آندزیت (Andesite) یک سنگ آذرین خروجی با ترکیب حدواسط است. آتشفشانهای فعال روی زمین، آندزیت را بیش از هر نوع سنگ آذرین دیگری فوران میکنند. آندزیتها عمدتاً با نواحی فرورانش در مرزهای همگرای صفحات تکتونیکی (Convergent Plate Boundaries) ارتباط دارند.
اهمیت آندزیت برای زمینشناسان (Interest to Geologists)
نام آندزیت از گدازههای موجود در رشتهکوه آند (Andes Mountains) در آمریکای جنوبی گرفته شده است. از دید بسیاری از زمینشناسان، آندزیتها سنگهای آتشفشانی پورفیری با رنگ خاکستری روشن هستند که حاوی فنوکریستهای پلاژیوکلاز (Plagioclase Phenocrysts)، مقدار بسیار کمی کوارتز (Quartz) و فاقد سانیدین (Sanidine) یا فلدسپاتوئیدها (Feldspathoids) میباشند. با وجود ظاهر نسبتاً ساده، آندزیتها به چند دلیل از اهمیت ویژهای برای زمینشناسان برخوردارند.
نخست آنکه آتشفشانهای فعال زمین آندزیت را بیش از هر نوع سنگ دیگری فوران میکنند؛ بهطوری که آندزیت، سنگ اصلی حدود ۶۱ درصد از آتشفشانهای فعال جهان به شمار میرود. دوم اینکه آندزیتها دارای جایگاه زمینساختی مشخصی هستند. این سنگها عمدتاً در مرزهای همگرای صفحات تکتونیکی تشکیل میشوند و در سایر محیطها تنها به مقدار محدودی دیده میشوند. از میان آتشفشانهای فعال واقع در فاصلهٔ کمتر از ۵۰۰ کیلومتر از یک ناحیهٔ فرورانش (Subduction Zone)، حدود ۷۸ درصد دارای آندزیت هستند؛ در حالی که تنها سه آتشفشان فعال دور از مرزهای همگرا، آندزیت فوران میکنند.
نمونه هایی از آندزیت در ویتنام A) آندزیت بازالتی در منطقه بای نوی؛ B) آندزیت بازالتی حاوی زینولیتهای گرانیتوئیدهای مزوزوئیک پسین (نونگ و همکاران، ۲۰۲۱)؛ C) آندزیت خاکستری مایل به سبز با میانلایههایی از آندزیت به شدت آغشته به آهن؛ D) لایههای آندزیت غنی از کلسیت؛ E) شکستگیهای ناشی از روند تغییر شکل منطقهای؛ F) آندزیت پورفیری حاوی فنوکریستهای پلاژیوکلاز
سوم آنکه ترکیب کلی آندزیتها شباهت زیادی به برآوردهای انجامشده از ترکیب پوستهٔ قارهای (Continental Crust) دارد. این شباهت، همراه با محیط زمینساختی تشکیل آندزیت، نشان میدهد که این سنگها احتمالاً نقش مهمی در شکلگیری و تکامل پوستهٔ قارهای زمین ایفا کردهاند. چهارم آنکه تکوین و حرکت ماگمای آندزیتی ارتباط نزدیکی با تشکیل بسیاری از ذخایر معدنی دارد؛ از جمله کانسارهای اقتصادی مهمی مانند مولیبدن (Molybdenum) و کانسارهای مس پورفیری (Porphyry Copper Deposits).
ویسکوزیته (Viscosity)
سنگهای آذرین از نظر شیمیایی بر اساس میزان سیلیس (Silica) موجود در آنها طبقهبندی میشوند. سنگهایی که مقدار سیلیس بالایی دارند (بیش از ۶۴ درصد)، مانند ریولیت (Rhyolite)، «اسیدی» یا سیلیسی (Silicic) نامیده میشوند. این سنگها عمدتاً از کوارتز و فلدسپات تشکیل شدهاند و مقادیر کمتری میکا (Mica) و آمفیبول (Amphibole) دارند.
در مقابل، سنگهایی با سیلیس کم (کمتر از ۵۴ درصد) که فاقد کوارتز آزاد بوده و غنی از فلدسپات، پیروکسن (Pyroxene)، الیوین (Olivine) و اکسیدها هستند، «بازی» (Basic) نامیده میشوند. سنگهای بازی معمولاً تیرهرنگ هستند، در حالی که سنگهای سیلیسی روشنتر بوده و تنها مقدار کمی کانیهای تیره دارند. بازالتها (Basalts) نمونهای از سنگهای آتشفشانی بازی محسوب میشوند.
انواع سنگ های آذرین و ساختار آن ها
آندزیتها با داشتن حدود ۶۰ درصد سیلیس، در ردهٔ سنگهای آتشفشانی حدواسط (Intermediate) قرار میگیرند. معادل درونی یا پلوتونیک آندزیت، دیوریت (Diorite) است. مرز مشخص و دقیقی میان بازالت و آندزیت، یا میان آندزیت و ریولیت وجود ندارد؛ بلکه طیفی پیوسته از سنگها دیده میشود که نامهایی مانند «آندزیت بازالتی» (Basaltic Andesite) یا «ریولیت آندزیتی» (Andesitic Rhyolite) به آنها داده میشود.
با این حال، برخی ویژگیهای کلی را میتوان در مورد ماگماها و گدازههای سازندهٔ این سنگها بیان کرد. یکی از این ویژگیها ویسکوزیته است. گدازههای آندزیتی ویسکوزیتهای بیشتر از بازالت و کمتر از ریولیت دارند. این تفاوت عمدتاً ناشی از ترکیب شیمیایی گدازه و تا حدی به دلیل درصد بالای فنوکریستها در گدازههای ویسکوزتر است.
