玄武岩は、溶岩が固まって形成される火山岩の一種です。 これは火成岩であり、マグマまたは溶岩が冷却および固化することによって形成されることを意味します。 玄武岩は地球上で最も一般的な岩石の XNUMX つであり、地上と海底の両方で世界中のさまざまな場所で見つけることができます。

玄武岩は、通常は黒から濃い灰色までの濃い色と、きめの細かい質感で知られています。 主に以下で構成されています ミネラル など 輝石、斜長石 長石、 時には かんらん石。 玄武岩の組成はさまざまですが、通常は次のものが豊富に含まれています。 マグネシウムとシリカが少ない。

小胞性および扁桃体のテクスチャー
小胞性および扁桃体のテクスチャー

玄武岩には、さまざまな用途に役立つ多くのユニークな特性があります。 たとえば、耐久性、強度、耐摩耗性、耐浸食性で知られており、道路骨材、コンクリート、建築石材などの建築材料に最適です。 玄武岩は、玄武岩繊維として知られる繊維強化材の製造にも使用され、自動車部品、航空宇宙部品、スポーツ用品などの幅広い用途に使用されています。

玄武岩は地質学的にも重要な意味を持っています。 これは火山地域で一般的な岩石の種類であり、火山噴火や溶岩流などの火山活動に関連しています。 特に玄武岩質の溶岩流は、広範囲の土地を覆い、米国のコロンビア川高原やインドのデカン トラップなどの広大な玄武岩台地を作り出すことがあります。 これらの高原は、地元の景観、生態系、地質に重大な影響を与えます。

玄武岩は、実用的および地質学的重要性に加えて、文化的重要性もあります。 歴史を通じてさまざまな文明で道具、武器、芸術的な目的で使用されてきました。 玄武岩は、世界中の多くの文化の民間伝承や神話でも使用されてきました。

全体として、玄武岩は幅広い特性と用途を持つ魅力的な岩石です。 そのユニークな特徴により、地質学、建築、製造、文化遺産などのさまざまな分野で重要な岩石となっています。

グループ:火山性。
:ダークグレーからブラック。
テクスチャー:アファニーティック(ポルフィライト性の可能性がある)。
ミネラル含有量: 一般に輝石 (オージャイト)、斜長石、かんらん石の基材で、おそらく微量のガラスを含みます。 斑状の場合、斑晶はカンラン石、輝石、または斜長石のいずれかになります。 シリカ(SiO 2) 含有量 – 45%-52%。

構成:玄武岩は輝石などの鉱物を主成分として構成されており、 斜長石長石、そして時にはかんらん石。 これらの鉱物は通常暗色で、鉄とマグネシウムが豊富です。 玄武岩の正確な組成は、その形成の特定の場所と条件によって異なりますが、通常、約 45 ~ 55% のシリカ (SiO2) と、さまざまな量の他の元素 (以下のような元素) が含まれています。 アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム。

特性: 玄武岩は、次のようないくつかの特徴的な特性を示します。

  1. 暗色: 玄武岩は、輝石やカンラン石などの暗色の鉱物が多く含まれているため、通常、黒から濃い灰色までの暗い色をしています。
  2. きめの細かいテクスチャー: 玄武岩はきめが細かく、鉱物の粒子が一般的に小さく、肉眼では容易に確認できないことを意味します。 これは、地表の玄武岩質溶岩が急速に冷却され、大きな鉱物結晶の形成が妨げられるためです。
  3. 耐久性と強度: 玄武岩は耐久性と強度が高いことで知られており、建築材料に最適です。 摩耗、浸食に耐性があり、 風化、重荷重や高圧に耐えることができます。
  4. 高密度: 玄武岩は他の多くの玄武岩に比べて比較的密度が高いです。 、平均密度は2.7立方センチメートルあたり3.0からXNUMXグラムの範囲です。 このため、重くて緻密な岩石となり、建設やその他の用途での使用に影響を与える可能性があります。
  5. 小胞性の質感: 玄武岩は、小胞状のテクスチャーを示すことがあります。これは、溶岩の凝固中に閉じ込められた小さな気泡または小胞が含まれていることを意味します。 これらの小胞は玄武岩に多孔質の外観を与え、その物理的特性に影響を与える可能性があります。
  6. 一般的な発生: 玄武岩は地球上で最も一般的な岩石の種類の XNUMX つで、陸上と海底の両方で世界中のさまざまな場所で見つかります。 これは火山地域で一般的な岩石の種類であり、火山噴火や溶岩流などの火山活動に関連しています。
  7. 独特の地質特徴: 玄武岩質溶岩流は、玄武岩台地、溶岩洞、柱状節理などの独特の地質特徴を作り出すことができ、地質調査や観光によく使用されます。

全体として、玄武岩は耐久性があり、緻密で、濃い色の岩石で、きめの細かい質感を持っています。 そのユニークな組成と特性により、さまざまな用途に適しており、地質学的および文化的に重要な意味を持っています。

玄武岩の世界的な産状と分布

玄武岩は、世界の多くの地域で産出する広く分布している岩石です。 それは火山活動に関連しており、陸上と海底の両方のさまざまな地質環境で見つけることができます。 世界中の玄武岩の主な産状と分布の一部を以下に示します。

