). «Химические, минералогические и структурные особенности самородного и вспученного перлита Македонии». Геология Хорватии . 72 (3): 215–21. дои : 10.4154/gc.2019.18 .
  8. ^ Фишер и Шминке 1984, с. 314-327.
  9. ^ Фишер и Шминке 1984, с. 312.