Basalte
Renseignements g??n??raux
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| Roche ign??e | |
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| Composition | |
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| Mafique: amphibole et pyrox??ne, parfois plagioclase, feldspatho??des, et / ou olivine. |
Basalte (pron .: / b ə s ɔː l t /, / b ?? s ɒ l t /, / b ?? s ɔː l t /, Ou / b eɪ s ɔː l t /) Est une commune extrusive ign??e ( roche volcanique) form?? ?? partir du refroidissement rapide du basaltique lave expos??e ?? ou tr??s pr??s de la surface d'une plan??te ou lune. Par d??finition, doit ??tre un basalte roche ign??e aphanitique avec moins de 20% de quartz et moins de 10% feldspathoid en volume, et o?? au moins 65% du feldspath est sous la forme de plagioclase. (En comparaison, le granit a plus de 20% de quartz en volume.) Le basalte est g??n??ralement gris au noir, mais r??siste rapidement au brun ou au rouge-rouille due ?? l'oxydation de son mafiques (riche en fer) en min??raux rouille. Il a presque toujours un ?? grain fin min??rale texture en raison de la roche en fusion refroidissement trop rapidement pour les grands cristaux min??raux de cro??tre, m??me si elle peut parfois ??tre porphyrique, contenant les plus grands cristaux form??s avant l'extrusion qui a amen?? la lave ?? la surface, noy??es dans une plus fine matrice. Basalte avec un texture v??siculaire ou mousseuse est appel?? scories, et les formes lorsque les gaz dissous sont oblig??s de la solution et former des v??sicules que la lave d??compresse comme il atteint la surface.
Sur Terre, la plupart des basalte magmas ont form?? par la fusion de d??compression de la manteau. Basalt ??clate souvent sur Io, la troisi??me plus grande lune de Jupiter , et a ??galement form?? sur la Terre Lune , Mars , V??nus , et m??me sur l'ast??ro??de Vesta . roches m??res pour les fusions partielles comprennent probablement les deux p??ridotite et pyrox??nite (par exemple, Sobolev et al., 2007). Les cro??te portions de oc??anique plaques tectoniques sont principalement compos??es de basalte, produite ?? partir de remont??e manteau ci-dessous dorsales oc??aniques.
Le terme de basalte est parfois appliqu??es ?? peu profonde roches intrusives avec une composition typique de basalte, mais les roches de cette composition avec un phan??ritique (grossi??res) groundmass sont g??n??ralement appel??s diabase (??galement appel?? dol??rite) ou gabbro.
??tymologie
Le mot "basalte" est finalement d??riv?? du Basaltes latine fin, faute d'orthographe L. basanites "pierre tr??s dure," qui a ??t?? import?? de la Gr??ce antique βασανίτης (basanites), de βάσανος (Basanos, "pierre de touche") et leur origine dans Bauhun ??gyptienne "ardoise". Le basalte terme p??trologique moderne d??crivant une composition particuli??re de rock originaire lave-d??riv?? de son utilisation par Georgius Agricola en 1556 dans son c??l??bre ouvrage de l'exploitation mini??re et la min??ralogie De re metallica, libri XII. Agricola appliqu??e "basalte" ?? la roche noire volcanique de la Schlo??berg (colline du ch??teau local) au Stolpen, croyant qu'il se agit de la m??me que Pline "pierre tr??s dure" de l'Ancien.
Utilisations
Basalt est utilis?? dans la construction (par exemple sous forme de blocs de construction ou dans le sol), ce qui rend pav??s (de orgues basaltiques) et ?? faire statues. Chauffage et l'extrusion rendements de basalte laine de roche, une excellente isolant thermique.
Types
- Basalte thol??iitique est relativement riche en silice et pauvre en sodium . Entrent dans cette cat??gorie sont la plupart des basaltes de la mer -de-chauss??e, la plupart des grandes ??les oc??aniques, et continentale basaltes d'inondation comme le Britannique plateau de la rivi??re.
- MORB ( Mid Ocean Ridge basalte), est typiquement faible ??l??ments incompatibles. MORB est commun??ment ??clat?? seulement ?? dorsales oc??aniques. MORB m??me a ??t?? subdivis??e en vari??t??s telles que NMORB et EMORB (un peu plus enrichi en ??l??ments incompatibles).
- Haute basalte alumine peut ??tre de la silice-sous-satur??e ou -oversaturated (voir min??ralogie normative). Il a plus de 17% d'alumine (Al 2 O 3) et est interm??diaire entre la composition et thol??iite basalte alcalin; la composition relativement riche en alumine est bas??e sur les rochers sans ph??nocristaux de plagioclase.