  1. 海洋玄武岩: 地球上の玄武岩の大部分は海底にあり、海洋地殻を形成しています。 海洋玄武岩は、構造プレートが離れて移動している中央海嶺で生成され、マグマが上昇して玄武岩質溶岩として固まります。 このプロセスにより、広大な海底火山が形成されます。 中部大西洋海嶺や東太平洋海嶺など、中央海嶺として知られる範囲では、玄武岩質溶岩が継続的に噴出して固まり、海洋地殻が増加します。
  2. 大陸玄武岩: 玄武岩は大陸でも見られ、通常は火山活動に関連しています。 大陸の玄武岩質溶岩流は、広範囲の土地を覆い、米国のコロンビア川高原、インドのデカン トラップ、ロシアのシベリア トラップなどの広大な玄武岩高原を作り出すことがあります。 これらの大きな玄武岩質の台地は、数百万年前に起こった古代の火山噴火の名残です。
  3. アイランド玄武岩: 玄武岩は、大部分が玄武岩質の溶岩流で構成されているハワイ諸島などの火山島の形でも見られます。 これらの島々は、地球のマントルの深部からマグマが湧昇する領域であるホットスポットに関連した火山活動によって形成されています。 玄武岩質の溶岩は海底に噴出し、長い時間をかけて蓄積し、火山島を形成します。
  4. リフト玄武岩: 玄武岩は、地球の地殻が引き離されて薄くなり、その結果マグマの湧昇と玄武岩質溶岩の噴出が起こる大陸亀裂帯でも発生することがあります。 このような地溝帯玄武岩の例は、東アフリカ地溝帯系と米国のリオグランデ地溝帯で見られます。
  5. 火山島と海底火山活動: 玄武岩質噴火はさまざまな火山島や海底でも発生する可能性があります 火山 世界中で。 たとえば、玄武岩質の溶岩流は、アイスランド、アゾレス諸島、ガラパゴス諸島などの火山島や、米国太平洋岸北西部沖のファン デ フカ尾根などの海底火山地域でも見られます。

全体として、玄武岩は、世界中のさまざまな地質環境で発生する広範囲に分布している岩石の種類です。 その発生と分布は海底と陸上の両方で火山活動と密接に関係しており、地質や地質に重要な役割を果たしています。 地球物理学 これらの地域の。

水泡玄武岩

地質学、地球物理学、地球の歴史における玄武岩の重要性

玄武岩は、その独特の特徴と広範囲に存在することから、地質学、地球物理学、地球の歴史の分野において重要な岩石です。 これらの分野における玄武岩の重要性に関する重要なポイントをいくつか紹介します。

  1. 岩石学 と地球化学: 玄武岩は、よく特徴付けられている一般的な岩石の種類を代表するものであるため、岩石学や地球化学で広く研究されています。 玄武岩の鉱物組成と化学組成を分析することで、地質学者はマグマの形成条件、噴火プロセス、地球のマントルと地殻の進化についての洞察を得ることができます。 玄武岩質岩は、地球内部の構成と地質学的歴史についての重要な手がかりも提供します。
  2. 火山学 そしてテクトニクス: 玄武岩質溶岩流と噴火は、火山学とテクトニクスの研究において重要です。 溶岩流、噴石丘、火山噴火口などの玄武岩質火山の特徴を研究すると、火山プロセス、噴火様式、マグマの性質に関する情報が得られます。 玄武岩質溶岩流は、形成時の地球の磁場の向きを記録するため、プレートの移動の方向と速度を決定するために使用することもできます。
  3. 地球物理学と地震学: 玄武岩は海洋地殻の主成分を形成するため、地球物理学と地震学において重要です。 玄武岩質岩とその物理的特性 (密度、地震速度、磁気特性など) を研究することで、地球の地殻、マントル、リソスフェアの構造と組成についての洞察が得られます。 玄武岩を使った地震研究も、玄武岩の挙動を理解するのに役立ちます。 地震波 そしてその解釈は 地震 データ。
  4. 地球の歴史: 玄武岩は地球の歴史を再構築する上で重要な役割を果たします。 地質学的記録に保存されている古代の玄武岩質溶岩流と台地は、過去の火山活動、気候変動、地球の地殻とマントルの進化に関する貴重な情報を提供します。 たとえば、インドのデカン・トラップやロシアのシベリア・トラップのような大きな火成地帯(LIP)の玄武岩質岩の研究は、地球の歴史における大規模な火山噴火のタイミングと環境への影響を理解するのに役立ちました。絶滅。
  5. 経済的重要性:玄武岩は、さまざまなインフラプロジェクトで建設資材、砕石、骨材として使用されるため、経済的に非常に重要です。 その耐久性、強度、耐候性により、道路、建物、鉄道バラストなどの幅広い用途に適しています。

要約すると、玄武岩は地質学、地球物理学、地球の歴史において重要な岩石であり、地球の組成、構造、歴史についての貴重な洞察を提供します。 その広範囲に存在し、独特の特徴があるため、火山プロセス、テクトニクス、地球物理学、地球の進化の研究や経済的応用の重要な岩石となっています。

