화산암

Volcanic rock
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이그넴브라이트는 화쇄성 유동으로 퇴적된 화산암이다.

화산암은 화산에서 분출된 용암으로 형성된 암석이다.즉, 화산 기원이라는 점에서 다른 화성암과는 다른 것이다.모든 암석 유형과 마찬가지로 화산암의 개념은 인위적이며, 자연에서 화산암은 하이파비살과 변성암으로 등급이 매겨져 일부 퇴적암과 퇴적암의 중요한 요소를 이룬다.이러한 이유로 지질학에서 화산이나 얕은 하이파비살 바위가 항상 구별되는 것으로 취급되는 것은 아니다.프리캄브리아 방패 지질학의 맥락에서 볼 때, "볼카닉"이라는 용어는 엄격히 메타볼카닉 암석에 적용되는 경우가 많다.마그마에서 공중으로 분출된 화산암과 침전물을 '볼카나스틱스'라고 하는데, 이는 기술적으로 퇴적암이다.

화산암은 지구 표면, 특히 바다에서 가장 흔한 암석 종류 중 하나이다.육지에서는 판 경계와 홍수 현무암 지방에서 매우 흔하다.화산암은 현재 지구 표면의 약 8%를 덮고 있는 것으로 추정되었다.[1]

특성.

설정 및 크기


화산암과 퇴적물의[2][3] 분류
화쇄성적금
클라스 크기(mm) 파이로클라스트 주로 통합되지 않음: 테프라 1차 통합: 화쇄암
> 64mm 폭탄, 블록 응집, 블록 또는 폭탄의 층, 블록 테프라 응집성, 화쇄성 브레치아
64~2mm 라피루스 레이어, 베드 오브 라필리 또는 라필리 테프라 라필리 터프
2 ~ 1/16 mm 굵은 재알갱이 굵은 재 거친(ash touff)
< 1/16 mm 고운 재알갱이(먼지알갱이) 미세 재(먼지) 미세(ash) 터프(먼지 터프)

식감

화산 석판 파편(모래 곡물)의 광전자그래프; 위쪽 사진은 평면 극광, 아래쪽 사진은 교차 극광, 왼쪽 중앙에 있는 스케일 박스는 0.25mm이다.

화산암은 대개 유리에 미세하게 결이 나거나 진딧물이다.그것들은 종종 다른 암석들과 페노크리스트의 덩어리를 포함하고 있다.페노크리스터는 매트릭스보다 크며 보조되지 않은 눈으로 식별할 수 있는 결정이다.Rhomb porphyry는 매우 미세한 갈림질 매트릭스에 포함된 큰 Rhomb 모양의 페노크리스트의 예다.[citation needed]

화산암은 녹은 용암에 갇힌 휘발성 물질이 남긴 공극에 의해 생기는 염화질인 경우가 많다.푸미스는 폭발성 화산 폭발에서 생성된 고관절 암석이다.[citation needed]

화학

현대의 대부분의 애완동물학자들은 화산암을 포함한 화성암을 그 기원을 다룰 때 화학작용에 의해 분류한다.같은 초기 마그마로부터 다른 광물학이나 질감이 개발될 수 있다는 사실 때문에, 애완동물학자들은 화산암의 기원을 살펴보기 위해 화학에 크게 의존하게 되었다.[citation needed]

IUGS는 상대 알칼리(NaO2 + KO2)와 실리카(SiO2) 중량 함량에 따라 아프카니트 화산암을 분류한다.파란색 영역은 대략 알칼리성 암석이 있는 곳이고, 노란색 영역은 아발칼린 암석이 있는 곳이다.원본: *Le Maitre, R.W. (편집); 1989: 옥스포드 블랙웰 사이언스, 블랙웰 사이언스, 용어의 분류.

