Basalt - Basalt

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Basalt
Eruptivgestein
BasaltUSGOV.jpg
Komposition
Mafic : Plagioklas , Amphibol und Pyroxen , manchmal Feldspathoide oder Olivin .

Basalt ( US : / b ə s ɔː l t , b s ɒ l t / , UK : / b æ s ɔː l t , b æ s əl t / ) a ist mafic extrusive Eruptivgestein aus dem gebildeten Schnelle Abkühlung von Lava, die reich an Magnesium und Eisen ist und an oder in der Nähe der Oberfläche eines Erdplaneten oder eines Mondes exponiert ist . Mehr als 90% des gesamten Vulkangesteins auf der Erde besteht aus Basalt, und der Ausbruch von Basaltlava wird von Geologen bei etwa 20 Vulkanen pro Jahr beobachtet. Basalt ist auch ein wichtiger Gesteinstyp auf anderen Planetenkörpern im Sonnensystem . Zum Beispiel sind die Mondmaria Ebenen mit basaltischen Lavaströmen, und Basalt ist ein weit verbreitetes Gestein auf der Marsoberfläche .

Geschmolzene Basaltlava hat aufgrund ihres relativ geringen Kieselsäuregehalts (zwischen 45% und 52%) eine niedrige Viskosität , was zu sich schnell bewegenden Lavaströmen führt, die sich vor dem Abkühlen und Erstarren über große Gebiete ausbreiten können. Hochwasserbasalte sind dicke Sequenzen vieler solcher Flüsse, die Hunderttausende von Quadratkilometern bedecken können und die voluminöseste aller vulkanischen Formationen darstellen.

Es wird angenommen, dass basaltische Magmen ihren Ursprung im oberen Erdmantel haben . Die Chemie der Basalte liefert somit Hinweise auf Bedingungen tief im Erdinneren.

Definition

QAPF-Diagramm mit gelb hervorgehobenem Basalt / Andesit-Feld. Basalt unterscheidet sich von Andesit durch SiO 2 <52%.
Basalt ist Feld B in der TAS-Klassifikation .
Säulenbasalt fließt im Yellowstone-Nationalpark , USA

Basalt ist ein aphanitisches (feinkörniges) magmatisches Gestein , das relativ wenig Kieselsäure und Alkalimetalle enthält . Von seinem Gesamtgehalt an Quarz , Feldspat und Feldspathoid (QAPF) sind weniger als 10 Vol .-% Feldspathoid und weniger als 20% Quarz , wobei Plagioklas mindestens 65% seines Feldspatgehalts ausmacht. Dadurch wird Basalt in das Basalt / Andesit-Feld des QAPF-Diagramms eingefügt . Basalt unterscheidet sich von Andesit durch seinen Kieselsäuregehalt von weniger als 52%. Es ist jedoch oft nicht möglich, die Mineralzusammensetzung von Vulkangesteinen aufgrund ihrer sehr feinen Korngröße zu bestimmen, und Basalt wird dann chemisch als Vulkangestein mit einem Gehalt von 45% bis 52% Kieselsäure und nicht mehr als 5% Alkali definiert Metalloxide. Dies platziert Basalt im B-Feld der TAS-Klassifikation . Die durchschnittliche Basaltdichte beträgt 2,9 g / cm 3 .

Basalt hat aufgrund des hohen Gehalts an Augit oder anderen Pyroxenmineralien normalerweise eine dunkelgraue bis schwarze Farbe, kann jedoch einen weiten Bereich von Schattierungen aufweisen. Einige Basalte sind aufgrund eines hohen Plagioklasgehalts ziemlich hell, und diese werden manchmal als Leukobasalte bezeichnet . Leichterer Basalt kann schwierig von Andesit zu unterscheiden sein , aber eine in der Feldforschung verwendete Faustregel lautet, dass Basalt einen Farbindex von 35 oder mehr hat.

Basalt ist oft porphyritisch und enthält größere Kristalle ( Phenokristalle ), die vor der Extrusion gebildet wurden und das Magma an die Oberfläche brachten, eingebettet in eine feinkörnigere Matrix . Diese Phänokristalle bestehen normalerweise aus Augit, Olivin oder einem calciumreichen Plagioklas, die die höchsten Schmelztemperaturen der typischen Mineralien aufweisen , die aus der Schmelze kristallisieren können, und daher als erste feste Kristalle bilden.