玄武岩

玄武岩の岩石学

岩石学は、岩石の起源、組成、質感、構造を研究する地質学の分野です。 玄武岩は、一般的な岩石の種類として、その形成と特徴を理解するために岩石学で広範囲に研究されてきました。 玄武岩の岩石学の重要な側面をいくつか紹介します。

  1. 起源と形成: 玄武岩は、マグマの一種である玄武岩質マグマが固まって形成される火山岩で、鉄とマグネシウムが豊富で、シリカが少ないです。 玄武岩質マグマは、マントル岩石の部分的な融解、または中央海嶺やホットスポットでのマントルの融解によって、マントル内に生成されます。 玄武岩質マグマは通常、火山噴火によって地表で噴出したり、貫入玄武岩質岩として既存の岩石に侵入したりすることがあります。 玄武岩質マグマが冷却して固化すると、玄武岩質岩が形成されます。
  2. 構成: 玄武岩は苦鉄質岩であり、マグネシウム (Mg) と鉄 (Fe) が豊富で、シリカ (SiO2) が少ないことを意味します。 玄武岩には通常、斜長石長石(カルシウムが豊富)、輝石(一般的には 輝石 または他の品種)、および少量のカンラン石と マグネタイト。 玄武岩の正確な鉱物組成は、その形成時の特定の地球化学的および地熱条件によって異なります。
  3. テクスチャー: 玄武岩は、アファナイト組織として知られる特徴的なきめの細かい組織を示し、通常、肉眼では見えない微細な結晶で構成されています。 このきめの細かいテクスチャーは、地表での玄武岩質溶岩の急速な冷却の結果であり、大きな結晶の成長が妨げられます。 ただし、場合によっては、玄武岩は斑状組織を示すこともあり、カンラン石や斜長石などの鉱物のより大きな結晶が細粒のマトリックスに埋め込まれています。
  4. 化学的特性: 玄武岩は、シリカ含有量が比較的低く (通常、SiO45 が 55 ~ 2% の範囲)、鉄とマグネシウムの含有量が高いことが特徴です。 この化学組成により、玄武岩に濃い色と緻密な性質が与えられます。 玄武岩質マグマには通常、次のような特定の微量元素も豊富に含まれています。 クロム, ニッケル, コバルトこれにより、マントルと地殻で起こっている地球化学的プロセスについての洞察が得られます。
  5. Classification: 玄武岩は、鉱物組成、組織、化学的特性に基づいて分類されます。 一般的に使用される分類スキームの 2 つは TAS 分類です。これは、シリカ含有量とアルカリ (ナトリウムとカリウム) および酸化アルミニウム (Al3OXNUMX) 含有量に基づいて、玄武岩をソレイト玄武岩、アルカリ玄武岩、遷移玄武岩、および高アルミナ玄武岩の XNUMX つの主要なタイプに分類します。 。 もう XNUMX つの分類スキームは、玄武岩の総アルカリ (ナトリウム + カリウム) とシリカの含有量に基づく全アルカリ-シリカ (TAS) 図です。

要約すると、玄武岩の岩石学には、その起源、組成、組織、分類の研究が含まれます。 玄武岩は、玄武岩質マグマが固まって形成される苦鉄質の火山岩で、特徴的な細粒組織を示します。 その組成、組織、分類は、その形成に関与するプロセスやマントルと地殻の地球化学的特徴についての洞察を提供します。

造岩玄武岩
造岩玄武岩

玄武岩の鉱物学と主要な造岩鉱物

玄武岩は通常、複数の鉱物を含む苦鉄質の火山岩で、一部の鉱物は他の鉱物よりも豊富で玄武岩の特徴です。 玄武岩で一般的に見られる主な岩石形成鉱物は次のとおりです。

  1. 斜長石長石: 斜長石長石は玄武岩の中で最も豊富な鉱物の 40 つで、通常、岩石の組成の 60 ~ XNUMX% を占めます。 玄武岩中の斜長石長石は通常カルシウムが豊富で、カルシウムが豊富な灰長石からナトリウムが豊富な曹長石まで、斜長石固溶体シリーズとして知られる一連の鉱物に属します。 斜長石長石は通常、白色から明るい灰色で、角柱状の結晶形状をしています。
  2. 輝石: 輝石は玄武岩のもう一つの主要な鉱物であり、ケイ酸塩鉱物のグループに属します。 玄武岩の中で最も一般的な輝石はオージャイトで、角柱状の結晶の形をした暗色の鉱物です。 輝石は、次のような他の品種でも発生する可能性があります。 ハイパーステイン そしてハトナイト。 輝石鉱物は通常、濃い緑色から黒色で、玄武岩の質感と組成を決定するのに重要です。
  3. かんらん石: カンラン石は玄武岩によく見られる鉱物ですが、通常、斜長石や輝石に比べて発見される量は少ないです。 カンラン石はマグネシウム鉄ケイ酸塩鉱物で、通常はオリーブグリーン色です。 カンラン石はフォルステライトやファイヤライトなどのさまざまな品種で発生し、玄武岩中に存在すると岩石の化学組成や物理的特性に影響を与える可能性があります。
  4. マグネタイト: 磁鉄鉱は玄武岩の一般的な副鉱物であり、酸化鉄の一種です。 これは通常、小さな黒または灰色の粒子として発生しますが、場合によっては大量に存在し、玄武岩の磁気特性に寄与することがあります。
  5. その他の鉱物: 玄武岩には、次のような他の微量ミネラルも含まれる場合があります。 イルメナイト, アパタイト、および角閃石は、その形成時の特定の地球化学的および地熱条件に応じて異なります。 これらの鉱物は、玄武岩質岩の起源と歴史についての追加情報を提供します。

