Ein Phenocryst ist ein großer Kristall, der sich optisch von den übrigen Mineralien abhebt. Phenokristalle kommen in porphyrischen Strukturen vor, in denen große Körner in vulkanischen Extrusionsgesteinen sichtbar sind.

Stellen Sie sich vor, Sie wandern in Colorado, wenn Sie auf einen Felsen mit Kristallen stoßen, Phänokristalle, um genau zu sein, die Größe Ihrer Faust. Diese Phänokristalle sind Teil einer größeren porphyritischen Textur, die unter langsamen Bedingungen wächst und große Kristalle bildet. Ob Sie es wussten oder nicht, Sie haben in Ihrem Alltag Phänokristalle und porphyrische Texturen gesehen. Granit ist ein gutes Beispiel dafür, von denen einige große und gut definierte Kristalle aufweisen.

„Geologen haben ein Sprichwort: Felsen erinnern sich.“ – Neil Armstrong

Lassen Sie uns einen Schritt zurücktreten und einen kurzen Überblick über Mineralien, Kristalle und Gesteine geben. Auf diese Weise legen wir den Grundstein für das Verständnis von Phänokristallen und anderen porphyritisch strukturierten Gesteinen.Mineralien sind im Wesentlichen die Legos, aus denen die Gesteine bestehen, die wir heute sehen, sie kombinieren sich zu einer Vielzahl von Texturen, chemischen Zusammensetzungen und Eigenschaften für jedes spezifische Gestein. Um ein Mineral zu sein, muss eine Substanz natürlich vorkommend, anorganisch, fest, eine bestimmte chemische Zusammensetzung und eine geordnete innere Struktur haben. Dies bedeutet, während Quarz ein Mineral ist, während Pflanzengewebe (organisch) nicht ist.Kristalle sind ein allgemeiner Begriff für eine Substanz, die eine organisierte innere Struktur hat. Das heißt, das Kristallgitter innerhalb der Substanz ist starr und konsistent. Ein Kristall muss jedoch nicht natürlich oder anorganisch sein. Daher sind alle Mineralien Kristalle, aber nicht alle Kristalle sind Mineralien.

Nun, da wir die Bausteine sortiert haben, können wir das Endergebnis besprechen, einen Stein. Ein Gestein ist ein Aggregat aus einem oder mehreren Mineralien. Dieses Mineralienaggregat bildet eine von drei Hauptgesteinsarten: magmatisch, sedimentär und metamorph. Sie haben sicherlich schon einmal Granite mit sichtbaren Phänokristallen gesehen, Dies ist ein Gestein, das größtenteils aus Quarz besteht, Feldspat, und Biotit.

Wie bilden sich Phenokristalle?

Phenokristalle, wie bei allen anderen Gesteinsformen aus der Abkühlung von geschmolzenem Gestein oder Magma. Es gibt hauptsächlich zwei Treiber, die die Kristallgröße von Mineralien in einem gekühlten und lithifizierten Gestein bestimmen. Eines ist die Geschwindigkeit, mit der das Magma abkühlt, und das andere ist die chemische Zusammensetzung. Der vorherrschende Faktor ist die Abkühlgeschwindigkeit, bei der das Magma entweder schnell oder langsam abkühlt. Dadurch wird die Größe der einzelnen Mineralkristalle fahren. Hier können wir zwei Abkühlungsszenarien betrachten.

Eine schnelle Abkühlung kann ein Vulkanausbruch sein, bei dem Magma in die Atmosphäre ausgestoßen wird, mit kühler Luft oder Wasser in Kontakt kommt und sofort lithifiziert. In diesem Szenario gibt es keine signifikante Zeit für die Abkühlung des Magmas und somit sind die spezifischen Mineralien weitgehend nicht zu unterscheiden. Ein Beispiel dafür ist Bimsstein oder Basalt, wenn er in den Ozean ausbricht. Das resultierende Gestein ist weitgehend einheitlich ohne sichtbare Unterschiede in den Mineralien, wie sie mit bloßem Auge wahrgenommen werden.Ein Beispiel für eine langsame Abkühlung könnte die langsame Exhumierung einer Magmakammer durch Erosion des darüber liegenden Grundgesteins sein. In diesem Szenario bricht das Magma nie an die Oberfläche aus, es sitzt einfach in der Magmakammer und das darüber liegende Gestein und der Boden werden im Laufe von Millionen von Jahren erodiert. Dieses Szenario gibt dem Magma Millionen von Jahren, um große und beeindruckende Phänokristalle zu bilden. Schließlich wird das darüber liegende Gestein erodiert und die Magmakammer befindet sich an der Erdoberfläche, wo wir die beeindruckenden Phänokristalle sehen können.