Basalt enthält häufig Vesikel , die entstehen, wenn gelöste Gase aus dem Magma sprudeln, während es sich während seiner Annäherung an die Oberfläche dekomprimiert, und die ausgebrochene Lava erstarrt dann, bevor die Gase entweichen können. Wenn Vesikel einen wesentlichen Teil des Gesteinsvolumens ausmachen, wird das Gestein als Schlacke bezeichnet .

Der Begriff Basalt wird manchmal für flache intrusive Gesteine mit einer für Basalt typischen Zusammensetzung verwendet, aber Gesteine ​​dieser Zusammensetzung mit einer phaneritischen (gröberen) Grundmasse werden besser als Diabasis (auch Dolerit genannt) oder, wenn sie grobkörniger sind (bezeichnet) Kristalle über 2 mm Durchmesser), als Gabbro . Diabas und Gabbro sind somit die hypabyssalen und plutonischen Äquivalente von Basalt.

Säulenbasalt bei Szent György Hill, Ungarn
Vesikulärer Basalt am Sonnenuntergangskrater , Arizona. US-Quartal für Skalierung.

Im Hadean , Archaikum und frühen Proterozoikum Äonen der Geschichte der Erde, brach die Chemie von Magmen aus heutiger aufgrund unreifer Krusten und signifikant verschieden waren Asthenosphäre Differenzierung. Diese ultramafischen Vulkangesteine ​​mit einem Gehalt an Kieselsäure (SiO 2 ) unter 45% werden üblicherweise als Komatiiten klassifiziert .

Etymologie

Das Wort "Basalt" leitet sich letztendlich von spätlateinischen Basalten ab , einem Rechtschreibfehler der lateinischen Basaniten "sehr harter Stein", der aus dem Altgriechischen βασανίτης ( Basaniten ) aus βάσανος ( Basanos , " Prüfstein ") importiert wurde . Der moderne petrologische Begriff Basalt , der eine bestimmte Zusammensetzung von aus Lava gewonnenem Gestein beschreibt, stammt aus seiner Verwendung durch Georgius Agricola im Jahr 1546 in seiner Arbeit De Natura Fossilium . Agricola angewendet „Basalt“ auf den schwarzen vulkanischen Felsen unter dem Bischof von Meißen Stolpen Burg , zu glauben , es ist die gleiche wie die „basaniten“ beschrieben durch sein Plinius der Ältere 77 in AD Naturalis Historiae .

Typen

Große Massen müssen langsam abkühlen, um ein polygonales Gelenkmuster zu bilden, wie hier am Giant's Causeway in Nordirland
Basaltsäulen in der Nähe von Bazaltove , Ukraine

Auf der Erde haben sich die meisten Basaltmagmen durch Dekompressionsschmelzen des Mantels gebildet . Dies kann in verschiedenen tektonischen Umgebungen auftreten.

Petrologie

Mikrophotographie eines dünnen Basaltabschnitts aus Bazaltove, Ukraine

Die Mineralogie Basalt wird durch ein Übergewicht an calcic Plagioklas gekennzeichnet Feldspat und Pyroxen . Olivin kann auch ein wesentlicher Bestandteil sein. Zusätzliche Mineralien, die in relativ geringen Mengen vorhanden sind, umfassen Eisenoxide und Eisen-Titanoxide wie Magnetit , Ulvöspinel und Ilmenit . Aufgrund des Vorhandenseins solcher Oxidmineralien kann Basalt beim Abkühlen starke magnetische Signaturen annehmen, und paläomagnetische Studien haben Basalt in großem Umfang verwendet.

In tholeiitischem Basalt sind Pyroxen ( Augit und Orthopyroxen oder Taubenit ) und Calcium- reiche Plagioklas übliche Phenokristallmineralien. Olivin kann auch ein Phänokristall sein und, falls vorhanden, Taubenrand aufweisen. Die Grundmasse enthält interstitiellen Quarz oder Tridymit oder Cristobalit . Olivin-tholeiitischer Basalt enthält Augit und Orthopyroxen oder Taubenit mit reichlich vorhandenem Olivin, aber Olivin kann Pyroxenränder aufweisen und ist in der Grundmasse wahrscheinlich nicht vorhanden .

