Риолит - Rhyolite

Для использования в других целях см. Риолит (значения).
Риолит
Вулканическая порода
PinkRhyolite.tif
Сочинение
Felsic: магматический кварц и щелочной полевой шпат (санидин и содик плагиоклаз ), биотит и роговая обманка

Риолит (/ˈраɪ.ə.лаɪт,ˈраɪ.oʊ-/ RY-ə-лайт, RY-ой- ) наиболее кремнезем -богатый вулканические породы. Это вообще стеклянный или мелкозернистый (афанитический ) по текстуре, но может быть порфировидный, содержащие более крупные минеральные кристаллы (вкрапленники ) в иначе мелкозернистой породе. В минеральная комплекс преимущественно кварц, санидин и плагиоклаз. Это экструзионный эквивалентно гранит.

Магма по составу риолит чрезвычайно вязкий из-за высокого содержания кремнезема. Это способствует взрывные извержения над эффузивные высыпания, поэтому риолитовая магма чаще извергается как пирокластическая порода чем как потоки лавы. Риолитовый поток пепла туфы являются одними из самых обширных континентальных магматических горных образований.

Риолитовый туф широко используется в строительстве. Обсидиан, которое представляет собой риолитовое вулканическое стекло, использовалось для изготовления инструментов с доисторических времен до наших дней, потому что ему можно было придать чрезвычайно острый край. Риолитовый пемза находит применение в качестве абразивный, в бетон, и как улучшение почвы.

Описание

Диаграмма QAPF с выделенным полем риолита
Диаграмма TAS с выделенным риолитовым полем

Риолит - это экструзионный магматическая порода, образованная из магмы, богатой кремнезем который выдавливается из вентиляционного отверстия для быстрого охлаждения на поверхности, а не для медленного охлаждения под землей. Обычно он имеет светлый цвет из-за низкого содержания мафический минералы, и обычно он очень мелкозернистый (афанитический ) или стеклянный.[1]

Экструзивная магматическая порода классифицируется как риолит, если кварц составляет от 20% до 60% по объему от общего содержания кварца, щелочной полевой шпат, и плагиоклаз (QAPF ), и щелочной полевой шпат составляет от 35% до 90% от общего содержания полевого шпата. Фельдшпатоиды нет. Это делает риолит экструзионным эквивалентом гранита. Однако пока IUGS рекомендует классифицировать вулканические породы на основе их минерального состава, когда это возможно. Вулканические породы часто бывают стеклянными или настолько мелкозернистыми, что идентификация минералов нецелесообразна. Затем породу необходимо классифицировать химически на основе содержания в ней кремнезема и оксиды щелочных металлов (K2О плюс Na2О ). Риолит содержит большое количество кремнезема и оксидов щелочных металлов, что помещает его в поле R Диаграмма ТАС.[2][3][4][5]:140–146

Щелочной полевой шпат в риолитах санидин или, реже, ортоклаз. Редко бывает анортоклаз. Эти минералы полевого шпата иногда присутствуют в виде вкрапленников. Плагиоклаз обычно натрий -богатые (олигоклаз или андезин ). Кристобалит и тридимит иногда присутствуют вместе с кварцем. Биотит, авгит, фаялит, и роговая обманка общие акцессорные минералы.[1]

Геология

Из-за высокого содержания кремнезема и низкого утюг и магний содержимое, риолитовый магмы образовывать очень вязкие лава.[5]:23–26 В результате многие извержения риолитов очень взрывоопасны, и риолит чаще встречается в виде пирокластическая порода чем как потоки лавы.[6]:22 Риолитовые туфы пепловых потоков - единственный вулканический продукт, объемы которого не уступают паводковые базальты.[5]:77 Риолиты также встречаются как брекчия или в лавовые купола, вулканические пробки, и дамбы.[7][8][5]:71–72 Риолитовые лавы извергаются при относительно низкой температуре от 800 ° C до 1000 ° C, что значительно холоднее, чем базальтовые лавы, которые обычно извергаются при температурах от 1100 ° C до 1200 ° C.[5]:20

Риолиты, которые слишком быстро остывают, чтобы расти кристаллы образуют натуральное стекло или витрофир, также называемый обсидиан.[9] Более медленное охлаждение формирует микроскопические кристаллы в лаве и приводит к текстурам, таким как поток. слоения, сферолитовый, узловатый, и литофизальный конструкции. Некоторые риолиты очень везикулярный пемза.[1]