„Was sind Männer im Vergleich zu Felsen und Bergen?“ – Jane Austen

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Eine andere Hypothese ist, dass sich Megakristalle durch strukturelle Vergröberung bilden. In diesem Szenario wachsen die größeren Körner kontinuierlich, während kleinere Körner aufgelöst und in das Magma resorbiert werden. Dadurch werden die größeren Kristalle begünstigt und kleinere Körner resorbiert, wodurch die größeren Körner im Vergleich zu benachbarten Körnern weiter größer werden können.

Es gibt eine Vielzahl von Größen von Phänokristallen, von Mikrophenokristallen bis zu Mega-Phänokristallen, und es ist möglich, die gesamte Bandbreite in einem einzigen Gestein zu finden. Die Größe, wie oben erwähnt, ist weitgehend auf die verfügbaren chemischen Bestandteile und die Abkühlgeschwindigkeit des geschmolzenen Gesteins zurückzuführen. Im Vergleich zu Phenokristallen wird ein ähnlich großer Einkristall, der in einem metamorphen Gestein gefunden wird, als Porphyroblast bezeichnet.

Wie entsteht porphyrische Textur?

Nachdem wir uns nun mit Phänokristallen befasst haben, wollen wir ein wenig über die allgemeine porphyritische Textur sprechen. Wie in Gesteinen und Gesteinsmineralien erwähnt, ist eine porphyritische Textur eine, bei der es deutliche Größenunterschiede in Kristallen mit größeren und kleineren Gruppen gibt. Dies ist spezifisch für magmatische Gesteine, bei denen es sich um Gesteine handelt, die aus der Lithifizierung von geschmolzenem Gestein gebildet werden. Eine porphyritische Textur ist die Textur eines Gesteins mit großen Phänokristallen und einer Hintergrundmatrix kleinerer Kristalle.Um diesen Kristallkontrast aus kleineren und größeren Mineralien zu bilden, durchlief das Gestein wahrscheinlich verschiedene Abkühlphasen, die unterschiedliche Größen von Mineralien bildeten. Während der Bildung von Phenokristallen wurde das Magma langsam abgekühlt, was Zeit für das Wachstum großer Kristalle gab. Dann, während der späten Stadien der Lithifizierung, Das Magma wurde schnell abgekühlt, Bildung kleinerer Kristalle als Matrix, die die Phänokristalle umgibt.

Ein Beispiel für diese Art von porphyrischer Textur ist ein Porphyr, ein magmatisches Gestein mit großkörnigen Kristallen, die mit feinkörnigen Kieselsäuren durchsetzt sind.

Sie werden Porphyr bemerken, der in antiken Skulpturen im kaiserlichen Rom verwendet wurde, da dies ein geschätzter Stein für seine Härte war.

Zwei Arten von Porphyren sind Aphanite und Phanerite.

Ein Aphanit ist ein magmatisches Gestein, das aus Phenokristallen und einer Hintergrundmatrix besteht. Die Hintergrundmatrix kühlte jedoch so schnell ab, dass die Mineralkristalle mit bloßem Auge nicht nachweisbar sind. Dies wäre ein Szenario, in dem das Magma während eines Vulkanausbruchs ausgestoßen wurde. Aphanite können Plagioklas-Feldspate, Biotit, Quarz und Orthoklas in der feinkörnigen Matrix zusammen mit Hornblende oder Augit enthalten.

„Wir können keinen Schritt in der Geologie machen, ohne auf die unergründlichen Vorräte vergangener Zeiten zurückzugreifen.“ – Adam Sedgwick

Der andere Typ ist Phanerit, ein ähnliches Gestein wie ein Aphanit, aber die angrenzenden Kristalle neben dem Phänokristall hatten genug Zeit, um groß genug abzukühlen, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein. Ein gutes Beispiel dafür ist Granit, besonders viele Granite, die Sie auf den Arbeitsplatten Ihres Nachbarn sehen.

Das fasst unsere Zusammenfassung der Phänokristalle und der größeren Kategorie von porphyrischen Texturen in Porphyren zusammen. Während die Namenskonvention verwirrend sein kann und anfangs viel zu beachten ist, Sie beschreiben, wie Geologen die Geschichte eines bestimmten Gesteins interpretieren.

Zusammenfassend finden Sie im Folgenden Definitionen der verschiedenen Begriffe, die wir im obigen Artikel verwendet haben und die für Phänokristalle gelten.

Bemerkenswerte Phänokristalle & Porphyr-Definitionen

Wenn man die mineralischen Bestandteile eines Gesteins zusammen mit der relativen Größe der Kristallkörner im Vergleich zueinander kennt, kann ein Geologe die größere Entwicklung einer zugehörigen vulkanischen Struktur oder Magmakammer zusammensetzen. Dies ist ein perfektes Beispiel dafür, wie kleinräumige Details wie die Größe von Mineralkörnern und ihre Assoziation miteinander großräumige Rückschlüsse auf die Vulkangeschichte einer Region ziehen können.