Alkalibasalte weisen typischerweise Mineralaggregate auf, denen Orthopyroxen fehlt, die jedoch Olivin enthalten. Feldspat Einsprenglinge ist in der Regel labradorite Andesin in der Zusammensetzung. Augit ist reich an Titan im Vergleich zu Augit in tholeiitischem Basalt. Mineralien wie Alkalifeldspat , Leucit , Nephelin , Sodalith , Phlogopit- Glimmer und Apatit können in der Grundmasse vorhanden sein.

Basalt hat hohe Liquidus- und Solidustemperaturen - Werte an der Erdoberfläche liegen nahe oder über 1200 ° C (Liquidus) und nahe oder unter 1000 ° C (Solidus); Diese Werte sind höher als die anderer gewöhnlicher magmatischer Gesteine.

Der Großteil der tholeiitischen Basalte wird in einer Tiefe von etwa 50 bis 100 km innerhalb des Mantels gebildet. Viele Alkalibasalte können in größeren Tiefen gebildet werden, möglicherweise bis zu 150–200 km tief. Die Herkunft von Basalt mit hohem Aluminiumoxidgehalt ist weiterhin umstritten, wobei Uneinigkeit darüber besteht, ob es sich um eine Primärschmelze handelt oder ob sie durch Fraktionierung von anderen Basalttypen stammt.

Geochemie

Im Vergleich zu den meisten gängigen magmatischen Gesteinen sind Basaltzusammensetzungen reich an MgO und CaO und arm an SiO 2 und den Alkalioxiden, dh Na 2 O + K 2 O , was mit ihrer TAS-Klassifizierung übereinstimmt .

Basalt hat im Allgemeinen eine Zusammensetzung von 45–52 Gew .-% SiO 2 , 2–5 Gew .-% Gesamtalkalien, 0,5–2,0 Gew .-% TiO 2 , 5–14 Gew .-% FeO und 14 Gew .-% oder mehr Al 2 O 3 . Die Gehalte an CaO liegen üblicherweise nahe 10 Gew .-%, die von MgO üblicherweise im Bereich von 5 bis 12 Gew .-%.

Basalte mit hohem Aluminiumoxidgehalt haben einen Aluminiumgehalt von 17–19 Gew .-% Al 2 O 3 ; Boninite haben einen Magnesium (MgO) -Gehalt von bis zu 15 Prozent. Seltene Feldspatoids -reichen mafic Gesteine, ähnlich wie Alkali Basalte, können Na haben 2 O + K 2 O - Gehalte von 12% oder mehr.

Die Häufigkeit der Lanthaniden- oder Seltenerdelemente (REE) kann ein nützliches Diagnosewerkzeug sein, um die Geschichte der Mineralkristallisation beim Abkühlen der Schmelze zu erklären. Insbesondere ist die relative Häufigkeit von Europium im Vergleich zu anderen REE häufig deutlich höher oder niedriger und wird als Europium-Anomalie bezeichnet . Es entsteht, weil Eu 2+ Ca 2+ in Plagioklasfeldspat ersetzen kann , im Gegensatz zu allen anderen Lanthaniden, die dazu neigen, nur 3+ Kationen zu bilden .

Mid-Ocean Ridge Basalte (MORB) und ihre intrusiven Äquivalente, Gabbros, sind die charakteristischen magmatischen Gesteine, die an Mid-Ocean Graten gebildet werden. Sie sind tholeiitische Basalte, die besonders wenig Alkalien und inkompatible Spurenelemente enthalten, und sie haben relativ flache REE-Muster, die auf Mantel- oder Chondritwerte normalisiert sind. Im Gegensatz dazu weisen Alkalibasalte normalisierte Muster auf, die im leichten REE stark angereichert sind und eine größere Häufigkeit des REE und anderer inkompatibler Elemente aufweisen. Da MORB-Basalt als Schlüssel zum Verständnis der Plattentektonik angesehen wird , wurden seine Zusammensetzungen eingehend untersucht. Obwohl sich MORB-Zusammensetzungen im Vergleich zu durchschnittlichen Zusammensetzungen von Basalten, die in anderen Umgebungen ausgebrochen sind, unterscheiden, sind sie nicht einheitlich. Beispielsweise ändern sich die Zusammensetzungen mit der Position entlang des mittelatlantischen Rückens , und die Zusammensetzungen definieren auch unterschiedliche Bereiche in verschiedenen Ozeanbecken. Mid-Ocean Ridge Basalte wurden in Sorten wie Normal (NMORB) und solche, die etwas stärker an inkompatiblen Elementen angereichert sind (EMORB), unterteilt.