Извержения риолитов относительно редки по сравнению с извержениями менее кислых лав. С начала ХХ века зарегистрировано всего четыре извержения риолита: Андреевский пролив вулкан в Папуа - Новая Гвинея и Новарупта вулкан в Аляска а также в Chaiten и Кордон Колл вулканы на юге Чили.[10][11] Извержение Новарупты в 1912 году было крупнейшим извержением вулкана ХХ века.[12] и началось с взрывного вулканизма, который позже перешел в эффузивный вулканизм и образование риолитового купола в жерле.[13]

Петрогенезис

Риолитовые магмы могут быть произведены магматическая дифференциация более мафической (бедной кремнеземом) магмы, через фракционная кристаллизация или путем ассимиляции расплавленных коровых пород (анатексис ). Ассоциации андезиты, дациты, и риолиты в аналогичных тектонических условиях и с аналогичным химическим составом предполагают, что члены риолитов были сформированы в результате дифференциации мантийных базальтовый магмы на небольших глубинах. В других случаях риолит оказывается продуктом плавления осадочных пород земной коры.[6]:21 Водяной пар играет важную роль в снижении температуры плавления кремнистой породы,[6]:43 а некоторые риолитовые магмы могут иметь содержание воды до 7-8 мас.%.[14][15]:44

Вхождение

Риолит был обнаружен на островах вдали от суши, но такие океанические проявления редки.[16]

Примеры

Европа

Риолит в Калдаклофсфьёлле, Ландманналаугар, Исландия
Германия
Риолитовый карьер, Löbejün, Саксония-Анхальт

Северная Америка

Гора Хейнс, разрушенный остаток риолитового купола в Йеллоустонском национальном парке, США.

Южная Америка

  • Южный Перу, потоки риолитовых туфов, известные как порог[26]

Океания

Гора Тиброгарган, вулканическая пробка риолита Квинсленд, Австралия

Азия

Африка

Антарктида

имя

Название риолит было введено в геология в 1860 г. немецким путешественником и геологом Фердинанд фон Рихтгофен[30][31][32] от греческого слова rhýax («поток лавы»)[33] и суффикс названия рока "-lite".[34]

Использует

В Североамериканские доисторические времена, риолит активно добывался в восточных Пенсильвания в Соединенные Штаты. Среди ведущих карьеров был Карборан Риолитовый карьер в Округ Адамс. Риолит здесь начали добывать 11 500 лет назад.[35] Тонны риолита были проданы через Полуостров Дельмарва,[35] потому что риолит оставался острым, когда расколотый и использовался для изготовления наконечников копий и стрел.[36]

Обсидиан обычно имеет риолитовый состав и использовался для изготовления инструментов с доисторических времен.[37] Обсидиановые скальпели были исследованы для использования в деликатной хирургии.[38] Пемза, также обычно риолитового состава, находит важное применение в качестве абразивный, в бетон,[39] и как улучшение почвы.[40] Риолитовый туф широко использовался для строительства в Древнем Риме.[41] и использовался в строительстве в современной Европе.[15]:138

Смотрите также

  • Комендит - Твердая щелочная магматическая порода, тип светло-голубого серого риолита.
  • Список типов горных пород - Список типов горных пород, признанных геологами
  • Пантеллерит - Тип вулканической породы щелочно-риолитовый
  • Thunderegg - Порода в виде конкреций, которая образована в слоях риолитового вулканического пепла.