- Basalte alcalin est relativement pauvre en silice et riches en sodium. C'est silice-sous-satur??e et peut contenir feldspatho??des, alcalin feldspath et phlogopite.
- Boninite est une haute magn??sium sous forme de basalte qui est entr?? en ??ruption en g??n??ral bassins d'arri??re-arc, distingue par sa faible titane contenu et oligo composition de l'??l??ment.
P??trologie
La min??ralogie de basalte se caract??rise par une pr??pond??rance de calcique plagioclase feldspath et pyrox??ne. Olivine peut ??galement ??tre un constituant important. Accessoire min??raux pr??sents dans des quantit??s relativement mineures comprennent des oxydes de fer et des oxydes de fer et de titane, tels que magn??tite, ulvospinel, et ilm??nite. En raison de la pr??sence d'une telle oxydes min??raux, basalte peuvent acqu??rir de solides magn??tiques signatures comme il se refroidit, et ??tudes pal??omagn??tiques ont fait un large usage de basalte.
Dans le basalte thol??iitique, de pyrox??ne ( augite et orthopyrox??ne ou pigeonite) et calcium riche en plagioclase sont communs phenocryst min??raux. Olivine peut aussi ??tre un phenocryst, et lorsqu'ils sont pr??sents, peuvent avoir des jantes de pigeonite. Le groundmass interstitiel contient du quartz ou tridymite ou cristobalite. Olivine thol??iite a augite et orthopyrox??ne ou pigeonite avec olivine abondante, mais olivine peut avoir jantes de pyrox??ne et est peu susceptible d'??tre pr??sent dans le groundmass.
Basaltes alcalins ont g??n??ralement des assemblages de min??raux qui manquent orthopyrox??ne mais contiennent olivine. Ph??nocristaux de feldspath sont g??n??ralement labradorite ?? and??sine dans la composition. Augite est riche en titane par rapport ?? augite dans le basalte thol??iitique. Les min??raux comme le feldspath alcalin , leucite, n??ph??line, sodalite, mica phlogopite, et apatite peut ??tre pr??sent dans la groundmass.
Basalte a haute liquidus et solidus valeurs de temp??ratures ?? la surface de la Terre sont ?? proximit?? ou au-dessus de 1200 ?? C (liquidus) et ?? proximit?? ou au-dessous de 1000 ?? C (solidus); ces valeurs sont plus ??lev??s que ceux des autres communes roches ign??es .
La majorit?? des thol??iites sont form??s ?? environ 50 ?? 100 km de profondeur dans le manteau. Beaucoup de basaltes alcalins peuvent ??tre form??s ?? de grandes profondeurs, peut-??tre aussi profond que 150 ?? 200 km. L'origine de basalte haute teneur en alumine reste controvers??, avec les interpr??tations que ce est un bain fondu primaire et qu'?? la place il est d??riv?? ?? partir d'autres types de basalte (par exemple, Ozerov, 2000).
G??ochimie
Par rapport ?? plus courantes roches ign??es , compositions de basalte sont riches en MgO et Et faible en CaO SiO 2 et les oxydes alcalins, ce est ?? dire, Na 2 O + K 2 O, conform??ment ?? la Classification TAS.
Basalte a g??n??ralement une composition de 45 ?? 55% en poids de SiO 2, 2-6% en poids total des alcalis, de 0,5 ?? 2,0% en poids TiO 2, 5-14% en poids FeO et 14% en poids ou plus d' Al 2 O 3 . Contenu de CaO sont couramment pr??s 10% en poids, de MgO ceux commun??ment dans la gamme de 5 ?? 12% en poids.
Basaltes haute teneur en alumine ont une teneur en aluminium de 17 ?? 19% en poids de Al 2 O 3; boninites ont des teneurs en magn??sium allant jusqu'?? 15% de MgO. Rare feldspatho??de riche roches mafiques, semblables ?? des basaltes alcalins, peuvent avoir Na 2 O + K 2 O contenu de 12% ou plus.
Les abondances des lanthanides ou ??l??ments de terres rares (??TR) peuvent ??tre un outil de diagnostic utile pour aider ?? expliquer l'histoire de la cristallisation de min??raux comme la fonte refroidie. En particulier, l'abondance relative de l'europium par rapport ?? l'autre REE est souvent nettement plus ??lev?? ou plus bas, et a appel?? la europium anomalie. Il se pose parce Eu 2+ peut se substituer ?? Ca 2+ dans plagioclase, contrairement ?? tous les autres lanthanides, qui ont tendance ?? former seulement 3+ cations.
