Andesite - Andesite
| Magmatisk bergart | |
 Ett prov av andesit (mörk grundmassa) med amygdaloidala vesiklar fyllda med zeolit . Syndiametern är 8 cm.
| |
| Sammansättning | |
|---|---|
| Primär | Mellanprodukt : plagioklas (ofta andesin ) och pyroxen eller hornblende |
| Sekundär | Magnetiter , biotit , sfen och kvarts |
Andesit ( / æ n . D ɪ ˌ z aɪ t , - d ə - / ) är en extrusive vulkanisk sten av mellanproduktkomposition . I allmän mening är det mellantypen mellan basalt och rhyolit . Det är finkornigt ( afanitiskt ) till porfyriskt i konsistensen och består huvudsakligen av natriumrikt plagioklas plus pyroxen eller hornblende .
Andesit är den extrusiva motsvarigheten till plutonisk diorit . Kännetecknande för subduktionszoner , andesit representerar den dominerande bergarten i öbågar . Den kontinentala jordskorpans genomsnittliga sammansättning är andesitisk. Tillsammans med basalter är de en viktig komponent i Marsskorpan .
Namnet andesit härrör från bergskedjan Andes , där denna bergart finns i överflöd.
Beskrivning
Andesit är en afanitisk (finkornig) magmatisk bergart som är mellanliggande i sitt innehåll av kiseldioxid och låg i alkalimetaller . Den har mindre än 20% kvarts och 10% feldspathoid i volym, med minst 65% av fältspat i berget som består av plagioklas . Detta placerar andesiten i basalt / andesitfältet i QAPF -diagrammet . Andesit skiljer sig ytterligare från basalt genom sitt kiseldioxidinnehåll på över 52%. Det är dock ofta inte möjligt att bestämma mineralsammansättningen av vulkaniska bergarter på grund av deras mycket fina kornstorlek, och andesit definieras sedan kemiskt som vulkaniskt berg med ett innehåll av 57% till 63% kiseldioxid och inte mer än cirka 6% alkalimetalloxider. Detta placerar andesite i O2 -fältet i TAS -klassificeringen . Basaltisk andesit , med ett innehåll av 52% till 57% kiseldioxid, representeras av O1 -fältet i TAS -klassificeringen men är inte en erkänd typ i QAPF -klassificeringen.
Andesiten är vanligtvis ljus till mörkgrå på grund av dess innehåll av hornblende- eller pyroxenmineraler . men kan uppvisa ett brett spektrum av skuggningar. Mörkare andesit kan vara svårt att skilja från basalt, men en vanlig tumregel som används bort från laboratoriet är att andesiten har ett färgindex mindre än 35.
Plagioklaset i andesit varierar mycket i natriuminnehåll, från anortit till oligoklas , men är vanligtvis andesin . De pyroxenmineraler som kan vara närvarande inkluderar augit , pigeonit eller ortopyroxen . Magnetit , zirkon , apatit , ilmenit , biotit och granat är vanliga tillbehörsmineraler. Alkali fältspat kan finnas i mindre mängder. Klassificering av andesiter kan förädlas enligt den mest förekommande fenokristen . Exempel: hornblende-phyric andesite , om hornblende är det främsta tillbehörsmineralet.
Andesiten är vanligtvis porfyrisk och innehåller större kristaller ( fenokristaller ) av plagioklas som bildades före extruderingen som förde magman till ytan, inbäddad i en finkornigare matris . Fenokryster av pyroxen eller hornblende är också vanliga. Dessa mineraler har de högsta smälttemperaturerna för de typiska mineralerna som kan kristallisera ur smältan och är därför de första som bildar fasta kristaller.
Generering av smältningar i öbågar
Andesit bildas typiskt vid konvergerande plattmarginaler men kan också förekomma i andra tektoniska inställningar. Magmatism i öbåge regioner kommer från samspelet av subducting plattan och manteln kilen , den kilformade området mellan subducting och tvingande plattor.
Under subduktion utsätts den subducerade oceaniska skorpan för ökande tryck och temperatur, vilket leder till metamorfism . Vattenhaltiga mineraler som amfibol , zeoliter , klorit etc. (som finns i den oceaniska litosfären ) dehydrerar när de övergår till mer stabila, vattenfria former och släpper ut vatten och lösliga element i den överliggande kilen på manteln. Flux vatten in i kilen sänker solidustemperaturen hos mantelmaterialet och orsakar partiell smältning. På grund av den delvis smälta materialets lägre densitet stiger det genom kilen tills den når den nedre gränsen för den överordnade plattan. Smältar som genereras i mantelkilen har basaltisk sammansättning, men de har en distinkt berikning av lösliga grundämnen (t.ex. kalium (K), barium (Ba) och bly (Pb)) som tillförs från sediment som ligger högst upp på subduktionsplatta. Även om det finns bevis som tyder på att den subducerande oceaniska skorpan också kan smälta under denna process, är det relativa bidraget från de tre komponenterna (skorpa, sediment och kil) till de genererade basalterna fortfarande en fråga om debatt.
