Bazalt

Bazalt

Bazaltni stupovi u Stazi divova u severnoj Irskoj

Velike mase moraju se polako ohladiti da bi formirali strukturu poligona

Jastučasti bazalt na dnu južnog pacifika

Bazaltni stupovi u Turskoj

Bazalt je tvrda izlivna magmatska stena, tamnosive i crnkaste boje. Obično je sitnozrnast zbog dugog vremena hlađenja lave na površini zemlje. Može biti porfirne strukture, tj. da sadrži veće kristale u matričnom obliku. Može imati vezikularnu ili fluidalnu teksturu. Bazalt je obično crn ili siv. Bazaltne magme nastaju dekompresionim topljenjem zemljinog omotača (mantla). Izvorne stene za delimično topljenje sadrže peridotit i piroksenit. Kristalni delovi okeanskih ploča sastoje se uglavnom od bazalta, koji je nastao iz mantla ispod okeanskih grebena. Više od 90% svih vulkanskih stena na Zemlji su bazalt.

Plinije je koristio reč bazalt. Ponekad se reč bazalt koristi i za dubinske magmatske stene što nije ispravno, a čiji je sastav sličan bazaltu, ali stene takvoga sastava nazivaju se dolerit ili gabro.

Definicija i karakteristike

Geolozi klasifikuju magmatsku stenu prema njenom mineralnom sadržaju kad god je to moguće, pri čemu su relativni zapreminski procenti kvarca, alkalnog feldspata, plagioklasa i feldspatoida (QAPF) posebno važni. Afanitska (fino zrnasta) magmatska stena se klasifikuje kao bazalt kada je njena frakcija QAPF sastavljena od manje od 10% feldspatoida i manje od 20% kvarca, pri čemu plagioklas čini najmanje 65% njegovog sadržaja feldspata. Ovo postavlja bazalt u bazalt/andezitsko polje na QAPF dijagramu. Bazalt se dalje razlikuje od andezita po sadržaju silicijum dioksida od ispod 52%.

Često nije praktično odrediti mineralni sastav vulkanskih stena, zbog njihove veoma fine veličine zrna, i geolozi zatim klasifikuju stene hemijski, pri čemu je ukupan sadržaj oksida alkalnih metala i silicijum dioksida (TAS) posebno važan. Bazalt se tada definiše kao vulkanska stena sa sadržajem od 45% do 52% silicijum dioksida i ne više od 5% oksida alkalnih metala. Ovo postavlja bazalt u B polje TAS dijagrama. Takav sastav je opisan kao mafički.

Bazalt je obično tamno sive do crne boje, zbog visokog sadržaja augita ili drugih tamno obojenih piroksenskih minerala, ali može pokazati širok spektar senki. Neki bazalti su prilično svetli zbog visokog sadržaja plagioklasa, a oni se ponekad opisuju kao leukobazalti. Lakši bazalt može biti tešak za razlikovanje od andezita, ali uobičajeno pravilo koje se koristi u terenskim istraživanjima je da bazalt ima indeks boje 35 ili veći.

Fizička svojstva bazalta odražavaju njegov relativno nizak sadržaj silicijum dioksida i tipično visok sadržaj gvožđa i magnezijuma. Prosečna gustina bazalta je 2,9 g/cm³, u poređenju sa tipičnom gustinom granita od 2,7 g/cm³. Viskozitet bazaltne magme je relativno nizak, oko 10⁴ do 10⁵ cP, iako je to još mnogo redova veličine više od vode (koja ima viskozitet od oko 1 cP). Viskozitet bazaltne magme je sličan onom kečapa.

Bazalt je često porfiritan, sadrži veće kristale (fenokriste) formirane pre ekstruzije koja je magmu iznela na površinu, ugrađenu u matricu sitnijeg zrna. Ovi fenokristi su obično od augita, olivina ili plagioklaza bogatog kalcijumom, koji imaju najvišu temperaturu topljenja tipičnih minerala koji mogu da kristališu iz rastopa i stoga su prvi koji formiraju čvrste kristale.