Die Isotopenverhältnisse von Elementen wie Strontium , Neodym , Blei , Hafnium und Osmium in Basalten wurden eingehend untersucht, um die Entwicklung des Erdmantels zu untersuchen . Isotopenverhältnisse von Edelgasen wie 3 He / 4 He sind ebenfalls von großem Wert: Beispielsweise reichen die Verhältnisse für Basalte von 6 bis 10 für tholeiitischen Basalt des mittelozeanischen Kamms (normalisiert auf atmosphärische Werte), aber bis 15–24 und mehr für Ozean-Insel-Basalte, von denen angenommen wird, dass sie aus Mantelwolken stammen .

Quellgesteine ​​für die Teilschmelzen, die Basaltmagma produzieren, umfassen wahrscheinlich sowohl Peridotit als auch Pyroxenit .

Morphologie und Texturen

Ein aktiver Basaltlavafluss

Die Form, Struktur und Textur eines Basalts ist eine Diagnose dafür, wie und wo er ausbrach - zum Beispiel, ob im Meer, bei einem explosiven Schlackenausbruch oder wenn kriechende Pāhoehoe- Lava fließt - das klassische Bild hawaiianischer Basaltausbrüche.

Subaeriale Eruptionen

Basalt, der unter freiem Himmel ( dh subaerial ) ausbricht, bildet drei verschiedene Arten von Lava- oder Vulkanablagerungen: Schlacken ; Asche oder Asche ( Brekzie ); und Lavaströme.

Basalt in den Spitzen von subaerialen Lavaströmen und Schlackenkegeln ist häufig stark blasenförmig und verleiht dem Gestein eine leichte "schaumige" Textur. Basaltschlacken sind oft rot und durch oxidiertes Eisen aus verwitterten eisenreichen Mineralien wie Pyroxen gefärbt .

Auf Hawaii sind Arten von Block- , Aschen- und Brekzienflüssen aus dicker, viskoser Basaltlava verbreitet. Pāhoehoe ist eine sehr flüssige, heiße Form von Basalt, die dazu neigt, dünne Schürzen aus geschmolzener Lava zu bilden, die Hohlräume füllen und manchmal Lavaseen bilden . Lavaröhren sind häufige Merkmale von Pāhoehoe-Eruptionen.

Basaltic Tuff oder pyroklastischen Gesteinen sind seltener als basaltische Lava fließt. Normalerweise ist Basalt zu heiß und flüssig, um einen ausreichenden Druck aufzubauen, um explosive Lavaeruptionen zu bilden. Gelegentlich geschieht dies jedoch, indem die Lava im Vulkanhals eingeschlossen und vulkanische Gase aufgebaut werden . Der Mauna Loa- Vulkan auf Hawaii brach im 19. Jahrhundert auf diese Weise aus, ebenso wie der Mount Tarawera in Neuseeland bei seinem gewaltsamen Ausbruch im Jahr 1886. Maar- Vulkane sind typisch für kleine Basalttuffe, die durch explosiven Ausbruch von Basalt durch die Kruste gebildet werden und eine Schürze aus gemischter Basalt- und Wandgesteinsbrekzie und einen Fan von Basalttuff weiter außerhalb des Vulkans bilden.

Amygdaloid Struktur ist in relict gemeinsamen Vesikeln und schön kristallisiert Spezies von Zeolithen , Quarz oder Kalzit werden häufig gefunden.

Säulenbasalt
Der Riesendamm in Nordirland
Säulenförmige verbunden Basalt in der Türkei
Säulenbasalt am Kap Stolbchaty , Russland

Während der Abkühlung eines dicken Lavafluss, Kontraktionsfuge bilden , oder Frakturen. Wenn eine Strömung relativ schnell abkühlt, bauen sich erhebliche Kontraktionskräfte auf. Während eine Strömung in der vertikalen Dimension schrumpfen kann, ohne zu brechen, kann sie das Schrumpfen in horizontaler Richtung nur dann aufnehmen, wenn sich Risse bilden. Das ausgedehnte Bruchnetzwerk, das sich entwickelt, führt zur Bildung von Säulen . Diese Strukturen haben überwiegend einen hexagonalen Querschnitt, es können jedoch Polygone mit drei bis zwölf oder mehr Seiten beobachtet werden. Die Größe der Säulen hängt lose von der Abkühlgeschwindigkeit ab; Sehr schnelles Abkühlen kann zu sehr kleinen Säulen (<1 cm Durchmesser) führen, während langsames Abkühlen eher zu großen Säulen führt.

