Articles

Fenokrystti & Porfyriittiset tekstuurit

fenokrystti on suuri kide, joka visuaalisesti erottuu muihin mineraaleihin verrattuna. Fenokrystejä on porfyriittisissä kuvioinneissa, joissa suuria jyviä on näkyvissä vulkaanisissa pursotuskivissä.

Kuvittele vaeltavasi Coloradossa, kun törmäät kiveen, jossa on kristalleja, tarkalleen ottaen fenokrystejä, nyrkkisi kokoisia. Nämä fenokrystit ovat osa suurempaa porfyriittistä rakennetta, joka kasvaa hitaissa olosuhteissa muodostaen suuria kiteitä. Tiesitpä sen tai et, olet nähnyt fenokrystejä ja porfyriittisiä kuvioita arjessasi. Graniitti on tästä hyvä esimerkki, ja joissakin niistä on suuria ja hyvin määriteltyjä kiteitä.

mainos

”Geologeilla on sanonta: kivet muistavat.”—Neil Armstrong

Otetaanpa askel taaksepäin ja keskustellaan lyhyesti mineraaleista, kiteistä ja kivistä. Näin luomme perustan fenokryyttien ja muiden porfyriittisten kuvioiden ymmärtämiselle.

mineraalit ovat pohjimmiltaan Legoja, jotka muodostavat nykyään näkemämme kivet, ne yhdistyvät toisiinsa antaen kullekin tietylle kivelle erilaisia kuvioita, kemiallisia koostumuksia ja ominaisuuksia. Ollakseen mineraali aineen on oltava luonnossa esiintyvä, epäorgaaninen, kiinteä, sillä on oltava selvä kemiallinen koostumus ja sen sisäinen rakenne. Tämä tarkoittaa, että vaikka kvartsi on mineraali, kun taas kasvikudos (orgaaninen) ei ole.

kiteet on yleisempi nimitys aineelle, jolla on järjestäytynyt sisäinen rakenne. Eli aineen kidehila on jäykkä ja johdonmukainen. Kiteen ei kuitenkaan tarvitse olla luonnossa esiintyvä tai epäorgaaninen. Siksi kaikki mineraalit ovat kiteitä, mutta kaikki kiteet eivät ole mineraaleja.

mainos

nyt kun rakennuspalikat on lajiteltu, voidaan keskustella lopputuloksesta, kivestä. Kiviaines on yhden tai useamman mineraalin muodostama kiviaines. Tämä kiviaineskokonaisuus muodostaa yhden kolmesta päätyypistä: magmakivistä, sedimenttikivistä ja metamorfisista kivilajeista. Olet varmasti nähnyt graniitit ennen näkyvä fenokrystat, tämä on kallio koostuu suurelta osin kvartsi, maasälpä, ja Biotiitti.

miten Fenokryytit muodostuvat?

Fenokrystit, kuten muutkin sulan kiven tai magman jäähtymisestä syntyvät kivilajit. On olemassa ensisijaisesti kaksi ajuria, jotka määrittävät mineraalien kidekokoa jäähdytetyn ja litifioidun kiven sisällä. Toinen on magman jäähtymisnopeus ja toinen kemiallinen koostumus. Vallitseva tekijä on jäähtymisnopeus, jossa magma joko jäähtyy nopeasti tai hitaasti. Tämä ajaa yksittäisten mineraalikiteiden kokoa. Tässä voimme tarkastella kahta jäähdytys skenaarioita.

määritelmä fenokrystti näkyy suurena kiteenä, joka on upotettu pienempien kiteiden hienorakeiseen matriisiin. Tämä matriisin ja fenokrystin yhdistelmä muodostaa porfyriittisen kivirakenteen.
muoto euhedraaliset muodot
vähimmäiskoko 0, 5 millimetriä, jotta sitä voidaan pitää fenokrystinä, ts. näkyvästi havaittavissa
suurten Fenokryyttien megafenokryyttien
Isäntäkivi tyypillisesti magmaisia, mukaan lukien felsiitit ja andesiitit
tunnettujen Fenokryyttien sijainnit Blue Ridge-vuoret Virginiassa, Mont Blancin ylänkö Ranskassa, katedraalin granodioriitin huippu Yosemiten kansallispuistossa

nopea jäähtyminen voi olla tulivuorenpurkaus, jossa Magma sinkoutuu ilmakehään, joutuu kosketuksiin viileän ilman tai veden kanssa ja Litifioituu välittömästi. Tässä skenaariossa magman jäähtymiselle ei ole merkittävää aikaa, joten erityisiä mineraaleja ei voi erottaa toisistaan. Esimerkki tästä on hohkakivi tai basaltti, kun se purkautuu mereen. Syntyvä kiviaines on suurelta osin yhtenäistä ilman paljaalla silmällä havaittavia näkyviä eroja mineraaleissa.