Basalt som bildas på detta sätt kan bidra till bildandet av andesit genom fraktionerad kristallisation, partiell smältning av skorpa eller blandning av magma, som alla diskuteras därefter.
Genesis av andesiten
Mellanliggande vulkaniska bergarter skapas via flera processer:
- Fraktionell kristallisation av en mafisk föräldramagma.
- Delvis smältning av skorpor.
- Magmablandning mellan felsiska rhyolitiska och mafiska basaltiska magmas i en magmareservoar
- Delvis smältning av metasomatiserad mantel
Fraktionell kristallisation
För att uppnå andesitisk komposition via fraktionerad kristallisation måste en basaltisk magma kristallisera specifika mineraler som sedan avlägsnas från smältan. Denna avlägsnande kan ske på många olika sätt, men oftast sker detta genom kristallfällning. De första mineralerna som kristalliseras och avlägsnas från en basaltisk förälder är oliviner och amfiboler . Dessa mafiska mineraler sätter sig ur magma och bildar mafiska kumulat. Det finns geofysiska bevis från flera bågar att stora lager av mafiska kumulat ligger vid basen av skorpan. När dessa mafiska mineraler har tagits bort har smältan inte längre en basaltisk komposition. Kiseldioxidhalten i den kvarvarande smältan berikas i förhållande till utgångskompositionen. De järn och magnesiuminnehållet utarmas. När denna process fortsätter, blir smältan mer och mer utvecklad och så småningom blir andesitisk. Utan fortsatt tillsats av mafiskt material kommer emellertid smältan så småningom att nå en rhyolitisk komposition.
Delvis smältning av skorpan
Delvis smält basalt i mantelkilen rör sig uppåt tills den når basen av den övervägande skorpan. Väl där kan basaltsmältan antingen underplatta skorpan och skapa ett lager av smält material vid basen, eller så kan den röra sig in i den överordnade plattan i form av vallar . Om det underpläterar skorpan kan basalt (i teorin) orsaka partiell smältning av den nedre skorpan på grund av överföring av värme och flyktiga ämnen. Modeller av värmeöverföring, visar emellertid att ARC basalter placeras vid temperaturer 1100-1240 ° C kan inte ge tillräckligt med värme för att smälta sänka skorpan amfibolit . Basalt kan dock smälta pelitiskt övre skorpmaterial. Andesitiska magmas som genereras i öbågar är därför troligen resultatet av en delvis smältning av skorpan.
Magma -blandning
I kontinentala bågar, såsom Anderna , samlas magma ofta i den grunda skorpan och skapar magmakammare. Magmas i dessa reservoarer utvecklas i sammansättning (dacitic till rhyolitic) genom både processen för fraktionerad kristallisation och partiell smältning av det omgivande country rock . Med tiden när kristallisationen fortsätter och systemet tappar värme, kyls dessa reservoarer. För att förbli aktiv måste magmakamrar ha fortsatt laddning av het basaltisk smälta i systemet. När detta basaltiska material blandas med den utvecklade rhyolitiska magmen återförs kompositionen till andesiten, dess mellanfas.
Delvis smältning av metasomatiserad mantel
Andesiter med hög magnesium i öbågar kan vara primitiva andesiter, genererade från metasomatiserad mantel. Experimentella bevis visar att utarmat mantelberg som utsätts för alkalivätskor som kan avges av en subdukterande platta genererar magma som liknar andesiter med hög magnesium.
Andesite i rymden
År 2009 avslöjade forskare att andesit hittades i två meteoriter (numrerade GRA 06128 och GRA 06129) som upptäcktes i Graves Nunataks isfält under USA: s Antarktis Sök efter Meteoriter 2006/2007 fältsäsong. Detta pekar möjligen på en ny mekanism för att generera andesitskorpa.
Se även
- Andesit linje
- Lista över bergarter - Lista över bergarter som känns igen av geologer
- Metamorfism- Förändring av mineraler i befintliga bergarter utan att smälta till flytande magma
- Oceanisk skorpa - Översta lagret av den oceaniska delen av en tektonisk platta
- Ursprung av granit - vanlig typ av påträngande, felsisk, vulkanisk sten med granulär struktur
- Porfyr - Texturform av magartat berg med stora korniga kristaller i en fin matris