U-Boot-Ausbrüche

Kissenbasalte auf dem südpazifischen Meeresboden
Kissenbasalte

Wenn Basalt ausbricht oder unter Wasser fließt in das Meer, Kontakt mit dem Wasser quencht die Oberfläche und die Lava bildet eine unverwechselbare Kissenform, durch der die heiße Lava bricht ein weiteres Kissen zu bilden. Diese "Kissen" -Textur ist in Unterwasser-Basaltflüssen sehr verbreitet und diagnostiziert eine Unterwasser-Eruptionsumgebung, wenn sie in alten Felsen gefunden wird. Kissen bestehen typischerweise aus einem feinkörnigen Kern mit einer glasigen Kruste und haben eine radiale Verbindung. Die Größe der einzelnen Kissen variiert zwischen 10 cm und mehreren Metern.

Wenn Pāhoehoe- Lava ins Meer gelangt, bildet sie normalerweise Kissenbasalte. Wenn jedoch 'a'ā den Ozean eintritt bildet es einen litoralen cone , eine kleine kegelförmige Ansammlung von Schutt tuffaceous gebildet , wenn die blockartig 'a'ā Lava , das Wasser und explodiert von verbauten Dampf eintritt.

Die Insel Surtsey im Atlantik ist ein Basaltvulkan, der 1963 die Meeresoberfläche durchbrach. Die Anfangsphase von Surtseys Ausbruch war hochexplosiv, da das Magma ziemlich flüssig war und das Gestein durch den kochenden Dampf auseinandergeblasen wurde ein Tuff- und Schlackenkegel. Dies hat sich später zu einem typischen Verhalten vom Typ Pāhoehoe entwickelt.

Vulkanglas kann vorhanden sein, insbesondere als Rinden auf schnell gekühlten Oberflächen von Lavaströmen, und ist häufig (aber nicht ausschließlich) mit Unterwasserausbrüchen verbunden.

Kissenbasalt wird auch durch einige subglaziale Vulkanausbrüche erzeugt.

Verteilung

Basalt bildet nicht nur große Teile der Erdkruste, sondern kommt auch in anderen Teilen des Sonnensystems vor.

Erde

Basalt ist der häufigste Vulkangesteinsart der Erde. Die Krustenanteile der ozeanischen tektonischen Platten bestehen überwiegend aus Basalt, der aus dem aufsteigenden Mantel unterhalb der Ozeankämme hergestellt wird . Basalt ist auch das wichtigste Vulkangestein auf vielen ozeanischen Inseln , einschließlich der Inseln Hawaii , Färöer und Réunion .

Basalt ist das typischste Gestein großer magmatischer Provinzen . Dazu gehören kontinentale Flutbasalte , die voluminösesten Basalte an Land. Beispiele für kontinentale Flutbasalte waren die Deccan-Fallen in Indien , die Chilcotin-Gruppe in British Columbia , Kanada , die Paraná-Fallen in Brasilien, die Sibirischen Fallen in Russland , die Karoo- Flutbasaltprovinz in Südafrika und das Columbia River Plateau in Washington und Oregon .

Basalt ist auch in der Umgebung von Vulkanbögen verbreitet, insbesondere in dünnen Krusten .

Antike präkambrische Basalte kommen normalerweise nur in Falt- und Schubgürteln vor und sind oft stark verwandelt. Diese werden als Greenstone-Gürtel bezeichnet , da bei einer minderwertigen Metamorphose von Basalt Chlorit , Actinolit , Epidot und andere grüne Mineralien entstehen.

Andere Körper im Sonnensystem

Basalt bricht gewöhnlich auf Io (dem drittgrößten Mond des Jupiter ) aus und hat sich auch auf dem Mond , dem Mars , der Venus und dem Asteroiden Vesta gebildet .

Der Mond

Lunar Olivin Basalt zusammengestellt von Apollo 15 Astronauten

Die dunklen Bereiche, die auf dem Erdmond , der Mondmaria , sichtbar sind, sind Ebenen mit basaltischen Lavaströmen. Diese Gesteine ​​wurden vom bemannten amerikanischen Apollo-Programm , dem russischen Roboter- Luna-Programm , beprobt und sind unter den Mondmeteoriten vertreten .