Basaltes MORB et leurs ??quivalents intrusifs, gabbros, sont les roches ign??es caract??ristiques form??s ?? dorsales m??dio-oc??aniques. Ils sont thol??iites particuli??rement faibles dans les alcalis totale et oligo-??l??ments incompatibles, et ils ont des motifs de terres rares relativement plats normalis??s ?? ou du manteau valeurs de chondrite. En revanche, les basaltes alcalins ont des mod??les normalis??s hautement enrichi dans le REE lumi??re, et avec une plus grande abondance de la REE et d'autres ??l??ments incompatibles. Parce MORB basalte est consid??r?? comme une cl?? pour comprendre la tectonique des plaques , ses compositions ont ??t?? tr??s ??tudi??e. Bien que les compositions de MORB se distinguent par rapport aux compositions moyennes de basaltes ont ??clat?? dans d'autres environnements, ils ne sont pas uniformes. Par exemple, les compositions changent avec la position le long de la Dorsale m??dio-atlantique, et les compositions d??finissent ??galement des gammes diff??rentes dans les diff??rents bassins oc??aniques (Hofmann, 2003).
Isotopiques rapports de ??l??ments tels que le strontium , le n??odyme , le plomb , le hafnium , et l'osmium dans les basaltes ont ??t?? beaucoup ??tudi??e, de fa??on ?? conna??tre l'??volution de la Le manteau de la Terre. Les rapports isotopiques de gaz nobles , tels que 3 Il / 4 He, sont aussi d'une grande valeur: par exemple, les ratios de basaltes vont de 6 ?? 10 pour dorsale m??dio-oc??anique thol??iite (normalis??e aux valeurs atmosph??riques), mais de 15 ?? 24 + pour les basaltes des ??les de l'oc??an pens??s pour ??tre d??riv?? de panaches mantelliques.
Morphologie et textures
La forme, la structure et la texture d'un basalte est diagnostique de comment et o?? il a ??clat??, que ce soit dans la mer, dans un explosif ??ruption de cendre ou rampante pahoehoe coul??es de lave, l'image classique de ??ruptions de basalte hawa??ennes.
??ruptions suba??riennes
Basalt qui ??clate sous air ouverte (ce est- suba??rienne) forme trois types distincts de lave ou de d??p??ts volcaniques: scories; cendres ou scories ( br??che); et se ??coule lave.
Basalte dans les cimes des coul??es de lave et suba??riens c??nes de scories seront souvent tr??s V??siculaires, conf??rer une texture l??g??re "mousseux" ?? la roche. Cendres basaltiques sont souvent rouges, color?? par oxyd?? de fer de l'alt??ration d'min??raux riches en fer tels que pyrox??ne.
`A`a types de blocs, parpaings et br??ches de flux ??pais et visqueux basaltique de lave sont communs ?? Hawaii. Pahoehoe est une forme tr??s fluide chaud de basalte qui tend ?? former minces tabliers de lave en fusion qui remplissent les creux et parfois formes lacs de lave. tubes de lave sont des caract??ristiques communes des ??ruptions de pahoehoe.
Basaltique tuf ou roches pyroclastiques sont rares mais pas inconnu. Habituellement basalte est trop chaud et une accumulation de liquide pression suffisante pour former des ??ruptions de lave explosifs mais parfois cela se produira par pi??geage de la lave ?? l'int??rieur de la gorge volcanique et l'accumulation de gaz volcaniques. Hawaii Mauna Loa l'??ruption du volcan de cette mani??re dans le 19??me si??cle, comme l'a fait Mont Tarawera, Nouvelle-Z??lande dans sa violente ??ruption 1886. Maars sont typiques des petites tufs basaltiques, form??s par une ??ruption explosive de basalte ?? travers la cro??te, formant un tablier mixte de basalte et les ??pontes br??che et un ventilateur de basalte tuf plus loin du volcan.
La structure amygdalo??de est commun dans relique v??sicules et magnifiquement cristallis??es esp??ces de z??olithes, de quartz ou de calcite se retrouvent fr??quemment.
