Вулканическое стекло
Вулканическое стекло — аморфный (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
[ редактировать ]Вулканическое стекло образуется при магмы быстром охлаждении . 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] пепловых потоков Туфы 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 хоть какое-то кристаллическое вещество ( закалочные кристаллы ). [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
[ редактировать ]Чаще всего вулканическое стекло относится к обсидиану , риолитовому стеклу с высоким содержанием кремнезема (SiO 2 ). [7]
Другие типы вулканического стекла включают следующее:
- Пемза , которая считается стеклом, поскольку не имеет кристаллической структуры.
- Слёзы апачей , разновидность узловатого обсидиана.
- Тахилит (также пишется тахилит), базальтовое стекло с относительно низким содержанием кремнезема.
- Сидеромелан , менее распространенная форма тахилита.
- Палагонит — продукт преобразования базальтового стекла. [8]
- Гиалокластит — гидратированная туфоподобная брекчия сидеромелана и палагонита.
- Волосы Пеле , нити или волокна вулканического стекла, обычно базальтового.
- Слезы Пеле , слезообразные капли вулканического стекла, обычно базальтового.
- Лиму о Пеле (водоросли Пеле), тонкие листы и чешуйки от коричневато-зеленого до почти прозрачного вулканического стекла, обычно базальтового.
Изменение
[ редактировать ]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, возможно, внесло значительный вклад в образование массивных сульфидных отложений , а изменение слоев вулканического пепла сформировало экономически важные месторождения цеолита и бентонита . [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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.
- ^ Jump up to: а б Фишер, Р.В.; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer Verlag. стр. 75–76. ISBN 3540127569 .
- ^ Фишер и Шминке 1984 , с. 96-97.
- ^ Jump up to: а б Шминке, Ганс-Ульрих (2003). Вулканизм . Берлин: Шпрингер. п. 213. ИСБН 978-3-540-43650-8 .
- ^ Фишер и Шминке 1984 , стр. 75–76.
- ^ Николс, АРЛ; 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 .
- ^ 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 .
- ^ Фишер и Шминке 1984 , с. 314-327.
- ^ Фишер и Шминке 1984 , с. 312.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