화성암의 화학적 분류는 우선 규소와 알칼리 금속(소듐과 칼륨)의 총 함량을 실리카와 알칼리 산화물(KO2 plus2 NaO)의 중량 비율로 표현한 것이다.이것들은 TAS 다이어그램의 들판 중 하나에 바위를 놓는다.울트라마피크 암석과 카르보나타이트에는 고유의 특화된 분류가 있지만 화산암으로 발생하는 경우는 드물다.TAS 다이어그램의 일부 필드는 산화칼륨 대 산화 나트륨 비율에 따라 더욱 세분화된다.알루미늄 또는 철 성분과 같은 다른 구성요소에 기초하여 추가 분류할 수 있다.[4][5][6][7]

화산암도 크게 아발칼린, 알칼리성, 페랄칼린성 화산암으로 나뉜다.수발칼린 바위는 암석으로 정의된다.

SiO2 < -3.3539 × 10−4 × A6 + 1.2030 × 10−2 × A5 - 1.5188 × 10−1 × A4 + 8.6096 × A−1 - 2.1113 × A + 32.9492 × A + 39.0

여기서 실리카와 총알칼리산화물 함량(A)은 모두 어금니 분율로 표현된다.TAS 다이어그램은 중량 분율을 사용하며 알칼리성 암석과 아발칼린 암석의 경계는 어금니 분율 단위로 정의되기 때문에, TAS 다이어그램에서 이 곡선의 위치는 근사치에 불과하다.페랄칼린 화산암은 NaO2 + KO2 > AlO가23 있는 암석으로 정의되어 있어 알칼리 산화물 중 일부는 장석이 아닌 애기린이나 소듐 양서류로 존재해야 한다.[8][7]

화산암의 화학은 일차 마그마의 초기 구성과 그에 따른 분화라는 두 가지에 따라 달라진다.대부분의 마그마의 분화는 주로 결정 분리에 의해 실리카(SiO2) 함량을 증가시키는 경향이 있다.대부분의 마그마의 초기 구성은 기초적인 것이지만 초기 구성의 작은 차이가 다중 분화 시리즈를 초래할 수 있다.이 시리즈 중 가장 흔한 것은 톨레아틱, 석회알칼린, 알칼리성이다.[8][7]

광물학

대부분의 화산암은 많은 공통의 광물을 공유하고 있다.화산암의 분화는 주로 분수 결정화에 의해 실리카(SiO2) 함량을 증가시키는 경향이 있다.따라서, 더 진화된 화산암은 장석, 석영, 다형, 무스코바이트를 포함한 필로나 텍토실라이테와 같은 많은 양의 실리카를 가진 미네랄이 풍부해지는 경향이 있다.여전히 규산염에 의해 지배되고 있는 반면, 보다 원시적인 화산암은 올리빈이나 피록센과 같은 규산염이 적은 광물조합을 가지고 있다.보웬의 반응 시리즈는 화산암에서 가장 흔한 광물의 형성 순서를 정확하게 예측한다.[citation needed]

때때로, 마그마는 다른 마그마로부터 결정화된 결정체를 집어들 수 있다; 이 결정들을 이질적인 결정체라고 부른다.킴벌라이트에서 발견된 다이아몬드는 희귀하지만 잘 알려진 이종교배물이다.; 킴벌라이트는 다이아몬드를 만들지 않고, 다이아몬드를 주워 지구 표면으로 운반한다.[citation needed]

이름 지정

페트로그래픽 현미경에서 볼 수 있는 미세한 지층이 있는 아프나이틱 화산 모래 알갱이
라팔마에서 추출한 베스피컬 올리빈 현무암(녹색 페노크리스터는 올리빈이다.
미국 달러화 20달러짜리 지폐가 지탱하는 15cm(5.9인치)짜리 부뚜막 조각은 밀도가 매우 낮다는 것을 보여준다.

화산암은 그 화학적 구성과 질감에 따라 이름 지어진다.현무암은 실리카 함량이 낮은 매우 흔한 화산암이다.라이올라이트는 실리카 함량이 높은 화산암이다.Rhyolite는 화강암과 비슷한 실리카 함량을 가지고 있는 반면 현무암은 구성적으로 가브로와 동일하다.중간 화산암에는 안데스산, 데이카이트, 트라키테, 라타이트 등이 있다.[citation needed]

화쇄암은 폭발성 화산의 산물이다.그들은 종종 중죄인(실리카 함량이 높다)이다.화쇄암들은 종종 화산재, 폭탄, 테프라, 그리고 다른 화산 분출물과 같은 화산 파편의 결과물이다.화쇄암의 예로는 터프와 점화브라이트가 있다.[citation needed]