Mondbasalte unterscheiden sich von ihren Gegenstücken auf der Erde hauptsächlich durch ihren hohen Eisengehalt, der typischerweise im Bereich von etwa 17 bis 22 Gew .-% FeO liegt. Sie besitzen auch einen weiten Bereich von Titankonzentrationen (im Mineral Ilmenit vorhanden ), die von weniger als 1 Gew .-% TiO 2 bis etwa 13 Gew .-% reichen . Traditionell wurden Mondbasalte nach ihrem Titangehalt klassifiziert, wobei die Klassen als High-Ti, Low-Ti und Very-Low-Ti bezeichnet wurden. Globale geochemische Karten von Titan, die von der Clementine-Mission erhalten wurden, zeigen jedoch, dass die Mondmaria ein Kontinuum von Titankonzentrationen besitzt und dass die höchsten Konzentrationen am wenigsten häufig sind.

Mondbasalte zeigen exotische Texturen und Mineralogie, insbesondere Schockmetamorphose , fehlende Oxidation, die für terrestrische Basalte typisch ist, und völlige Hydratation . Die meisten Basalte des Mondes brachen vor etwa 3 bis 3,5 Milliarden Jahren aus, aber die ältesten Proben sind 4,2 Milliarden Jahre alt, und die jüngsten Flüsse, basierend auf der Altersdatierungsmethode der Kraterzählung , sind schätzungsweise nur 1,2 Milliarden ausgebrochen Jahre zuvor.

Venus

Von 1972 bis 1985 erreichten fünf Venera- und zwei VEGA- Lander erfolgreich die Oberfläche der Venus und führten geochemische Messungen mittels Röntgenfluoreszenz- und Gammastrahlenanalyse durch. Diese Ergebnisse zeigten, dass das Gestein an den Landeplätzen Basalte waren, einschließlich tholeiitischer und stark alkalischer Basalte. Es wird angenommen, dass die Lander auf Ebenen gelandet sind, deren Radarsignatur die der basaltischen Lavaströme ist. Diese machen etwa 80% der Oberfläche der Venus aus. Einige Standorte weisen ein hohes Reflexionsvermögen auf, das mit nicht verwittertem Basalt übereinstimmt, was auf einen basaltischen Vulkanismus innerhalb der letzten 2,5 Millionen Jahre hinweist.

Mars

Basalt ist auch ein weit verbreitetes Gestein auf der Marsoberfläche , das durch Daten bestimmt wird, die von der Oberfläche des Planeten zurückgesendet wurden, sowie durch Marsmeteoriten .

Vesta

Die Analyse von Hubble-Weltraumteleskopbildern von Vesta legt nahe, dass dieser Asteroid eine Basaltkruste aufweist, die mit einem aus der Kruste stammenden brekzierten Regolith bedeckt ist. Hinweise von erdgebundenen Teleskopen und der Dawn-Mission legen nahe, dass Vesta die Quelle der HED-Meteoriten ist , die basaltische Eigenschaften aufweisen.

Io

Lavaströme stellen ein wichtiges vulkanisches Terrain auf Io dar. Die Analyse der Voyager- Bilder führte die Wissenschaftler zu der Annahme, dass diese Ströme hauptsächlich aus verschiedenen Verbindungen von geschmolzenem Schwefel bestehen. Nachfolgende erdgestützte Infrarotstudien und Messungen des Galileo- Raumfahrzeugs zeigen jedoch, dass diese Strömungen aus Basaltlava mit mafischen bis ultramafischen Zusammensetzungen bestehen. Diese Schlussfolgerung basiert auf Temperaturmessungen der "Hotspots" oder der Orte der thermischen Emission von Io, die Temperaturen von mindestens 1.300 K und einige von bis zu 1.600 K nahe legen. Erste Schätzungen, die auf Eruptionstemperaturen nahe 2.000 K hinweisen, haben sich seitdem als überschätzt erwiesen, weil Zur Modellierung der Temperaturen wurden die falschen Wärmemodelle verwendet.

Veränderung des Basalts

Verwitterung

Im Vergleich zu anderen Gesteinen auf der Erdoberfläche gefunden, freiliegenden Oberflächen aus Basalt Aufschlüssen Wetter relativ schnell in Wasser und die Luft aufgrund der Oxidation der eisenreiche Mineralien in Hämatit oder andere Eisenoxiden und -hydroxiden, Anfärben den Felsen eine braun bis rostroter Farbe.