esimerkki hitaasta jäähtymisestä voisi olla magmakammion hidas kaivautuminen ylös maanpinnan päällä olevan kallioperän eroosion kautta. Tässä skenaariossa magma ei koskaan purkaudu pinnalle, se vain istuu magmakammiossa ja päällä oleva kivi ja maaperä rapautuvat pois miljoonien vuosien kuluessa. Tämä skenaario antaa magmalle miljoonia vuosia aikaa muodostaa suuria ja vaikuttavia fenokrystejä. Lopulta päällimmäinen kivi on rapautunut pois ja magmakammio on maan pinnalla, jossa voimme nähdä vaikuttavat fenokrystit.

”Mitä ovat ihmiset kallioihin ja vuoriin verrattuna?”- Jane Austen

ADVERTISEMENT

toinen hypoteesi on, että megakrystyt muodostuvat teksturaalisen karkeuden avulla. Tässä skenaariossa suuremmat jyvät kasvavat jatkuvasti, kun taas pienemmät jyvät liukenevat ja imeytyvät magmaan. Näin suositaan suurempia kiteitä ja pienemmät jyvät imeytyvät uudelleen, jolloin suuremmat jyvät voivat jatkaa kasvuaan suurempina kuin lähellä olevat jyvät.

fenokrystejä on erikokoisia mikrofenokrysteistä megafenokrysteihin ja koko valikoima on mahdollista löytää yhdestä kivestä. Edellä mainittu koko johtuu suurelta osin käytettävissä olevista kemiallisista aineosista ja sulan kiven jäähtymisnopeudesta. Fenokrysteihin verrattuna metamorfisessa kivessä olevaa samanlaista suurta yksittäistä kidettä kutsutaan porfyroblastiksi.

miten Porfyriittinen rakenne muodostuu?

nyt kun olemme käsitelleet fenokrystejä, puhutaan hieman yleisestä porfyriittisestä tekstuurista. Kuten kivissä ja Kivimineraaleissa on todettu, porfyriittinen rakenne on sellainen, jossa kiteissä on selviä kokoeroja suuremmilla ja pienemmillä ryhmillä. Tämä koskee erityisesti magmakiviä, jotka ovat sulan kiviaineksen litifioinnista muodostuneita kiviä. Porfyriittinen rakenne on kiven rakenne, jossa on suuret fenokrystit ja pienemmistä kiteistä koostuva taustamatriisi.

muodostaakseen tämän pienempien ja suurempien mineraalien kidekontrastin Kivi kävi todennäköisesti läpi eri jäähtymisvaiheita, jotka muodostivat erikokoisia mineraaleja. Fenokryyttien muodostumisen aikana magma jäähtyi hitaasti antaen aikaa suurille kiteille kasvaa. Sitten litifioinnin loppuvaiheessa magma jäähtyi nopeasti muodostaen pienempiä kiteitä fenokrystejä ympäröivänä matriisina.

yksi esimerkki tällaisesta porfyyrisestä rakenteesta on porfyyri, magmakivi, jossa on suurirakeisia kiteitä, joiden välissä on hienorakeisia yleensä silikaatteja.

James St. John via Flickr on lisensoitu CC-BY 2.0

huomaatte porfyrian käytetyn antiikin veistoksissa Keisarillisessa Roomassa, koska tämä oli arvostettu Kivi kovuutensa vuoksi.

kahdenlaisia porfyyrejä ovat afaniitit ja phaneriitit.