要約すると、 鉱物学 玄武岩には通常、主要な造岩鉱物として斜長石長石、輝石、カンラン石、磁鉄鉱が含まれます。 これらの鉱物は玄武岩質岩の特徴的な組成、組織、物理的特性に寄与しており、その研究により玄武岩質のマグマと岩石の形成と進化についての洞察が得られます。

玄武岩の分類

玄武岩は、その組成、組織、形成環境などのさまざまな基準に基づいてさまざまな種類に分類できます。 玄武岩の一般的な分類は次のとおりです。

  1. 組成に基づく分類:
    • ソレアイト玄武岩: このタイプの玄武岩は、シリカ含有量が低く (通常約 45 ~ 52 wt%)、鉄とマグネシウムの含有量が比較的多いことが特徴です。 ソレイト玄武岩は、通常、中央海嶺や海洋島と関連付けられており、地球上で発見される最も一般的なタイプの玄武岩です。
    • アルカリ玄武岩: このタイプの玄武岩は、ソレイト玄武岩と比較して、シリカ含有量が高く (通常約 48 ~ 52 wt%)、アルカリ元素 (ナトリウムとカリウム) が高くなります。 アルカリ玄武岩は通常、火山弧、地溝帯、プレート内環境と関連しています。
  2. テクスチャベースの分類:
    • アファナイト玄武岩: このタイプの玄武岩は、個々の鉱物が肉眼では確認できないほど、きめの細かい組織を持っています。 通常、火山の噴火やマグマが浅い地殻の岩石に侵入したときなど、地表でマグマが急速に冷えるときに形成されます。
    • 斑状玄武岩: このタイプの玄武岩には、細粒のマトリックス (基質) とその中に埋め込まれた大きな目に見える結晶 (斑晶) の組み合わせがあります。 斑状玄武岩は通常、マグマが XNUMX 段階の冷却を受けるときに形成され、冷却が遅くなるとより大きな結晶の形成が可能になります。
  3. 形成環境に基づく分類:
    • 海洋玄武岩: このタイプの玄武岩は、中央海嶺、海洋島、海底拡散中心などの海洋環境で形成されます。 海洋玄武岩は、典型的にはソレアイト系の組成であり、きめの細かい組織が特徴です。
    • 大陸玄武岩: このタイプの玄武岩は、地溝帯、洪水玄武岩地帯、火山高原などの大陸環境で形成されます。 大陸玄武岩は、組成がソレイト玄武岩またはアルカリ玄武岩のいずれかであり、アファナイトから斑岩までのさまざまな組織を示します。
  4. その他の分類:
    • 枕玄武岩: このタイプの玄武岩は、通常は海底火山の噴火や海底環境の溶岩流の基部で水中に形成されます。 枕状玄武岩は、水中で溶岩が急速に急冷されて形成された、丸い枕状の構造が特徴です。
    • 柱状玄武岩: このタイプの玄武岩は、独特の柱状節理パターンを示し、溶岩流や岩脈が冷えて収縮するときに六角形または多角形の柱に割れます。 柱状玄武岩は火山地帯でよく見られ、その独特で印象的な外観で知られています。

これらは、組成、組織、形成環境に基づいた玄武岩の一般的な分類の一部です。 玄武岩質岩は幅広いバリエーションと特徴を示し、興味深い多様なグループとなっています。 火成岩 地質学で。

玄武岩には厳密な化学的定義があります。 これは、上に示した TAS 図で定義されています。 玄武岩は、45% を超え 52% 未満の SiO2 と、総アルカリ (K2O + Na2O)3 の XNUMX% 未満を含む火成岩です。
玄武岩には厳密な化学的定義があります。 これは、上に示した TAS 図で定義されています。 玄武岩は、45% を超え 52% 未満の SiO2 と、総アルカリ (K2O + Na2O)3 の XNUMX% 未満を含む火成岩です。

玄武岩の種類

玄武岩は、組成、組織、鉱物学などのさまざまな要因に基づいて、さまざまなタイプや品種を示す火山岩です。 一般に認識されている玄武岩の種類には次のようなものがあります。

玄武岩の種類: ソレアイト vs アルカリ玄武岩
玄武岩の種類: ソレアイト vs アルカリ玄武岩

ソレアイト玄武岩 シリカが比較的豊富でナトリウムが少ない。 このカテゴリには、海底のほとんどの玄武岩、ほとんどの大きな海洋島、およびコロンビア川高原などの大陸の洪水玄武岩が含まれます。

