Basalto
Antecedentes
Organizar una selección Wikipedia para las escuelas en el mundo en desarrollo sin acceso a Internet era una iniciativa de SOS Children. Para comparar obras de caridad de patrocinio este es el mejor vínculo de patrocinio .
| Roca ígnea | |
 | |
| Composición | |
|---|---|
| Máfica: anfíbol y piroxeno, a veces plagioclasa, feldespatoides, y / o olivino. |
Basalto (pron .: / b ə s ɔː l t /, / b æ s ɒ l t /, / b æ s ɔː l t / O / b eɪ s ɔː l t /) Es un común extrusive ígnea ( roca volcánica) formado por el rápido enfriamiento de basalto de lava expuestos en o muy cerca de la superficie de un planeta o luna. Por definición, basalto debe ser un roca ígnea afanítica con menos de 20% de cuarzo y menos de 10% feldspathoid en volumen, y donde al menos el 65% de la feldespato es en la forma de plagioclasa. (En comparación, el granito tiene más del 20% de cuarzo por volumen.) El basalto es por lo general de color gris a negro en color, pero resiste rápidamente a marrón o el óxido rojo debido a la oxidación de su máficas (rico en hierro) minerales en óxido. Es casi siempre tiene una de grano fino textura mineral debido a la roca fundida enfriamiento demasiado rápido para que los cristales minerales grandes para crecer, aunque a veces puede ser porfírica, que contiene los cristales más grandes formadas antes de la extrusión que llevó a la lava a la superficie, embebidas en una más fina de grano matriz. Basalto con una textura vesicular o espumosa se llama escoria, y se forma cuando los gases disueltos son forzados fuera de la solución y forman vesículas como la lava descomprime a medida que alcanza la superficie.
En la Tierra, la mayoría de basalto magmas se han formado por la descompresión de fusión de la manto. Basalto comúnmente estalla en Io, la tercera luna más grande de Júpiter , y también se ha formado en la Tierra Luna , Marte , Venus , e incluso en el asteroide Vesta . Rocas de origen para que se derrita el parciales probablemente incluyen tanto peridotita y pyroxenite (por ejemplo, Sobolev et al., 2007). Los corteza porciones del oceánica placas tectónicas se componen fundamentalmente de basalto, producido a partir de la surgencia del manto por debajo dorsales oceánicas.
El término basalto es a veces aplican al jardín rocas intrusivas con una composición típica de basalto, pero las rocas de esta composición con un faneríticas (secundarios) groundmass se denominan generalmente como diabasa (también llamado dolerita) o gabro.
Etimología
La palabra "basalto" se deriva en última instancia Basaltes latinos tardíos, falta de ortografía de L. basanitas "piedra muy dura", que fue importado de griego antiguo βασανίτης (basanitas), desde βάσανος (basanos, "piedra de toque") y se originó en Bauhun egipcio "pizarra". El moderno basalto plazo petrológico que describe una composición particular de roca de lava se origina derivados de su uso por Georgius Agricola en 1556 en su famoso trabajo de la minería y mineralogía De re metallica, XII libri. Agricola aplica "basalto" a la roca volcánica negro de la Schloßberg (colina del castillo local) en Stolpen, creyendo que era el mismo que Plinio el Viejo "piedra muy dura".
Usos
El basalto se utiliza en la construcción (por ejemplo, como bloques de construcción o en las bases), por lo que adoquines (de basalto columnar) y en la toma de estatuas. Calefacción y extrusión rendimientos de basalto de lana de roca, una excelente aislante térmico.
Tipos
- Basalto toleítica es relativamente rica en sílice y pobres en sodio . Se incluyen en esta categoría son la mayoría de los basaltos del océano piso, más grandes islas oceánicas y continentales basaltos de inundación, como la Río Columbia meseta.
- MORB ( Océano Mediados de Ridge basalto), es característicamente baja en elementos incompatibles. MORB es comúnmente estalló sólo en las dorsales oceánicas. En sí MORB se ha subdividido en variedades como NMORB y EMORB (un poco más enriquecida en elementos incompatibles).