Durch chemische Verwitterung werden auch leicht wasserlösliche Kationen wie Calcium , Natrium und Magnesium freigesetzt , die den Basaltbereichen eine starke Pufferkapazität gegen Ansäuern verleihen . Durch Basalte freigesetztes Calcium bindet CO 2 aus der Atmosphäre und bildet CaCO 3 , das als CO 2 -Falle fungiert .

Metamorphose

Metamorphosierter Basalt aus einem archäischen Grünsteingürtel in Michigan, USA. Die Mineralien, die dem ursprünglichen Basalt seine schwarze Farbe verliehen haben, wurden in grüne Mineralien umgewandelt.

Intensive Hitze oder großer Druck wandeln Basalt in seine metamorphen Gesteinsäquivalente um . Basalte sind wichtige Gesteine ​​in metamorphen Regionen, da sie wichtige Informationen über die Bedingungen der Metamorphose liefern können , die die Region beeinflusst haben.

Metamorphosierte Basalte sind wichtige Wirte für eine Vielzahl von hydrothermalen Erzen , einschließlich Ablagerungen von Gold, Kupfer und vulkanogenen massiven Sulfiden .

Leben auf Basaltfelsen

Die häufigen Korrosionsmerkmale von vulkanischem Unterwasserbasalt legen nahe, dass die mikrobielle Aktivität eine wichtige Rolle beim chemischen Austausch zwischen Basaltgesteinen und Meerwasser spielen kann. Die signifikanten Mengen an reduziertem Eisen, Fe (II) und Mangan, Mn (II), die in Basaltgesteinen vorhanden sind, bieten potenzielle Energiequellen für Bakterien . Einige Fe (II) -oxidierende Bakterien, die von Eisensulfidoberflächen kultiviert wurden, können auch mit Basaltgestein als Fe (II) -Quelle wachsen. Fe- und Mn-oxidierende Bakterien wurden aus verwitterten U-Boot-Basalten von Loihi Seamount kultiviert . Der Einfluss von Bakterien auf die Veränderung der chemischen Zusammensetzung von Basaltglas (und damit der ozeanischen Kruste ) und Meerwasser lässt darauf schließen, dass diese Wechselwirkungen dazu führen können, dass hydrothermale Entlüftungsöffnungen auf den Ursprung des Lebens angewendet werden .

Verwendet

Basalt wird beim Bauen (z. B. als Bausteine ​​oder im Fundament ), zur Herstellung von Kopfsteinpflaster (aus säulenförmigem Basalt) und zur Herstellung von Statuen verwendet . Durch Erhitzen und Extrudieren von Basalt entsteht Steinwolle , die ein hervorragender Wärmeisolator sein kann .

Die Kohlenstoffbindung in Basalt wurde untersucht, um Kohlendioxid, das durch die Industrialisierung des Menschen erzeugt wird, aus der Atmosphäre zu entfernen. Unterwasserbasaltablagerungen, die in Meeren rund um den Globus verstreut sind, haben den zusätzlichen Vorteil, dass das Wasser als Barriere für die Wiederfreisetzung von CO 2 in die Atmosphäre dient.

Siehe auch

  • Basalt Fächerstruktur  - Rock Bildung von säulenGelenkBasaltSäulen zusammengesetzt , die in einer Fächerform eingebrochen
  • Basaltfaser  - Aus geschmolzenem Basalt gesponnene Strukturfasern
  • Hotspot (Geologie)  - Vulkanregionen, von denen angenommen wird, dass sie von einem darunter liegenden Mantel gespeist werden, der im Vergleich zum umgebenden Mantel ungewöhnlich heiß ist
  • Plutonismus
  • Polybarisches Schmelzen
  • Schildvulkan  - Flacher Vulkan, der normalerweise fast ausschließlich aus flüssigen Lavaströmen besteht
  • Spilit  - Ein feinkörniges magmatisches Gestein, das aus der Veränderung des ozeanischen Basalts resultiert
  • Sideromelane  - Ein glasartiges basaltisches Vulkanglas
  • Vulkan  - Bruch in der Kruste eines Planetenmassenobjekts, durch das heiße Lava, Vulkanasche und Gase aus einer Magmakammer unter der Oberfläche entweichen können

Verweise

Weiterführende Literatur

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Externe Links