高低 チタン 玄武岩。 玄武岩は、チタン (Ti) 含有量に基づいて高 Ti 品種と低 Ti 品種に分類される場合があります。 高チタン玄武岩と低チタン玄武岩は、パラナトラップとエテンデカトラップで区別されています。そして峨眉山の罠。

中央海嶺玄武岩 (MORB) 一般に海嶺でのみ噴出するソレアイト玄武岩であり、不適合元素が少ないのが特徴です

高アルミナ玄武岩 シリカは過飽和または過飽和である可能性があります(標準鉱物学を参照)。 17%を超えるアルミナ(Al2O3)ソレアイト玄武岩とアルカリ玄武岩の中間的な組成です。 比較的アルミナが豊富な組成は、斜長石の斑晶を含まない岩石をベースとしています。

アルカリ玄武岩 シリカが比較的少なく、ナトリウムが豊富です。 シリカが不飽和であり、長石、アルカリ長石、および 金雲母.

アルカリ玄武岩
アルカリ玄武岩

ボニナイト 一般に背弧盆地で噴出する高マグネシウム形態の玄武岩で、チタン含有量が少ないことと微量元素組成が特徴です。

玄武岩の質感と構造

玄武岩の質感と構造は、岩石の形成と冷却の歴史についての洞察を与える重要な特徴です。 玄武岩で一般的に観察されるテクスチャと構造をいくつか示します。

  1. アファニーティックテクスチャ: アファナイト組織は玄武岩によく見られるきめの細かい組織です。 肉眼では見えにくい小さな鉱物粒子が特徴です。 アファナイト玄武岩は通常、地表または薄い貫入として溶岩流が比較的急速に冷却されて形成され、大きな鉱物結晶の形成が妨げられます。
  2. 小胞の質感: 小胞性組織は、玄武岩質岩中に小さな空洞または気泡である小胞が存在することを特徴とします。 小胞は、火山の噴火中にガスがマグマ内に閉じ込められると形成され、溶岩が冷えて固まるにつれて固まります。 小胞玄武岩は、これらの小胞の存在により多孔質で軽量な外観をしていることが多く、小胞のサイズや形状はさまざまです。
  3. ガラス質のテクスチャ: ガラス質の質感は、玄武岩質の岩石の非結晶性のガラスのような外観を特徴とします。 ガラス質の玄武岩は通常、溶岩が急速に冷えるときに形成され、鉱物の結晶の形成が妨げられます。 通常は黒または濃い色で、表面は滑らかなガラス質です。
  4. 柱状節理: 柱状節理は、一部の玄武岩質岩、特に厚い溶岩流で観察できる特徴的な構造です。 溶岩が冷えて収縮するときに形成され、その結果、六角形または多角形の垂直または垂直に近い柱が形成されます。 柱状節理は露出した玄武岩質の露頭でよく見られ、独特で印象的な地層を形成することがあります。
  5. 扁桃体のテクスチャー: 扁桃体組織は扁桃体の存在によって特徴付けられます。扁桃体は二次鉱物で満たされた玄武岩中の丸いまたは細長い空洞です。 扁桃体は、溶岩が固まった後、溶岩内の気泡がミネラル豊富な液体で満たされるときに形成されます。 扁桃体玄武岩は、扁桃体を満たす二次鉱物の対照的な色により、斑点のある外観を示すことがよくあります。
  6. 斑状組織: 斑状組織は、より細かい粒子のマトリックスに埋め込まれた、斑晶として知られるより大きな鉱物結晶の存在によって特徴付けられます。 斑状玄武岩は通常、溶岩がさまざまな速度で冷却されるときに形成され、溶岩が地表に噴出する前に、より緩やかな冷却環境でより大きな結晶が成長することができます。

これらは、玄武岩質の岩石で観察できる一般的な質感や構造の一部です。 玄武岩の質感と構造は、岩石の冷却速度、噴火環境、冷却履歴に関する重要な情報を提供し、地域の火山プロセスと地質史を明らかにすることができます。

玄武岩の地球化学

玄武岩の地球化学とは、玄武岩中の化学元素と鉱物の組成と分布を指します。 玄武岩は通常、輝石、カンラン石、斜長石長石などの暗色の鉱物と、磁鉄鉱、イルメナイト、アパタイトなどの少量の他の鉱物で構成されています。 玄武岩の化学組成は、マグマ源、噴火環境、その後の風化や影響によって異なります。 変更 プロセス。 玄武岩の地球化学の重要な側面をいくつか紹介します。