플루토닉 암석보다는 화산암과 비슷한 구조를 가진 얕은 침입도 화산성이라고 여겨져 아볼라성으로 음영된다.[citation needed]

용암석이나 용암암석이라는 용어는 지질학자보다 마케터들이 더 많이 사용하는 용어인데, 이들은 용암석(용암은 녹은 액체이고 바위는 고체이기 때문에)이라고 말할 가능성이 높다."Lava stone"은 부서지기 쉬운 실리콘 주머니에서 고체 마피크 유동 현무암에 이르는 모든 것을 묘사할 수 있으며, 용암이 아닌 것처럼 보이는 암석을 묘사하는 데 가끔 사용된다(해체 피팅이 있는 퇴적 석회석 등.암석의 물리적 또는 화학적 특성에 관한 어떤 것을 전달하기 위해서는 좀 더 구체적인 용어가 사용되어야 한다; 좋은 공급자는 그들이 어떤 종류의 화산암을 팔고 있는지 알 것이다.[9]

화산암 조성

미국 아이다호 국립 달 기념물 및 보존 크레이터에서 파회 용암 옆에 있는 ʻaʻa.
독일의 화산암의 일종인 라타이트의 예

화산 용암에서 형성되는 암석의 하위 집단을 화성 화산암이라고 부른다(화성 금석이라고 불리는 지표 아래의 마그마로부터 형성되는 화성암과 구별하기 위해서).

서로 다른 화산의 라바는 냉각되고 굳으면 모양과 구성이 많이 다르다.라임라이트 용암류가 빠르게 식으면 obsidian이라는 검은 유리 물질로 빠르게 얼어버릴 수 있다.가스의 거품으로 가득 차면, 같은 용암이 스폰지처럼 보이는 부피를 형성할 수 있다.천천히 식도록 허락된, 그것은 라임라이트라고 불리는 밝은 색의 균일하게 단단한 바위를 형성한다.[citation needed]

라임라이트 샘플
인도양 암스테르담 섬에서 온 기저귀 전갈

공기나 물과 접촉하여 급속히 냉각된 라바들은 대부분 미세 결정체이거나 분출 당시 여전히 액체 상태였던 점성 반결정 용암 흐름의 그 부분을 나타내는 적어도 미세한 땅덩어리를 가지고 있다.이때 그들은 대기압에만 노출되었고, 증기와 다른 기체들은 자유롭게 탈출할 수 있었다; 많은 중요한 변화는 이것으로부터 발생하며, 그 후에 종종 긴 형태로 끌려나오는 수많은 증기 캐비티(용기 구조)의 빈번한 존재였다.침투에 의한 광물(光物)을 함유하고 있다.[10][11][12][13]

지구 표면 아래에서 질량이 아직 슬며시 전진하고 있는 동안 결정화가 진행되고 있었기 때문에, (지상질량에서) 가장 최근에 형성된 광물은 일반적으로 이동 방향을 따르는 (플룩시온 또는 유동구조) 하행선(subparallel curning line)으로 배열되어 있으며, 이전에 결정되었던 더 큰 초기 광물은 동일한 arr을 나타낼 수 있다.천사의대부분의 라바들은 배출되기 전의 원래 온도보다 상당히 낮다.그들의 행동에서, 그들은 뜨거운 소금 용액에 가까운 유추를 하는데, 이것은 포화 온도에 접근할 때 먼저 크고 잘 형성된 결정의 작물(레이블 단계)을 침전시키고, 그 후에 더 작고 덜 완벽한 결정 입자의 구름을 침전시킨다(측정 가능한 단계.[10]

화성암에서는 일반적으로 1세대 결정체가 용암이 표면으로 떠오르기 전에 형성된다. 즉, 지하 깊은 곳에서 화산의 분화구로 상승하는 동안에 말이다.갓 배출된 라바에는 용해된 액체 덩어리로 만들어진 큰 결정체가 들어 있다는 것이 관찰에 의해 자주 확인되었다.크고 잘 형성된 초기 결정체(페노크리스트)는 포르피리틱이라고 하며, 주변 기질이나 지질량의 작은 결정체는 발출 후 단계에 속한다.더 드물게 배출되는 라바들은 완전히 녹아버린다; 그런 다음 그것들은 비포피리틱하고 미세하게 결정되는 바위를 형성하기 위해 식을 수도 있고, 만약 더 빨리 식으면 상당 부분 비결정성 바위와 유리(오비디안, 타키리테, 피치스톤과 같은 비결정성 바위가 될 수도 있다.[10]