- Alta basalto alúmina puede ser sílice undersaturated o -oversaturated (ver mineralogía normativa). Tiene mayor que el 17% de alúmina (Al 2 O 3) y es de composición intermedia entre tholeiite y basalto alcalino; la composición relativamente rico en alúmina se basa en rocas sin fenocristales de plagioclasa.
- Basalto alcalino es relativamente pobre en sílice y rica en sodio. Es sílice-undersaturated y puede contener feldespatoides, álcali feldespato y phlogopite.
- Boninita es un alto magnesio forma de basalto que se desató en general cuencas parte posterior de arcos, distinguidos por su bajo titanio contenido y composición de elementos traza.
Petrología
La mineralogía de basalto se caracteriza por la preponderancia de cálcica plagioclasa feldespato y piroxeno. Olivino también puede ser un constituyente significativo. Accesorio minerales presentes en cantidades relativamente menores incluyen óxidos de hierro y óxidos de hierro-titanio, tales como magnetita, ulvoespinela, y ilmenita. Debido a la presencia de tales minerales de óxido, basalto pueden adquirir fuertes magnéticos firmas medida que se enfría, y estudios paleomagnéticos han hecho amplio uso de basalto.
En basalto toleítica, piroxeno ( augite y ortopiroxeno o Pigeonita) y calcio rica en plagioclasa son comunes phenocryst minerales. Olivino también puede ser un phenocryst, y cuando está presente, puede tener bordes de Pigeonita. La groundmass contiene intersticial de cuarzo o tridimita o cristobalita. olivino tholeiite tiene augita y ortopiroxeno o Pigeonita con abundante olivino, pero olivino puede tener llantas de piroxeno y es poco probable que se presente en el groundmass.
Basaltos alcalinos suelen tener asociaciones minerales que carecen ortopiroxeno pero contienen olivino. Fenocristales de feldespato son típicamente labradorita a Andesine en composición. Augita es rica en titanio en comparación con augite en basalto toleítica. Los minerales como el feldespato alcalino , leucita, nefelina, sodalita, mica flogopita, y apatita puede estar presente en la masa basal.
Basalto tiene alta liquidus y solidus temperaturas valores en la superficie de la Tierra están cerca o por encima de 1200 ° C (licuefacción) y cerca o por debajo de 1000 ° C (solidus); estos valores son más altos que los de otros comunes rocas ígneas .
La mayoría de toleitas se forman en aproximadamente 50-100 km de profundidad dentro del manto. Muchos basaltos alcalinos se pueden formar a mayores profundidades, tal vez tan profundo como 150-200 km. El origen de basalto de alta alúmina sigue siendo controvertido, con interpretaciones que se trata de una masa fundida primaria y que en lugar de ello se deriva de otros tipos de basalto (por ejemplo, Ozerov, 2000).
Geoquímica
En relación con más comunes rocas ígneas , las composiciones de basalto son ricos en MgO y CaO y baja en SiO 2 y los óxidos alcalinos, es decir, Na 2 O + K 2 O, en consonancia con la Clasificación TAS.
Basalto tiene generalmente una composición de 45-55% en peso de SiO 2, 2-6% en peso total de álcalis, 0,5-2,0% en peso TiO2, 5-14% en peso FeO y 14% en peso o más de Al 2 O 3 . El contenido de CaO son comúnmente cerca de 10% en peso, las de MgO comúnmente en el intervalo de 5 a 12% en peso.
Basaltos alúmina de alta tienen un contenido de aluminio de 17-19% en peso de Al 2 O 3; boninitas tienen contenidos de magnesio de hasta 15% de MgO. Raro -feldspathoid rica rocas máficas, similar a los basaltos alcalinos, pueden tener Na 2 O + K 2 O contenido del 12% o más.