Orgues basaltiques
Pendant le refroidissement d'une coul??e de lave ??paisse, de contraction joints ou des fractures forment. Si un ??coulement se refroidit relativement rapidement, important forces de contraction se accumulent. M??me si un flux peut se r??tr??cir dans la dimension verticale sans rupture, il ne peut pas accueillir facilement r??tr??cissement dans la direction horizontale ?? moins fissures se forment; le vaste r??seau de fractures qui se d??veloppe en r??sulte la formation de colonnes. La topologie des formes lat??rales de ces colonnes peut ??tre largement class??e en tant que r??seau cellulaire al??atoire. Ces structures sont essentiellement hexagonal en section transversale, mais avec des polygones de trois ?? douze c??t??s ou plus peuvent ??tre observ??es. Notez que la taille des colonnes d??pend de fa??on l??che sur la vitesse de refroidissement; tr??s refroidissement rapide peut donner lieu ?? de tr??s faibles (<1 cm de diam??tre) de colonnes, tandis que le refroidissement lent est plus susceptible de produire de grandes colonnes.
??ruptions sous-marines
basaltes d'oreiller
Lorsque basalte ??clate sous l'eau ou se jette dans la mer, le contact avec l'eau ??tanche la surface et la lave forme un caract??re distinctif forme d'oreiller, ?? travers laquelle la lave chaude brise pour former un autre oreiller. Ce "coussin" texture est tr??s commun dans coul??es basaltiques sous-marines et de diagnostic d'un environnement d'??ruption sous-marine une fois trouv?? dans les roches anciennes. Oreillers sont g??n??ralement constitu??s d'un noyau ?? grain fin avec une cro??te vitreuse et ont jonction radiale. La taille des coussins individuels varie de 10 cm ?? plusieurs m??tres.
Lorsque pahoehoe lave entre dans la mer, il se forme habituellement basaltes en coussins. Toutefois, lorsque a'a entre l'oc??an il forme un c??ne littoral, une petite accumulation en forme de c??ne de d??bris tufac?? form?? lorsque la lave a'a blocs entre l'eau et de la vapeur explose b??tie.
L'??le de Surtsey dans l' oc??an Atlantique est un volcan de basalte qui a manqu?? ?? la surface de l'oc??an en 1963. La phase initiale de l'??ruption de Surtsey ??tait tr??s explosif, que le magma ??tait assez humide, provoquant la roche ?? souffler dehors par la vapeur bouillante pour former un tuf et c??ne de scories. Ce est par la suite d??plac?? ?? un comportement typique de type pahoehoe.
Verre volcanique peut ??tre pr??sent, d'autant plus que des ??corces sur des surfaces rapidement r??frig??r??s de coul??es de lave et est g??n??ralement (mais pas exclusivement) associ??e ?? des ??ruptions sous-marines.
La vie sur les roches basaltiques
Les caract??ristiques communes de corrosion de basalte volcaniques sous-marines sugg??rent que l'activit?? microbienne peut jouer un r??le important dans l'??change chimique entre roches basaltiques et l'eau de mer. Les quantit??s importantes de fer r??duit, Fe (II) et de mangan??se, Mn (II), pr??sents dans les roches basaltiques constituent des sources potentielles d'??nergie pour les bact??ries. Des recherches r??centes ont montr?? que certains Fe (II) -oxidizing bact??ries cultiv??es sur des surfaces de fer-sulfure sont ??galement capables de se d??velopper avec de la roche basaltique comme une source de Fe (II). Des travaux r??cents au Loihi Seamount, de Fe et Mn bact??ries oxydant ont ??t?? cultiv??es ?? partir de basaltes alt??r??s. L'impact de bact??ries sur la modification de la composition chimique du verre basaltique (et donc, la cro??te oc??anique) et l'eau de mer sugg??rent que ces interactions peuvent conduire ?? une application de hydrothermales au origine de la vie.
Distribution
Le basalte est l'un des types de roches les plus r??pandues dans le monde. Le basalte est la roche la plus typique de grandes provinces ign??es. Les plus fortes occurrences de basalte sont dans le plancher de l'oc??an qui est presque enti??rement constitu?? par basalte. Dessus du niveau de la mer de basalte est commun dans ??les hotspot et d'arcs volcaniques autour, sp??cialement ceux mince cro??te . Cependant, les plus grands volumes de basalte sur des terres correspondent ?? basaltes de plateau continental. Basaltes de plateau continental sont connus pour exister dans le Deccan en Inde , la Chilcotin Groupe Colombie-Britannique, le Canada , le Pi??ge Paran?? au Br??sil, la Pi??ge de Sib??rie en Russie , le Karoo la province inondation en Afrique du Sud, le Plateau du fleuve Columbia Washington et l'Oregon .