Tipovi bazalta

• toleitski bazalt ima relativno malo silicije i siromašan je sa natrijumom. Većina bazalta okeanskog dna je toga tipa, kao i većina okeanskih ostrva.
• jako aluminijski bazalt ima više od 17% (Al₂O₃)
• alkalni bazalt ima relativno malo silicije, a bogat je natrijumom. Može sadržavati alkalni feldspat i flogopit.
• boninit je andezit bogat magnezijumom.

Petrološke karakteristike

Bazalt je karakterističan po kalcitnom plagioklasnom feldspatu i piroksenu. Olivin se takođe može naći u značajnoj meri. U bazaltu se mogu naći i oksidi gvožđa ili oksidi gvožđa i titanijuma, kao što su magnetit, ulvospinel i ilmenit. Zbog prisustva tih materijala bazalt ima jaka magnetna svojstva tokom hlađenja. Takav bazalt omogućava proučavanje paleomagnetizma Zemlje.

U teoleitičkom bazaltu česti su pirokseni i kalcijumom bogat plagioklas. Matrice stene često sadrže kvarc, tridimit ili kristobalit.

U visokoaluminijskom bazaltu prisutni su fenokristali feldspata. Alkalni bazalt je bez ortopiroksena, ali sa olivinom. Bazalt ima visokotemparaturnu tečnu i čvrstu fazu. Blizu zemljine površine ima 1200 °C, što je više od ostalih magmatskih stena. Većina teleolita stvara se na oko 50-100 kilometara ispod površine, a alkalni bazalt nastaje verovatno na 150-200 kilometara ispod površine.

Geohemija

Bazalt je bogat u MgO i CaO, a siromašan u SiO₂ i Na₂O. Bazalt ima uobičajeno sledeći sastav: 45-55% SiO₂, 2-6% alkala, 0,5-2,0% TiO₂, 5-14% FeO i 14% ili više Al₂O₃. Sastav od CaO je uobičajeno oko 10%, a od MgO u rasponu od 5 do 12%.

Visoko aluminijski bazalt ima 17-19% Al₂O₃. Boniniti su vulkanske stene andezitskog sastava bogate magnezijumom.

Morfologija i tekstura

Oblik, struktura i tekstura bazalta pokazuje na koji je način izašao na površinu, da li je to u moru, eksplozivnom erupcijom ili tokom erupcije lave.

Erupcije na vazduhu

Bazalt, koji nastaje na otvorenom vazduhu stvara tri tipa vulkanskih depozita.

Bazalt u stubovima

Kada se hladi tanki tok lave stvaraju se značajne kontrakcione sile. Pogotovo se to dešava u slučaju brzog hlađenja. U vertikalnom smeru tok lave može da padne nadole, a da se ne nastane fraktura. U horizontalnom smeru lava se ne može akomodirati, pa se stvaraju pukotine, a mreža pukotina stvara formaciju stubova. Često se te strukture pogrešno opisuju kao heksagonalne. U stvarnosti prosečni broj strana je šest, ali javljaju se i poligoni od tri do dvanaest strana. Vrlo brzo hlađenje može da dovede do stvaranja veoma malih stubića dijametra manjeg od 1 centimetra. Uobičajeno su mnogo veći.

Verovatno najpoznatiji bazaltni tok na svetu je Džajants Kozvej (divovski tok) na severnoj obali Irske sa heksagonalnim strukturama.

Na pacifičkom ostrvu Ponpei izgrađen je u 13. veku verski kompleks pomoću stubastog bazalta.

Podvodni jastučasti bazalt

Kad bazalt eruptira pod vodom ona ga hladi i stvaraju se stene oblika jastuka (jastučaste), kroz koje se probija lava i stvara novi jastuk. Tekstura jastuka je uobičajena na morskom dnu.