Las abundancias de los lantánidos o elementos de tierras raras (REE) pueden ser una herramienta de diagnóstico útil para ayudar a explicar la historia de la cristalización mineral como enfría la masa fundida. En particular, la abundancia relativa de europio en comparación con la otra REE es a menudo notablemente superior o inferior, y la llama anomalía europio. Surge porque Eu 2+ puede sustituir a Ca 2+ en feldespato plagioclasa, a diferencia de cualquier otro de los lantánidos, que tienden a formar sólo 3+ cationes.
Basaltos MORB y sus equivalentes intrusivos, gabros, se forman las rocas ígneas característicos en dorsales oceánicas. Son toleitas particularmente bajos en álcalis totales y en elementos traza incompatibles, y que tienen patrones de REE relativamente planas normalizaron a capa o valores condritas. En contraste, los basaltos alcalinos tienen patrones normalizados altamente enriquecido en el REE luz, y con mayores abundancias de la REE y de otros elementos incompatibles. Debido basalto MORB se considera una clave para entender la tectónica de placas , sus composiciones se han estudiado mucho. Aunque las composiciones MORB son distintivos en relación con composición media de basaltos estalló en otros entornos, no son uniformes. Por ejemplo, las composiciones cambian con la posición a lo largo de la Cordillera en medio del Atlántico, y las composiciones también definen diferentes rangos en diferentes cuencas oceánicas (Hofmann, 2003).
Isotópicas proporciones de elementos tales como el estroncio , neodimio , plomo , de hafnio , y de osmio en basaltos han sido mucho estudiado, con el fin de aprender acerca de la evolución de la Manto de la Tierra. Las relaciones isotópicas de los gases nobles , tales como 3 Él / 4 Él, son también de gran valor: por ejemplo, los ratios de basaltos van del 6 al 10 de tholeiite dorsal oceánica (normalizado a los valores atmosféricos), pero a 15-24 + por basaltos océano isla pensaron que se derivan de plumas del manto.
Morfología y texturas
La forma, estructura y textura de un basalto es diagnóstico de cómo y dónde se hizo erupción, ya sea en el mar, en un explosivo erupción de ceniza o como rastrero pahoehoe flujos de lava, la imagen clásica de Erupciones basálticas hawaianas.
Erupciones subaérea
Basalto que estalla bajo aire abierto (es decir, subaerially) forma tres tipos distintos de lava o depósitos volcánicos: escoria; ceniza o escoria ( breccia); y los flujos de lava.
El basalto en las copas de los flujos de lava y subaérea conos de ceniza a menudo serán altamente vesiculadas, impartiendo una textura ligera "espumosa" a la roca. Cenizas basálticas son a menudo rojo, coloreado por oxidado hierro de minerales ricos en hierro resistido como piroxeno.
`A`a tipos de bloques, de ceniza y flujos de brechas de espesor, basáltica viscoso lava son comunes en Hawaii. Pahoehoe es una forma muy fluida, caliente de basalto que tiende a formar delantales delgadas de lava fundida que llenan huecos ya veces formas lagos de lava. Los tubos de lava son características comunes de las erupciones pahoehoe.
Basáltico toba o rocas piroclásticas son raros pero no desconocidos. Por lo general, el basalto es demasiado caliente y el líquido se acumule presión suficiente para formar las erupciones de lava explosivas pero en ocasiones esto sucederá por atrapamiento de la lava volcánica dentro de la garganta y la acumulación de gases volcánicos. De Hawai Mauna Loa volcán entró en erupción de esta manera en el siglo 19, al igual que Monte Tarawera, Nueva Zelanda en su violenta erupción 1886. Volcanes Maar son típicos de las pequeñas tobas basalto, formadas por la erupción explosiva de basalto través de la corteza, formando un delantal de basalto mixta y la pared brecha roca y un ventilador de basalto toba más lejos del volcán.
Estructura amygdaloidal es común en relicto vesículas y hermosamente cristalizados especies de zeolitas, cuarzo o calcita se encuentran con frecuencia.