De nombreux archipels et nations insulaires ont une majorit?? ??crasante de son substrat rocheux expos?? fait par le basalte raison d'??tre au-dessus de hotspots, par exemple, l'Islande et Hawaii
Anciens pr??cambriens basaltes ne sont g??n??ralement trouv??s dans de pliage et de pouss??e ceintures, et sont souvent fortement m??tamorphis??es. Ils sont connus comme ceintures de roches vertes, parce que de bas grade m??tamorphisme de basalte produit chlorite, actinolite, ??pidote et d'autres min??raux verts.
Lunaire et martien basalte
Les zones sombres visibles sur la Terre , la lune , le mers lunaires, sont des plaines de inonder coul??es de lave basaltique. Ces roches ont ??t?? pr??lev??s par l'??quipage am??ricain Programme Apollo, le Russe robotique Programme Luna, et sont repr??sent??s au sein de la m??t??orites lunaires.
Basaltes lunaires diff??rent de leurs homologues terrestres principalement dans leurs teneurs ??lev??es en fer, qui vont typiquement d'environ 17 ?? 22% en poids de FeO. Ils poss??dent aussi une ??tonnante gamme de concentrations de titane (pr??sent dans le min??ral ilm??nite), allant de moins de 1% en poids de TiO 2, ?? environ 13 poids.%. Traditionnellement, les basaltes lunaires ont ??t?? class??s en fonction de leur teneur en titane, dont les classes sont nomm??es haute Ti, Ti faible et tr??s faible Ti. N??anmoins, cartes g??ochimiques mondiaux de titane obtenus aupr??s de la mission de d??montrer que la cl??mentine Maria lunaire poss??de un continuum de concentrations de titane, et que les concentrations les plus ??lev??es sont les moins abondants.
Basaltes lunaires montrent textures exotiques et la min??ralogie, en particulier m??tamorphisme de choc, le manque de la oxydation typique de basaltes terrestres, et une absence totale de hydratation. Bien que la plupart de la Les basaltes de la Lune ont ??clat?? il ya entre environ 3 et 3,5 milliards d'ann??es, les ??chantillons les plus anciens datent de 4,2 milliards ann??es, et les flux les plus jeunes, selon l'??ge m??thode de datation du "comptage du crat??re," on estime avoir ??clat?? il ya seulement 1,2 milliards d'ann??es.
Le basalte est une roche aussi commune sur la surface de Mars , tel que d??termin?? par les donn??es renvoy??es par la surface de la plan??te et par M??t??orites martiennes.
Modification de basalte
M??tamorphisme
Les basaltes sont des roches importantes au sein m??tamorphiques ceintures, car ils peuvent fournir des informations vitales sur les conditions de m??tamorphisme de la ceinture. Divers m??tamorphique faci??s sont nomm??s d'apr??s les assemblages de min??raux et types de roches form??es en soumettant basaltes aux temp??ratures et pressions de l'??v??nement m??tamorphique. Ceux-ci sont:
- Faci??s des schistes bleus
- ??clogites
- faci??s des granulites
- Faci??s des schistes verts
- faci??s de z??olite
Basaltes m??tamorphos??s sont des h??tes importants pour une vari??t?? de hydrothermale d??p??ts de minerai, y compris l'or , les d??p??ts de cuivre d??p??ts, volcanog??nes gisements de minerai de sulfures massifs et d'autres.
D??sagr??gation
Compar?? ?? d'autres roches trouv??es sur la surface de la Terre, basaltes temps relativement rapide. Les min??raux g??n??ralement riches en fer se oxydent rapidement dans l'eau et de l'air, ?? la roche une coloration brune ?? la couleur rouge en raison de l'oxyde de fer (rouille). L'alt??ration chimique lib??re ??galement facilement solubles dans l'eau des cations tels que le calcium , sodium et magn??sium , qui donnent une forte zones basaltiques capacit?? de tampon contre acidification. Calcium lib??r?? par basaltes lie jusqu'?? CO 2 de l'atmosph??re formant CaCO3 agissant ainsi comme un pi??ge CO 2. Pour cela, il faut ajouter que l'??ruption de basalte se est souvent associ??e ?? la lib??ration de grandes quantit??s de CO 2 dans l'atmosph??re gaz volcaniques.
Le pi??geage du carbone dans le basalte a ??t?? ??tudi?? en tant que moyen d'??limination du dioxyde de carbone, produit par l'industrialisation des humains, ?? partir de l'atmosph??re. D??p??ts de basalte sous-marins, dispers??s dans les mers du monde entier, ont l'avantage suppl??mentaire de l'eau servant de barri??re ?? la re-lib??ration de CO 2 dans l'atmosph??re.