Vidi još

• Spisak minerala
• Spisak stena

Literatura

• A. Y. Ozerov, The evolution of high-alumina basalts of the Klyuchevskoy volcano, Kamchatka, Russia, based on microprobe analyses of mineral inclusions. Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 95, pp. 65–79 (2000).
• A. W. Hofmann, Sampling mantle heterogeneity through oceanic basalts: isotopes and trace elements.. Treatise on Geochemistry Volume 2, pages 61–101 Elsevier Ltd. 2003. ISBN 978-0-08-044337-9. In March, 2007, the article was available on the web at https://web.archive.org/web/20070628183205/http://www1.mpch-mainz.mpg.de/%7Egeo/hofmann/Hofmann.mantle_heterogen1.pdf.
• A. V. Sobolev and others, The amount of recycled crust in sources of mantle-derived melts. Science, v. 316, pp. 412–417 (2007). http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5823/412
• Alexander Ablesimov, N. E.; Zemtsov, A. N. (2010). Relaksacionnыe эffektы v neravnovesnыh kondensirovannыh sistemah. Bazalьtы: ot izverženiя do volokna [Relaxation effects in nonequilibrium condensed systems. Basalts from eruption to fiber] (na jeziku: ruski). Moscow. 
• Francis, Peter; Oppenheimer, Clive (2003). Volcanoes (2nd izd.). Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-925469-9. 
• Gill, Robin (2010). Igneous rocks and processes : a practical guide. Chichester, West Sussex, UK: Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3065-6. 
• Hall, Anthony (1996). Igneous petrology. Harlow: Longman Scientific & Technical. ISBN 9780582230804. 
• Sobolev, Alexander V. W. Hofmann; Albrecht; Kuzmin, Dmitry V.; Yaxley, Gregory M.; Arndt, Nicholas T.; Sun-Lin Chung; Danyushevsky, Leonid V.; Elliott, Tim; Frey, Frederick A.; Michael O. Garcia; Andrey A. Gurenko; Vadim S. Kamenetsky; Andrew C. Kerr; Nadezhda A. Krivolutskaya; Vladimir V. Matvienkov; Igor K. Nikogosian; Alexander Rocholl; Ingvar A. Sigurdsson; Nadezhda M. Sushchevskaya & Mengist Teklay (20. 4. 2007). „The Amount of Recycled Crust in Sources of Mantle-Derived Melts” (PDF). Science. 316 (5823): 412—417. Bibcode:2007Sci...316..412S. PMID 17395795. 
• Siegesmund, Siegfried; Snethlage, Rolf, ur. (2013). Stone in architecture properties, durability (3rd izd.). Springer Science & Business Media. ISBN 978-3662100707. 
• Young, Davis A. (2003). Mind over magma : the story of igneous petrology. Princeton, N.J.: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-10279-5. 
• Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrology: igneous, sedimentary, and metamorphic (2nd izd.). New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-2438-4. 
• Blatt, Harvey; Middleton, Gerard; Murray, Raymond (1980). Origin of sedimentary rocks (2d izd.). Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-642710-0. 
• Crawford, A.J. (1989). Boninites. London: Unwin Hyman. ISBN 978-0-04-445003-0. 
• Hyndman, Donald W. (1985). Petrology of igneous and metamorphic rocks (2nd izd.). McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-031658-4. 
• Klein, Cornelis; Hurlbut, Cornelius S. Jr. (1993). Manual of mineralogy : (after James D. Dana) (21st izd.). New York: Wiley. ISBN 978-0-471-57452-1. 
• Levin, Harold L. (2010). The earth through time (9th izd.). Hoboken, N.J.: J. Wiley. ISBN 978-0-470-38774-0. 
• Lillie, Robert J. (2005). Parks and plates : the geology of our national parks, monuments, and seashores (1st izd.). New York: W.W. Norton. ISBN 978-0-393-92407-7. 
• Macdonald, Gordon A.; Abbott, Agatin T.; Peterson, Frank L. (1983). Volcanoes in the sea : the geology of Hawaii (2nd izd.). Honolulu: University of Hawaii Press. ISBN 978-0-8248-0832-7. 
• McBirney, Alexander R. (1984). Igneous petrology. San Francisco, Calif.: Freeman, Cooper. ISBN 978-0-19-857810-9. 
• Parfitt, Elisabeth Ann; Parfitt, Liz; Wilson, Lionel (2008). Fundamentals of Physical Volcanology. Wiley. ISBN 978-0-632-05443-5. 
• Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd izd.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-88006-0. 
• Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Volcanism. Berlin: Springer. ISBN 978-3-540-43650-8. 

Spoljašnje veze

• Lava - water interface
• Pillow lava USGS
• Petrology of Lunar Rocks and Mare Basalts
• Basalt in Northern Ireland Архивирано на сајту Wayback Machine (24. фебруар 2021)
• Basalt Columns
• PetDB, the Petrological Database
• Pillow lava USGS