  1. 主要な要素: 玄武岩は通常シリカ (SiO2) が豊富で、アルミニウム (Al)、鉄 (Fe)、カルシウム (Ca)、マグネシウム (Mg)、ナトリウム (Na)、カリウム (K) などの他の主要元素をさまざまな量で含んでいます。 。 玄武岩中のこれらの元素の割合は変化する可能性があり、その結果、異なる化学組成を持つさまざまな種類の玄武岩が生成されます。 たとえば、アルカリ性玄武岩はナトリウムとカリウムの割合が高いことを特徴とし、ソレアイト玄武岩は鉄とマグネシウムの割合が高いことを特徴とします。
  2. 微量元素: 玄武岩には微量元素も含まれており、その量ははるかに少ないですが、地球化学的および地質学的に重大な影響を与える可能性があります。 これらの微量元素は、マグマ源、溶融プロセス、玄武岩質岩の構造設定を研究するために使用できます。 たとえば、クロム (Cr)、ニッケル (Ni)、コバルト (Co) などの特定の微量元素の存在は、玄武岩のマントル源であることを示すことができますが、ジルコニウム (Zr) やチタン (Ti) などの元素の存在は、玄武岩のマントル源であることを示しています。マグマの結晶化の歴史についての洞察を得ることができます。
  3. 同位体: 同位体は、原子核内に異なる数の中性子を持つ元素の変形です。 玄武岩は、酸素 (O)、ストロンチウム (Sr)、ネオジム (Nd) などの特定の元素の同位体変化を示すことがあり、これによりマグマ源の起源と進化、さらにはマグマの生成と生成のプロセスに関する情報が得られます。差別化。 玄武岩の同位体研究は、岩石の年齢、源マントルの同位体組成、マントルの溶解と地殻の汚染の程度を決定するのに役立ちます。
  4. 風化と変質: 玄武岩は形成後に風化および変質プロセスを受ける可能性があり、その結果、化学組成が変化する可能性があります。 たとえば、玄武岩は風化して形成されることがあります。 粘土鉱物、変更プロセスでは、 つながる ゼオライト、緑泥石、炭酸塩などの二次鉱物の形成に影響します。 これらの風化と変質のプロセスは、玄武岩の地球化学的特性に影響を与え、その地域の地質史と環境条件に関する情報を提供する可能性があります。

玄武岩の地球化学は、玄武岩質岩の起源、進化、地質学的重要性を理解する上で重要な役割を果たします。 玄武岩の地球化学的研究は、マグマ源、溶融プロセス、地殻環境、玄武岩形成中および形成後の環境条件についての洞察を提供し、科学者が地球の複雑な地質学的歴史を解明するのに役立ちます。

柱状玄武岩
柱状玄武岩

玄武岩の岩石生成

玄武岩の岩石形成には、玄武岩岩が形成されるプロセスとその起源が含まれます。 玄武岩質岩は、マントルの部分的融解、地殻下部の融解、マグマの分別結晶化など、さまざまなメカニズムによって生成されます。 玄武岩の形成に関与するいくつかの重要な岩石生成プロセスを以下に示します。

  1. マントルの部分的融解: 玄武岩は、多くの場合、地球の地殻の下にある固体の層である地球のマントルの部分的な溶解に由来します。 マントルの融解は、マントルの岩石が浅い深さまで上昇し、圧力の低下によって岩石の融点が低下するときに起こる減圧融解などのプロセスによって発生する可能性があります。 これは、構造プレートが離れていく発散プレート境界で発生する可能性があり、マントル物質が湧昇して溶けて玄武岩質マグマを形成します。
  2. 地殻下部の融解: 玄武岩を生成するもう XNUMX つのプロセスは、下部地殻の溶解です。 これは、大きな火山山脈の形成中など、地殻が厚い地域で発生する可能性があり、高熱と圧力により下部地殻が部分的に融解する可能性があります。 この溶けた下部地殻は地表に上昇し、玄武岩質マグマとして噴火する可能性があります。
  3. 分別結晶化: 玄武岩質マグマは分別結晶化を受けることがあります。これは、鉱物が結晶化して、冷えるにつれて溶融物から分離するプロセスです。 マグマから結晶化する最初の鉱物は、通常、カルシウムが豊富な斜長石長石と輝石で、これらはより密度が高く、マグマだまりの底に沈殿し、よりシリカが豊富な溶融物が残ります。 このシリカを多く含む溶融物は、玄武岩質マグマとして地表で噴出する可能性があり、分別結晶化中に特定の鉱物が除去されるため、元のマグマと比較して異なる組成を持つ可能性があります。
  4. 同化とマグマの混合: 玄武岩質マグマは、マグマが周囲の岩石と相互作用して取り込むときに起こる同化とマグマ混合も受けることがあります。 たとえば、玄武岩質マグマが地表に向かって上昇する際、地殻岩や古い玄武岩質岩などの周囲の岩石を同化して溶かす可能性があり、マグマの組成に影響を与える可能性があります。 マグマの混合は、組成の異なる XNUMX つ以上のマグマが接触して混合する場合にも発生し、中間の特性を持つハイブリッド マグマが生成されます。
  5. マントルの不均一性: 地球の地殻の下にあるマントルは均一ではなく、マントルプルーム、沈み込んだ海洋地殻、リサイクルされた海洋リソスフェアなど、さまざまな組成の不均一性を含む可能性があります。 これらのマントルの不均一性は、マントルの溶解に由来する玄武岩質マグマの組成と特性に影響を与える可能性があり、その結果、世界中の玄武岩質岩石に変動が生じます。

