A vulkáni kőzetekről általában

A Földön előforduló összes elemből a vezető szerep az oxigéné és a szilíciumé. Ez a két elem gyakorlatilag a földkéreg úgyszólván minden kőzetének a legalapvetőbb alkotórésze.

Az oxigén és a szilícium megjelenhet egyszerűen önmagában is, egy olyan vegyület formájában, amelyet kémiailag az SiO2-képlettel jellemezhetünk, s amely kvarcként a Föld egyik leggyakoribb kőzetalkotó ásványa. A kvarcon kívül a szilícium és az oxigén atomi “építőelemekké” is összekapcsolódhat. Ilyenkor szilikát-tetraéder a nevük. A szilikát-tetraéderben egy szilíciumatomot mindig négy oxigénatom vesz körül. A SiO4-építőelem vegyülni képes a lista maradék elemeivel, s így jönnek létre a szilikátásványok, amelyek a kvarccal együtt az összes vulkáni kőzetek felépítésében több mint 99%-ban vesznek részt.

A vulkáni kőzetek – kevés kivétellel – mindössze hét különböző ásvány – vagy inkább ásványcsalád – kombinációiból épülnek fel. Ezek a következők: olivinek, piroxének, amfibolok, csillámok, földpátok, kvarc (szilikátok) és az oxidok.

Az első hat tehát mind szilikátásvány, az utolsó a vulkanitok 1 százaléknyi nem szilikátos összetevőinek csoportját képezi, s majdnem mindig vas- és titán-oxidokból áll. Az olivinek, piroxének, amfibolok, csillámok és földpátok nem egyedi ásványok, hanem valódi ásványcsaládok. Egy-egy családon belül az atomok elrendeződése – a szerkezet – azonos, a kémiai összetétel azonban tág határok között változhat. A családokra jellemző szerkezetek mind a különféleképp kapcsolódó elemi SiO4-építőelemekből állnak össze.

A vulkáni kőzeteket mindössze néhány ásványcsoport építi fel, s minden ilyen csoportnak megvan a maga jellemző szerkezete. A legtöbb vulkanitban e csoportok közül körülbelül négyet találunk meg, s ezek egymáshoz viszonyított aránya úgy változik, ahogy a kőzetek skálájának egyik vége felől a másik felé haladunk. A kőzeteket kémiai szempontból aszerint osztályozzuk, hogy mennyi kovasavat tartalmaznak. A kovasavban dús kőzeteket savanyúnak nevezzük. Ezek túlnyomórészt kvarcból és földpátból állnak, kevés csillámmal és amfibollal. A skála túlsó végén a bázisos kőzetek helyezkednek el – ezekben sokkal kevesebb a SiO2, nincs bennük szabad kvarc (a kovasav teljes mennyisége szilikátként van jelen), viszont sok bennük a földpát, a piroxén, az olivin és az oxid ásványok. Ezek az ásványok, a kvarc és a földpát kivételével többnyire sötét színűek, ezért a kvarcmentes bázisos kőzetek maguk is általában sötét színűek, míg a savanyú kőzetek színe sokkal világosabb, s bennük rendszerint csak elszigetelt kis foltokban találunk sötét ásványokat.

A bazalt jó példája a bázisos kőzeteknek, míg az andezitek kémiailag épp középen vannak a bázisos és savanyú kőzetek között. A harmadik csoport, amely mennyiségét illetően nem tartozik a gyakoriak közé, a riolitok csoportja. A riolitok a kőzetskála bazaltokkal átellenes túlsó végén helyezkednek el, vagyis savanyúak, sok kovasavat tartalmaznak, és összetételük ugyanolyan, mint a gránitoké. Világosabb színűek és kisebb a sűrűségük, mint a bazaltoké vagy andeziteké, s kevesebb bennük a sötét színű ásvány is. Az obszidián tulajdinképpen nem más, mint egyfajta speciális riolit – valójában természetes üveg.

A vulkáni kőzetek három fő csoportjának legfontosabb tulajdonságai

Tulajdonság Bazalt Andezit Riolit
kovasavtartalom legkevesebb (kb. 50%, ezért bázisos) közepes (kb. 60%) legtöbb (több, mint 65%, ezért savanyú)
sötét színű ásványok mennyisége legtöbb közepes legkevesebb
jellemző ásványok földpát, piroxén, olivin, oxidok földpát, amfibol, piroxén, csillám földpát, kvarc, csillám, amfibol
sűrűség legnagyobb közepes legkisebb
olvadáspont legmagasabb közepes legalacsonyabb
az olvadt kőzet viszkozitása a felszínen legkisebb közepes legnagyobb
lávaképzésre való hajlam legnagyobb közepes legkisebb
piroklasztikum-képzésre való hajlam legkisebb közepes legnagyobb

A szélső esetek közötti összes változásokért alapvetően az összetételbeli különbségek felelősek. Ez pedig az okok és okozatok alábbi érdekes láncolatához vezet.

Az összetétel meghatározza az olvadáspont hőmérsékletét

A hőmérséklet meghatározza a viszkozitást

A viszkozitás meghatározza a kitörés explozív potenciálját

Azt, hogy a kitörés lávát vagy piroklasztikumot szolgáltat-e, a kitörés explozivitása (robbanásossága határozza meg)

 
 

© 1999-2005 BEBTE www.bebte.hu