유리암의 일반적인 특징은 중심에서 방사되는 미세한 분극성 섬유로 구성된 둥근 몸체(스페룰라이트)의 존재다; 그것들은 석영이나 삼디마이트와 혼합된 장석의 불완전한 결정체로 구성되어 있다; 유사한 몸체는 종종 천천히 식도록 허용된 안경에서 인공적으로 만들어진다.드물게 이 스피룰라이트는 속이 비었거나 (리토피세) 사이에 공간이 있는 동심 껍질로 구성된다.유리에서도 흔히 볼 수 있는 과립성 구조물은 냉각의 수축으로 인한 동심원 원형의 균열이 존재하는 것으로 구성된다.[10]

화산암, 포르토 모니즈, 마데이라

페노크리스스트나 포르피린성 미네랄은 지상의 질량보다 클 뿐만 아니라, 매트릭스가 형성되었을 때 여전히 액체 상태였기 때문에, 그들은 인접한 결정체의 압력에 의한 간섭 없이 완벽한 결정체 모양을 자유롭게 취할 수 있었다.지반질량처럼 유리나 미세한 결정체의 외피로 채워져 있는 경우가 많기 때문에 그것들은 급속도로 성장한 것으로 보인다.페노크리스터의 현미경 검사를 통해 그들이 복잡한 역사를 가지고 있었음을 알 수 있다.매우 자주 색이나 다른 광학적 특성의 변화로 나타나는 다른 구성의 층을 보여준다. 따라서, 아우구이트는 갈색 색조의 다양한 색조로 둘러싸인 중앙의 녹색일 수 있다. 또는 그들은 중앙의 옅은 녹색이고 주변부에 강한 플레오크로이즘(애기린)이 있는 짙은 녹색일 수 있다.[10]

장막에서 중심은 보통 주변 층보다 칼슘이 풍부하며 연속적인 구역은 종종 그 안에 있는 부분보다 각각 석회성이 덜한 것으로 기록될 수 있다.날카롭고 완벽한 결정체 표면 대신 석영(및 기타 광물)의 페노크리스트는 둥근 부식된 표면을 나타낼 수 있으며, 점들이 무뎌지고 불규칙한 혀 모양의 매트릭스가 결정의 물질로 투영될 수 있다.광물이 결정화된 후 기질이 굳기 전에 일정 기간에 다시 부분적으로 용해되거나 부식된 것이 분명하다.[10]

비오타이트와 뿔블렌드의 부식된 페노크리스트는 일부 라바에서 매우 흔하다; 그것들은 옅은 녹색의 아그나이트와 혼합된 자석의 검은 테두리에 둘러싸여 있다.혼블렌드나 바이오타이트 물질은 일정한 응집 단계에서 불안정한 것으로 판명되어, 원래 결정체를 부분적으로 또는 완전히 대체할 수 있지만 여전히 특징적인 윤곽을 유지하고 있는 아우구이트와 자석의 파라모형으로 대체되었다.[10]

화산암의 기계적 거동

화산암의 기계적 거동은 복잡한 미세구조 때문에 복잡하다.[14][15]예를 들어, 보이드 공간 분할(포어 및 마이크로 크랙), 공극 및 결정 크기와 모양, 열수변화와 같은 속성은 모두 화산암에서 매우 다양할 수 있으며, 그 결과 발생하는 기계적 행동(예: 영의 계량, 압축 및 인장 강도, 그리고 그들이 f를 전환하는 압력)에 영향을 미칠 수 있다.연성적인 행동에는[14] 약하다.다른 지각 암석의 경우, 화산암은 각각 낮은 압력과 높은 유효 폐쇄 압력에서 부서지기 쉽고 연성도 높다.부서지기 쉬운 행동은 결함과 파손으로 나타나며, 연성 거동은 분포(카타스틱 모공 붕괴) 또는 국소화(압축 밴드)가 될 수 있다.[14]화산암의 기계적 행동을 이해하는 것은 옆구리 붕괴와 같은 화산 위험을 더 잘 이해하는 데 도움을 줄 수 있다.[citation needed]