玄武岩の岩石生成は、マントルの部分的融解、下部地殻の融解、分別結晶化、同化とマグマの混合、マントルの不均一性の影響など、複数のメカニズムが関与する複雑なプロセスです。 岩石形成の研究は、玄武岩質岩の起源と進化についての洞察を提供し、科学者が地球の地殻とマントルを形成する地質学的プロセスを理解するのに役立ちます。

ポイントボニータの枕状玄武岩
ポイントボニータの枕状玄武岩

玄武岩の環境的および経済的重要性

玄武岩には、いくつかの環境的および経済的重要性があります。 その一部を次に示します。

玄武岩の環境上の重要性:

  1. 土壌形成:玄武岩の風化と浸食は、カルシウム、マグネシウム、カリウムなどの必須栄養素を土壌に放出するため、土壌の形成に寄与する可能性があります。 玄武岩質土壌は肥沃であることが多く、農業活動をサポートできます。
  2. 炭素隔離: 玄武岩は、大気中の二酸化炭素 (CO2) と反応して、鉱物炭酸化と呼ばれるプロセスを通じて安定した炭酸塩鉱物を形成するため、炭素を隔離する可能性があります。 これは、CO2を固体の形で貯蔵し、大気中への放出を減らすことにより、気候変動を緩和するのに役立ちます。
  3. 自然の生息地: 玄武岩質の景観は、玄武岩質地形の厳しい条件に適応したユニークな動植物を含む、さまざまな動植物種の生息地を提供します。 これらの生息地は生態学的および保全上重要な意味を持つ可能性があります。

玄武岩の経済的重要性:

  1. 建設、建築産業 材質:玄武岩は、その耐久性、硬度、耐候性により、建築材料として広く使用されています。 道路工事用砕石、鉄道バラスト、コンクリート骨材、建築石材として利用されています。 玄武岩に由来する玄武岩繊維は、建築材料の補強材としても使用されます。
  2. 産業用途: 玄武岩は、優れた機械的特性を持ち、複合材料、織物、その他の高性能用途に使用される玄武岩繊維の製造など、さまざまな産業用途に使用できます。 玄武岩は、断熱材の一種である玄武岩質ロックウールの原料としても使用されます。
  3. 観光とレクリエーション: 玄武岩柱や溶岩流などの玄武岩質の景観は、観光やレクリエーションの目的で魅力的です。 などの有名なランドマークがたくさんあります。 ジャイアンツコーズウェイ 北アイルランドと デビルズタワー 米国では玄武岩でできており、世界中からの観光客を魅了しています。
  4. 地熱エネルギー: 玄武岩層は地熱エネルギー生産の貯留層として機能します。 地下の玄武岩質岩から熱水や蒸気を抽出して発電することができ、再生可能でクリーンなエネルギー源を提供します。

要約すると、玄武岩には、土壌形成、炭素隔離、自然生息地における役割から、建設資材、産業用途、観光とレクリエーション、地熱エネルギー生産としての用途まで、環境と経済の両方の重要性があります。

スタザービョルグの小さな玄武岩柱の崖

概要で取り上げられている重要なポイントの要約

  1. 玄武岩の定義、組成、特徴: 玄武岩は、地表または地表近くの溶岩が急速に冷えることによって形成される、きめの細かい火山岩です。 大部分は輝石、斜長石長石、場合によってはカンラン石などの暗い色の鉱物で構成されています。 玄武岩は通常、色が暗く、緻密で、きめの細かい質感を持っています。
  2. 玄武岩の世界的な産状と分布: 玄武岩は世界中で発見され、地球の地殻のかなりの部分を占めています。 これは一般に、火山島、中央海嶺、洪水玄武岩地帯などの火山活動に関連しています。 玄武岩質岩は、地溝帯や火山高原などの大陸環境でも発生します。
  3. 地質学、地球物理学、地球の歴史における玄武岩の重要性: 玄武岩は、地質学、地球物理学、地球の歴史を理解する上で重要な役割を果たします。 火山活動に関する洞察を提供します。 プレートテクトニクス、地球のマントルの組成と進化。 玄武岩質岩には、過去の環境条件や気候変動に関する重要な情報も保存されています。
  4. 玄武岩の岩石学: 玄武岩は、その鉱物組成、質感、構造によって特徴付けられる特定の岩石学を持っています。 通常、輝石、斜長石、カンラン石などの鉱物が含まれており、小胞状、扁桃体、柱状接合などのさまざまな質感や構造を持つことができます。
  5. 玄武岩の鉱物学と主要な造岩鉱物: 玄武岩は、主に輝石、斜長石長石、場合によってはカンラン石などの暗い色の鉱物で構成されています。 これらの鉱物は玄武岩の主要な岩石形成鉱物であり、玄武岩の特徴的な組成と質感に寄与しています。
  6. 玄武岩の種類: 玄武岩は、鉱物学、組織、地球化学的特性などのさまざまな基準に基づいてさまざまな種類に分類できます。 一般的な玄武岩の種類には、ソレアイト玄武岩、アルカリ玄武岩、遷移玄武岩などが含まれます。
  7. 玄武岩の質感と構造: 玄武岩は、その形成条件と冷却履歴に応じて、さまざまな質感と構造を示すことができます。 組織は岩石中の鉱物粒子のサイズと配置を指し、構造は柱状節理、小胞状組織、流れの縞などの岩塊の全体的な形状と配置を指します。
  8. 玄武岩の地球化学: 玄武岩は、その起源と進化を反映した独特の地球化学組成を持っています。 玄武岩質岩は通常、シリカ含有量が低く、鉄とマグネシウム含有量が高く、特定の微量元素が豊富であることを特徴としています。 玄武岩の地球化学分析により、その源、マグマの組成、および地殻変動に関する洞察が得られます。
  9. 玄武岩の岩石生成: 玄武岩の岩石形成には、マグマの生成、輸送、および定置のプロセスが含まれます。 玄武岩質マグマは、地球のマントルの部分的融解、または下部地殻または沈み込んだ海洋地殻の融解によって形成されることがあります。 玄武岩の組成と特性は、これらの岩石生成過程の影響を受けます。
  10. 玄武岩の分類: 玄武岩は、鉱物学、組織、地球化学的特性などのさまざまな基準に基づいてさまざまな種類に分類できます。 TAS 図などの分類スキームは、玄武岩質岩をさまざまなグループに分類するために使用され、その岩石形成と地殻変動についての洞察を提供します。
  11. 玄武岩の環境的および経済的重要性: 玄武岩には環境的および経済的重要性がいくつかあります。 土壌形成に貢献し、炭素の貯蔵庫として機能します。
玄武岩、アイスランド