использованная литература

  1. ^ а б c Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические. (2-е изд.). Нью-Йорк: W.H. Фримен. С. 55, 74. ISBN  0716724383.
  2. ^ Le Bas, M. J .; Streckeisen, A. L. (1991). «Систематика IUGS магматических пород». Журнал геологического общества. 148 (5): 825–833. Bibcode:1991JGSoc.148..825L. CiteSeerX  10.1.1.692.4446. Дои:10.1144 / gsjgs.148.5.0825. S2CID  28548230.
  3. ^ «Схема классификации горных пород - Том 1 - Магматические» (PDF). Британская геологическая служба: Схема классификации горных пород. 1: 1–52. 1999.
  4. ^ «КЛАССИФИКАЦИЯ ИГНЕЗНЫХ ПОРОД». Архивировано из оригинал 30 сентября 2011 г.
  5. ^ а б c d е Philpotts, Anthony R .; Агу, Джей Дж. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521880060.
  6. ^ а б c Фишер, Ричард V .; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы. Берлин: Springer-Verlag. ISBN  3540127569.
  7. ^ Хэнсон, Ричард Э .; Швейкерт, Ричард А. (1 ноября 1982 г.). «Охлаждение и брекчия девонского риолитового порога, проникшего во влажные отложения, Северная Сьерра-Невада, Калифорния». Журнал геологии. 90 (6): 717–724. Bibcode:1982JG ..... 90..717H. Дои:10.1086/628726. S2CID  128948336.
  8. ^ Spell, Терри Л .; Кайл, Филип Р. (1989). "Петрогенезис риолитов пачки Валле Гранде, кальдера Валлес, Нью-Мексико: последствия для эволюции магматической системы гор Джемез". Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 94 (B8): 10379–10396. Bibcode:1989JGR .... 9410379S. Дои:10.1029 / JB094iB08p10379.
  9. ^ Раймонд, Лорен А. (1997). Петрология: изучение магматических, осадочных, метаморфических пород. (Полная адаптированная версия под ред.). Дубьюк, ИА: McGraw-Hill Companies, Inc., стр. 27. ISBN  0697413403.
  10. ^ Уилсон, Си-Джей (2011). Понимание работы риолитовых взрывных извержений и их магматических источников. Осеннее собрание Американского геофизического союза 2011 г. Тезисы осеннего собрания AGU. 2011. Американский геофизический союз. с. V42A – 01. Bibcode:2011AGUFM.V42A..01W. абстрактный идентификатор. V42A-01. Получено 27 октября 2020.
  11. ^ Magnall, N .; Джеймс, М.Р .; Tuffen, H .; Вай-Браун, К. (2017). «Создание потока риолитовой лавы с ограниченным охлаждением: сходство с потоками базальтовой лавы». Границы науки о Земле. 5: 44. Bibcode:2017FrEaS ... 5 ... 44млн.. Дои:10.3389 / feart.2017.00044. S2CID  12887930.
  12. ^ Фирстайн, Джуди; Хилдрет, Уэс; Хендли, Джеймс В. II; Штауфер, Питер Х. (1998). «Может ли произойти еще одно большое извержение вулкана на Аляске? - Информационный бюллетень Геологической службы США 075-98». Версия 1.0. Геологическая служба США. Получено 10 сентября, 2008. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  13. ^ Nguyen, Chinh T .; Gonnermann, Helge M .; Хоутон, Брюс Ф. (август 2014 г.). «Переход от взрывного к эффузивному во время крупнейшего извержения вулкана 20-го века (Новарупта, 1912 г., Аляска)». Геология. 42 (8): 703–706. Bibcode:2014Гео .... 42..703N. Дои:10.1130 / G35593.1.
  14. ^ Ewart, A .; Hildreth, W .; Кармайкл, И. С. Э. (1 марта 1975 г.). «Четвертичная кислая магма в Новой Зеландии». Вклад в минералогию и петрологию. 51 (1): 1–27. Bibcode:1975CoMP ... 51 .... 1E. Дои:10.1007 / BF00403509. S2CID  129102186.
  15. ^ а б Шминке, Ганс-Ульрих (2003). Вулканизм. Берлин: Springer. ISBN  9783540436508.
  16. ^ а б c d Фарндон, Джон (2007) Иллюстрированная энциклопедия горных пород мира. Саутуотер. п. 54. ISBN  1844762696
  17. ^ Martí, J .; Агирре-Диас, Г.Дж. и Гейер, А. (2010). «Риолитовый комплекс Грексера (Каталонские Пиренеи): пример пермской кальдеры». Мастер-класс по обрушению кальдер - Реюньон. IAVCEI - Комиссия по обрушению кальдер.
  18. ^ Берг, Сильвия Э .; Тролль, Валентин Р .; Харрис, Крис; Диган, Фрэнсис М .; Riishuus, Morten S .; Бурхардт, Штеффи; Крумбхольц, Майкл (октябрь 2018 г.). «Исключительно высокие значения δ18O для всей породы во внутрикальдерных риолитах Северо-Восточной Исландии». Минералогический журнал. 82 (5): 1147–1168. Bibcode:2018МИНМ ... 82,1147B. Дои:10.1180 / мг.2018.114. ISSN  0026-461X.