Afaniitti on fenokrysteistä ja taustamatriisista koostuva magmakivi. Taustamatriisi jäähtyi kuitenkin niin nopeasti, että mineraalikiteitä ei voi havaita paljaalla silmällä. Tämä olisi skenaario, jossa magma purkautuisi tulivuorenpurkauksen aikana. Afaniitit voivat sisältää hienorakeisessa matriisissa plagioklaasia maasälpää, biotiittia, kvartsia ja ortoklaasia sekä sarvivälkettä tai augiittia.

”emme voi ottaa askeltakaan geologiassa hyödyntämättä menneen ajan syttömiä varastoja.”- Adam Sedgwick

toinen tyyppi on phaneriitti, joka muistuttaa afaniittia, mutta fenokrystin vieressä olevat viereiset kiteet ehtivät jäähtyä niin suuriksi, että ne näkyivät paljaalla silmällä. Hyvä esimerkki tästä on graniitti, varsinkin monet graniitit näet naapurisi työtasoilla.

esimerkki porfyriittisestä tekstuurista graniittikalliossa. Tämä graniitti on Sierra Nevadasta, Rock Creek Canyonista Kaliforniasta. (Kuva Mark A. Wilson (geologian laitos, College of Wooster) Wikipedian kautta, on lisensoitu CC0: llä)

, joka käärii meidän tiivistelmämme fenokrysteistä ja suuremmasta porfyriittisten tekstuurien ryhmästä, joka löytyy porfyyreistä. Vaikka nimeämiskäytäntö voi olla aluksi hämmentävä ja paljon sulateltavaa, ne ovat kuvauksia siitä, miten geologit tulkitsevat tietyn kallion historiaa.

yhteenvetona voidaan todeta, että alla on edellä olevassa artikkelissa käytettyjen termien määritelmät, jotka koskevat fenokrystejä.

Notable Phenocryst & Porfyry Definitions

Fenokrystat kivi, jonka suuret, näkyvät kiteet ovat sekoittuneet pohjamassaan pienemmät kiteet tai erottamattomat kiteet
porfyyri yleinen termi kiven sisältämälle tekstuurille, joka koostuu suurirakeisista kiteistä, joiden välissä on hienorakeisempia kiteitä
afaniitti porfyyrityyppi, jossa on fenokrystejä, mutta taustamatriisi on liian hienorakeinen, jotta se näkyisi paljaalla silmällä
Faneriitti fenokrysteillä varustettu porfyyrityyppi, jossa taustamatriisi on riittävän suuri, jotta se voidaan nähdä paljaalla silmällä
Porfyroblasti muistuttaa fenokrystiä, mutta metamorfisessa kivessä magmakiven sijaan. Tyypillisesti hienomatriisilla, jossa mineraaleja ei voi havaita paljaalla silmällä
Kvartsiporfyyri erityinen ja tyypillinen porfyyri, jossa on suuria kvartsikiteitä
Andesiittiporfyyri Andesiitti, jossa on plagioklaasi -, amfiboli-tai pyrokseenijyviä, jotka ovat suuria ja paljaalla silmällä näkyviä
ryoliittiporfyyri ryoliitti, jossa on suuria ja näkyviä kvartsi -, maasälpä -, biotiitti-tai Sarvivälkejyviä
basalttiporfyyri basaltti, jossa on suuria ja näkyviä kalkkipitoisia plagioklaasi-maasälpä-jyviä, pyroxene, or olivine
Copper porphyry Copper deposits formed from hydrothermal fluids that travel through fractures of intrusions of magma chambers
Diorite porphyry Diorites are typically porphyritic, with coarse grains of plagioclase, feldspar, hornblende, and other accessory minerals
Feldspar porphyry Large and visible feldspar grains (orthoclase, plagioclase, andesine, albite, oligoclase, etc.)
Graniittiporfyyri graniitti, jossa on suuria ja näkyviä kvartsia, amfibolia, sarvivälkettä jne.

kun geologi tuntee kiven mineraaliosat ja kiderakeiden suhteellisen koon toisiinsa verrattuna, hän voi koota yhteen siihen liittyvän vulkaanisen rakenteen tai magmakammion suuremman evoluution. Tämä on täydellinen esimerkki siitä, miten pienimuotoiset yksityiskohdat, kuten mineraalirakeiden koko ja niiden yhteys toisiinsa, voivat antaa laajamittaisia johtopäätöksiä alueen vulkaanisesta historiasta.