玄武岩に関するよくある質問

Q:玄武岩とは何ですか?

A: 玄武岩は、地表または地表近くの溶岩が急速に冷えることによって形成される、きめの細かい火山岩です。 大部分は輝石、斜長石長石、場合によってはカンラン石などの暗い色の鉱物で構成されています。 玄武岩は通常、色が暗く、緻密で、きめの細かい質感を持っています。

Q: 玄武岩はどこで見つかりますか?

A: 玄武岩は世界中で発見され、地球の地殻のかなりの部分を占めています。 これは一般に、火山島、中央海嶺、洪水玄武岩地帯などの火山活動に関連しています。 玄武岩質岩は、地溝帯や火山高原などの大陸環境でも発生します。

Q: 玄武岩の主な鉱物は何ですか?

A: 玄武岩の主な鉱物は輝石、斜長石長石、そして場合によってはカンラン石です。 これらの鉱物は岩石の組成の大部分を占め、その特徴的な質感と外観に貢献しています。

Q:玄武岩にはどんな種類があるの?

A: 玄武岩は、鉱物学、組織、地球化学的特性などのさまざまな基準に基づいてさまざまなタイプに分類できます。 一般的な玄武岩の種類には、ソレアイト玄武岩、アルカリ玄武岩、遷移玄武岩などが含まれます。

Q: 玄武岩の岩石生成とは何ですか?

A: 玄武岩の岩石形成には、マグマの生成、輸送、定置のプロセスが含まれます。 玄武岩質マグマは、地球のマントルの部分的融解、または下部地殻または沈み込んだ海洋地殻の融解によって形成されることがあります。 玄武岩の組成と特性は、これらの岩石生成過程の影響を受けます。

Q: 玄武岩の地球化学は何ですか?

A: 玄武岩は、その起源と進化を反映した独特の地球化学組成を持っています。 玄武岩質岩は通常、シリカ含有量が低く、鉄とマグネシウム含有量が高く、特定の微量元素が豊富であることを特徴としています。 玄武岩の地球化学分析により、その源、マグマの組成、および地殻変動に関する洞察が得られます。

Q: 地質学と地球の歴史における玄武岩の重要性は何ですか?

A: 玄武岩は、地質学、地球物理学、地球の歴史を理解する上で重要な役割を果たしています。 これにより、火山プロセス、プレートテクトニクス、地球のマントルの組成と進化についての洞察が得られます。 玄武岩質岩には、過去の環境条件や気候変動に関する重要な情報も保存されています。

Q: 玄武岩の経済的および環境的重要性は何ですか?

A: 玄武岩には、いくつかの経済的および環境的重要性があります。 建設、道路建設の原料として、また装飾石として使用できます。 玄武岩は土壌形成にも寄与し、炭素隔離の貯蔵庫として機能します。 しかし、その採取や使用は、生息地の破壊や生態系の破壊など、環境に影響を与える可能性もあります。 これらの影響を軽減するには、適切な管理と持続可能性の実践が重要です。

参考文献

  • ル・メートル、RW (2005)。 火成岩: 用語の分類と用語集: 火成岩の体系に関する国際地質科学連合小委員会の勧告、第 2 版。 ケンブリッジ大学出版局。
  • ロナルド・ルイス・ボーネヴィッツ、(2012) 自然ガイドと鉱物、スミソニアン自然ガイド、ロンドン、ニューヨーク、メルボルン、ミュンヘン、デリー
  • サンダトラス.org。 (2019年)。 玄武岩 – 火成岩。 [オンライン] https://www.sandatlas.org/basalt/ で入手可能 [4 年 2019 月 XNUMX 日にアクセス]。