참고 항목

참조

  1. ^ Wilkinson, Bruce H; McElroy, Brandon J; Kesler, Stephen E; Peters, Shanan E; Rothman, Edward D (2008). "Global geologic maps are tectonic speedometers—Rates of rock cycling from area-age frequencies". Geological Society of America Bulletin. 121 (5–6): 760–79. Bibcode:2009GSAB..121..760W. doi:10.1130/B26457.1.
  2. ^ Le Bas, M. J.; Streckeisen, AL (1991). "The IUGS systematics of igneous rocks". Journal of the Geological Society. 148 (5): 825–33. Bibcode:1991JGSoc.148..825L. doi:10.1144/gsjgs.148.5.0825. S2CID 28548230.
  3. ^ "Rock Classification Scheme - Vol 1 - Igneous". British Geological Survey: Rock Classification Scheme. NERC. 1: 1–52. 1999. Archived from the original on 24 Nov 2016.
  4. ^ Le Bas, M. J.; Streckeisen, A. L. (1991). "The IUGS systematics of igneous rocks". Journal of the Geological Society. 148 (5): 825–833. Bibcode:1991JGSoc.148..825L. CiteSeerX 10.1.1.692.4446. doi:10.1144/gsjgs.148.5.0825. S2CID 28548230.
  5. ^ "Rock Classification Scheme - Vol 1 - Igneous" (PDF). British Geological Survey: Rock Classification Scheme. 1: 1–52. 1999.
  6. ^ "Classification of igneous rocks". Archived from the original on 30 September 2011.
  7. ^ a b c Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 9780521880060.
  8. ^ a b Irvine, T. N.; Baragar, W. R. A. (1 May 1971). "A Guide to the Chemical Classification of the Common Volcanic Rocks". Canadian Journal of Earth Sciences. 8 (5): 523–548. Bibcode:1971CaJES...8..523I. doi:10.1139/e71-055.
  9. ^ a b "What is Lava Rock". reddome.com. Red Dome Lava Rock. Archived from the original on 10 Sep 2017. Retrieved 9 Sep 2017.
  10. ^ a b c d e f g 앞의 문장 중 하나 이상이 현재 공개 영역에 있는 출판물의 텍스트를 포함한다.
  11. ^ Pinkerton, H; Bagdassarov, N (2004). "Transient phenomena in vesicular lava flows based on laboratory experiments with analogue materials". Journal of Volcanology and Geothermal Research. 132 (2–3): 115–36. Bibcode:2004JVGR..132..115B. doi:10.1016/s0377-0273(03)00341-x.
  12. ^ a b "Der online Shop für Lavasteine". lavasteine24.de (in German). Archived from the original on 27 Oct 2016. Retrieved 27 Oct 2016.
  13. ^ Pinkerton, Harry; Norton, Gill (1 November 1995). "Rheological properties of basaltic lavas at sub-liquidus temperatures: laboratory and field measurements on lavas from Mount Etna". Journal of Volcanology and Geothermal Research. 68 (4): 307–323. Bibcode:1995JVGR...68..307P. doi:10.1016/0377-0273(95)00018-7.
  14. ^ a b c Heap, Michael J; Violay, Marie (2021). "The mechanical behaviour and failure modes of volcanic rocks: a review". Bulletin of Volcanology. 83 (33): 33. Bibcode:2021BVol...83...33H. doi:10.1007/s00445-021-01447-2. ISSN 0258-8900. S2CID 233217231.
  15. ^ Heap, Michael J; Farquharson, Jamie; Baud, Patrick; Lavallée, Yan; Reuschlé, Thierry (2015). "Fracture and compaction of andesite in a volcanic edifice". Bulletin of Volcanology. 77 (55): 55. Bibcode:2015BVol...77...55H. doi:10.1007/s00445-015-0938-7. PMC 4551152. PMID 26321781.