Basalto columnar
Durante el enfriamiento de un flujo de lava espesa, contraccional articulaciones o fracturas forman. Si un flujo se enfría de manera relativamente rápida, significativa fuerzas de contracción se acumulan. Mientras que un flujo puede reducir en la dimensión vertical sin fracturarse, no se puede acomodar fácilmente a la contracción en la dirección horizontal a menos que se forman grietas; la extensa red de fracturas que se desarrolla como resultado la formación de columnas. La topología de las formas laterales de estas columnas en términos generales puede ser clasificado como un red celular aleatoria. Estas estructuras son predominantemente hexagonal en sección transversal, pero polígonos con tres a doce o más partes pueden ser observados. Tenga en cuenta que el tamaño de las columnas depende libremente en la velocidad de enfriamiento; muy rápido enfriamiento puede resultar en muy pequeñas (<1 cm de diámetro) columnas, mientras que es más probable para producir grandes columnas enfriamiento lento.
Erupciones submarinas
Basaltos almohada
Cuando basalto erupción submarina o desemboca en el mar, el contacto con el agua sacia la superficie y la lava forma una distintiva forma de almohada, a través del cual la lava caliente rompe para formar otra almohada. Esta textura "almohada" es muy común en los flujos basálticos submarinos y es diagnóstico de un entorno erupción submarina cuando se encuentran en rocas antiguas. Almohadas típicamente consisten en un núcleo de grano fino con una corteza vítrea y tienen uniones radial. El tamaño de almohadas individuales varía desde 10 cm hasta varios metros.
Cuando pahoehoe lava entra en el mar generalmente se forma en los basaltos de almohada. Sin embargo, cuando a'a entra en el océano forma una cono litoral, una pequeña acumulación en forma de cono de escombros tobáceo forma cuando la lava a'a bloque entra en el agua y explota de vapor urbanizada.
La isla de Surtsey en el Océano Atlántico es un volcán de basalto que violó la superficie del océano en 1963. La fase inicial de la erupción de Surtsey era muy explosivo, ya que el magma estaba bastante húmeda, causando la roca para ser soplado aparte por el vapor hirviendo para formar una toba y cono de cenizas. Esto ha trasladado posteriormente a un comportamiento típico de tipo pahoehoe.
Vidrio volcánico puede estar presente, sobre todo en las cortezas en superficies rápidamente refrigerados de los flujos de lava, y es comúnmente (pero no exclusivamente) asociados con las erupciones submarinas.
La vida en las rocas basálticas
Las características comunes de corrosión de basalto volcánicas submarinas sugieren que la actividad microbiana puede desempeñar un papel importante en el intercambio químico entre rocas basálticas y agua de mar. Las cantidades significativas de hierro reducido, Fe (II) y manganeso, Mn (II), presente en rocas basálticas proporcionan fuentes potenciales de energía para las bacterias. La investigación reciente ha demostrado que algunos Fe (II) -oxidizing bacterias cultivadas a partir de superficies de hierro-sulfuro también son capaces de crecer con roca basáltica como fuente de Fe (II). En trabajos recientes en Loihi montaña submarina, Fe- y Mn bacterias oxidantes se han cultivado desde basaltos resistido. El impacto de las bacterias en la alteración de la composición química del vidrio basáltico (y por lo tanto, la corteza oceánica) y agua de mar sugieren que estas interacciones pueden dar lugar a una solicitud de respiraderos hidrotermales en el origen de la vida.
Distribución
El basalto es uno de los tipos de rocas más comunes en el mundo. El basalto es la roca más típica de grandes provincias ígneas. Los mayores ocurrencias de basalto son en el fondo del océano que está casi completamente compuesta por basalto. Sobre el nivel del mar de basalto es común en islas de hotspot y arcos alrededor volcánicas, especialmente los de fina corteza . Sin embargo, los mayores volúmenes de basalto en tierra corresponden a basaltos de inundación continentales. Basaltos de inundación Continental se sabe que existen en el Trampas de Deccan en la India , la Grupo Chilcotin en Columbia Británica, Canadá , la Trampas Paraná en Brasil, la Trampas de Siberia en Rusia , el Karoo provincia de inundaciones de basalto en Sudáfrica, el Río Columbia meseta de Washington y Oregon .