  19. ^ Poitrasson, F .; Пин, К. (1998). «Исключительная однородность изотопа неодима в большой риолитовой провинции: массив Эстерель, юго-восток Франции». Вестник вулканологии. 60 (3): 213–223. Bibcode:1998BVol ... 60..213P. Дои:10.1007 / s004450050228. S2CID  129024115.
  20. ^ "Вулканическое образование Папа Стур". Лексикон названных рок-юнитов BGS. Британская геологическая служба. Получено 28 октября 2020.
  21. ^ Мортазави, М .; Спаркс, Р.С.Дж. (2004). «Происхождение риолитов и риодацитовых лав и связанных с ними основных включений мыса Акротири, Санторини: роль влажного базальта в образовании известково-щелочных кремнистых магм». Вклад в минералогию и петрологию. 146 (4): 397–413. Bibcode:2004CoMP..146..397M. Дои:10.1007 / s00410-003-0508-4. S2CID  129739700.
  22. ^ Обсерватория вулкана Каскады. "Обсерватория вулкана Каскад". usgs.gov. Получено 19 января 2015.
  23. ^ Cinits, Роберт (1986). «Собственность Протея» (PDF). Министерство энергетики, северного развития и горнодобывающей промышленности, Онтарио, Канада.
  24. ^ "Город-призрак Риолита". Получено 2009-12-22.
  25. ^ Липман, П. (1987). Составы редкоземельных элементов в кайнозойских вулканических породах в южных Скалистых горах и прилегающих районах (бюллетень USGS 1668) (PDF). Вашингтон.: USGS. п. 4.
  26. ^ Jenks, W.F .; Гольдич, С.С. (1956). «Риолитовые потоки туфа в Южном Перу». Журнал геологии. 64 (2): 156–172. Bibcode:1956JG ..... 64..156J. Дои:10.1086/626331. S2CID  129139823.
  27. ^ «Вулкан Чанбайшань». Открытие вулкана.
  28. ^ «Яндан Шань». Архивировано из оригинал на 2016-02-17. Получено 2011-12-22.
  29. ^ LeMasurier, W.E .; Futa, K .; Отверстие, М .; Кавачи, Ю. (2003). «Полибарическая эволюция фонолитовых, трахитовых и риолитовых вулканов в восточной части Земли Мэри Берд, Антарктида: контроль за щелочностью и насыщением кремнеземом». Международное геологическое обозрение. 45 (12): 1055–1099. Bibcode:2003IGRv ... 45.1055L. Дои:10.2747/0020-6814.45.12.1055. S2CID  130450918.
  30. ^ Рихтгофен, Фердинанд Фрайхерн фон (1860). "Studien aus den ungarisch-siebenbürgischen Trachytgebirgen" [Исследования трахит горы Венгерской Трансильвании. Jahrbuch der Kaiserlich-Königlichen Geologischen Reichsanstalt (Wein) [Анналы Императорско-Королевского геологического института Вены] (на немецком). 11: 153–273.
  31. ^ Симпсон, Джон А .; Вайнер, Эдмунд С. С., ред. (1989). Оксфордский словарь английского языка. 13 (2-е изд.). Оксфорд: Oxford University Press. п. 873.
  32. ^ Янг, Дэвис А. (2003). Разум важнее магмы: история магматической петрологии. Princeton University Press. п. 117. ISBN  0-691-10279-1.
  33. ^ «Определение РИОЛИТА». www.merriam-webster.com.
  34. ^ «Определение LITE». www.merriam-webster.com.
  35. ^ а б Фергус, Чарльз (2001). Природная Пенсильвания: изучение природных территорий государственного леса. Книги Stackpole. п. 30. OCLC  47018498.
  36. ^ Брикер, Дакота. "Индийские риолитовые карьеры Снагги-Ридж". Историческое общество Мерсерсбурга. Получено 2019-01-20.
  37. ^ Коттерелл, Брайан; Камминга, Йохан (1992). Механика доиндустриальной технологии: введение в механику древней и традиционной материальной культуры. Издательство Кембриджского университета. С. 127–. ISBN  978-0-521-42871-2. Получено 9 сентября 2011.
  38. ^ Бак, BA (март 1982). «Древние технологии в современной хирургии». Западный медицинский журнал. 136 (3): 265–269. ЧВК  1273673. PMID  7046256.
  39. ^ Грассер, Клаус (1990). Строительство с пемзой (PDF). Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ). п. 64. ISBN  3-528-02055-5. Получено 23 марта 2019.
  40. ^ Крэнгл, Роберт Д. мл. (Январь 2012 г.). «Пемза и пумицит - Программа минеральных ресурсов Геологической службы США» (PDF). Геологическая служба США. Получено 25 ноября 2018.
  41. ^ Джексон, M.D .; Marra, F .; Hay, R. L .; Cawood, C .; Винклер, Э. М. (2005). «Разумный выбор и сохранение строительного камня из туфа и травертина в Древнем Риме *». Археометрия. 47 (3): 485–510. Дои:10.1111 / j.1475-4754.2005.00215.x.

внешние ссылки