Muchos archipiélagos y naciones insulares tienen una abrumadora mayoría de su lecho de roca expuesta compuesta por basalto debido a estar por encima de puntos de acceso, por ejemplo, Islandia y Hawai
Antiguas Precámbricos basaltos en general sólo se encuentran en los cinturones plegadas y corridas, y están a veces muy metamorfoseadas. Estos son conocidos como cinturones de piedra verde, porque de bajo grado metamorfismo de basalto produce clorito, actinolita, epidota y otros minerales verdes.
Lunar y basalto marciano
Las áreas oscuras visibles en la Tierra Luna , la mares lunares, son llanuras de inundar los flujos de lava basáltica. Estas rocas fueron muestreados por la tripulado estadounidense Programa Apolo, la robótica rusa Programa Luna, y están representados entre los meteoritos lunares.
Basaltos lunares difieren de sus contrapartes terrestres principalmente en sus altos contenidos de hierro, que normalmente van desde aproximadamente 17 a 22% en peso de FeO. También poseen una impresionante gama de concentraciones de titanio (presente en el mineral ilmenita), que van desde menos de 1% en peso de TiO2, a alrededor de 13 wt.%. Tradicionalmente, los basaltos lunares han sido clasificados en función de su contenido de titanio, con clases que se denominan de alta Ti, bajo Ti, y de muy baja Ti. Sin embargo, los mapas geoquímicos globales de titanio obtenidos de la Misión Clementine demostrar que los mares lunares posee un continuo de las concentraciones de titanio, y que las concentraciones más altas son las menos abundantes.
Basaltos lunares muestran texturas exóticas y mineralogía, particularmente metamorfismo de choque, la falta de la oxidación típica de basaltos terrestres, y una completa falta de hidratación. Mientras que la mayoría de la Basaltos de Moon estallaron hace entre unos 3 y 3,5 millones de años, las muestras más antiguas son 4200 millones años de edad, y los flujos más pequeños, basados en el método de datación edad de "conteo cráter," se estima que han entrado en erupción hace sólo 1,2 millones de años.
El basalto es también una roca común en la superficie de Marte , según lo determinado por los datos enviados desde la superficie del planeta y por Meteoritos marcianos.
Alteración de basalto
Metamorfismo
Los basaltos son rocas importantes dentro metamórficas cinturones, ya que pueden proporcionar información vital sobre las condiciones de metamorfismo dentro del cinturón. Varios metamórfica facies llevan el nombre de las asociaciones minerales y tipos de roca formadas por basaltos someter a las temperaturas y presiones del evento metamórfico. Estos son:
- Facies blueschist
- Facies eclogita
- Facies granulita
- Facies de esquistos verdes
- Facies de zeolita
Basaltos metamorfoseados son huéspedes importantes para una variedad de hidrotermal depósitos de mineral, incluyendo oro , depósitos de cobre depósitos, volcanogénico depósitos de mineral de sulfuros masivos y otros.
Desgaste
En comparación con otras rocas que se encuentran en la superficie de la Tierra, basaltos capear relativamente rápido. Los minerales típicamente ricos en hierro se oxidan rápidamente en el agua y el aire, la tinción de la roca un color marrón a rojo debido al óxido de hierro (óxido). La meteorización química también libera fácilmente solubles en agua cationes tales como calcio , sodio y magnesio , que dan un fuerte zonas basálticas capacidad de amortiguación contra acidificación. El calcio liberado por basaltos venda CO 2 de la atmósfera formando CaCO3 actuando así como una trampa de CO 2. A esto hay que añadir que la erupción de basalto en sí es a menudo asociada con la liberación de grandes cantidades de CO 2 a la atmósfera desde gases volcánicos.
El secuestro de carbono en basalto se ha estudiado como un medio de eliminación de dióxido de carbono, producida por la industrialización humana, de la atmósfera. Depósitos de basalto bajo el agua, dispersos en los mares de todo el mundo, tienen la ventaja añadida de que el agua actúa como una barrera para el re-lanzamiento de CO 2 a la atmósfera.