تبلور کانیها و بافت پورفیری
کانیهای مختلف در دماهای متفاوتی متبلور میشوند. هنگامی که یک ماگمای بازالتی سرد میشود، توالی مشخصی از تبلور کانیها رخ میدهد. نخستین کانی که معمولاً متبلور میشود، الیوین است. با ادامهٔ سرد شدن، پیروکسن آغاز به تبلور میکند و سپس در دماهای پایینتر، فلدسپات شکل میگیرد. این روند تبلور تدریجی به نام اصل واکنش بوون (Bowen’s Reaction Principle) شناخته میشود.
عکس میدانی و عکس های فوتومیکروگراف از نمونه های آندزیت های منیزیم دار در جزیره هاینان (Hainan) چین
Q: Quartz; Act: Actinolite; Ser: Sericite; Px: Pyroxene; Zo: Zoisite; Ep: Epidote.
در بسیاری موارد، الیوین و پیروکسن در مراحل اولیهٔ سرد شدن متبلور میشوند و به صورت بلورهای درشت تا قطر یک سانتیمتر در سنگ نهایی باقی میمانند. این بلورها فنوکریست (Phenocryst) نام دارند و در تضاد آشکار با بلورهای ریزدانهٔ زمینه (Groundmass) هستند. سنگهای آذرینی که دارای فنوکریست در زمینهای ریزدانهاند، «پورفیری» (Porphyry) نامیده میشوند. بیشتر سنگهای آتشفشانی دارای مقداری فنوکریست هستند.
بلورهای زمینه زمانی تشکیل میشوند که گدازه پس از رسیدن به سطح زمین بهسرعت سرد شود. در گدازههای کمویسکوز، سرد شدن سریع مانع رشد بلورها میشود و سنگ نهایی ریزدانه باقی میماند. در مقابل، فنوکریستها پیش از فوران و در اعماق زمین فرصت رشد کافی داشتهاند و هنگام فوران همراه ماگما به سطح منتقل میشوند.
جریانهای آندزیتی (Andesite Flows)
بازالتها به دلیل ویسکوزیتهٔ کم، معمولاً جریانهای نازکی ایجاد میکنند که بهراحتی در سطح گسترده میشوند و ضخامت آنها به ندرت از ۳۰ متر تجاوز میکند. در مقابل، جریانهای آندزیتی ضخیمتر و تودهایتر هستند و ضخامت آنها ممکن است به ۵۵ متر برسد. بزرگترین جریان منفرد آندزیتی شناختهشده در شمال شیلی (Northern Chile) قرار دارد و حجمی در حدود ۲۴ کیلومتر مکعب دارد.
جریانهای بازالتی میتوانند با سرعتهای بالا، حتی تا ۸ کیلومتر در ساعت، پیشروی کنند. در حالی که جریانهای آندزیتی اغلب تنها چند ده متر را طی چند ساعت جابهجا میشوند. به دلیل ویسکوزیتهٔ بالا، جریانهای آندزیتی فاقد ساختهای سطحی گدازههای روانتر هستند. ساختهایی مانند موجها، چرخشها یا بافت طنابی (Ropy Texture) که در جریانهای بازالتی دیده میشوند، در آندزیت وجود ندارند.
جریانهای آندزیتی معمولاً حالتی بلوکی دارند و از قطعات بزرگ، زاویهدار و با سطوح صاف تشکیل شدهاند. این جریانها رفتاری پلاستیک دارند نه سیال. در حین حرکت آرام، پوستهای سرد و شکننده در سطح جریان تشکیل میشود، در حالی که بخش درونی هنوز مذاب است. با ادامهٔ حرکت و سرد شدن، پوستهٔ بیرونی میشکند و به بلوکهای زاویهدار مشخص جریانهای آندزیتی تبدیل میشود که روی هم انباشته میشوند.
نمونه هایی از سنگ های آندزیت
بیشتر بخوانید:
گابرو
تفاوت سنگهای فلسیک و مافیک
پگماتیت های گوهرزا
کیمبرلیت (Kimberlite)
زینولیتهای اکلوژیتیِ حامل الماس
آتشفشانها، داسیت و گنبدهای گدازهای
ویسکوزیتهٔ بالای گدازههای آندزیتی مسئول بسیاری از ویژگیهای شاخص آتشفشانی است. مهمترین آنها شکل مخروطی و متقارن آتشفشانهای چینهای (Stratovolcanoes) در ناحیهٔ پیرامون اقیانوس آرام (Circum-Pacific Region) است. جریانهای کوتاه و ویسکوز آندزیتی که از دامنههای این آتشفشانها سرازیر میشوند، به همراه مواد آذرآواری (Pyroclastic Materials)، موجب ایجاد شیب تند این آتشفشانها میشوند.
اگر میزان سیلیس آندزیت افزایش یافته و به ترکیب ریولیتی نزدیک شود، سنگ حاصل «داسیت» (Dacite) نامیده میشود.
در نمودار TAS( بر اساس سیلیس (SiO2) و قلیای کل (Na2O + K2O) )، داسیت یک سنگ آتشفشانی با حداکثر ۸٪ مواد قلیایی کل و بیش از ۶۳٪ سیلیس است.
داسیت معمولاً آنقدر ویسکوز است که قادر به جریان یافتن نیست و دهانهٔ آتشفشان را مسدود میکند. این تودهٔ مسدودکننده «گنبد گدازهای» (Lava Dome) نام دارد. نمونهٔ شاخص آن در تصاویر آتشفشان کوه سنت هلنز (Mount St. Helens) دیده میشود. در صورت فعال شدن مجدد آتشفشان، این گنبد مانع خروج فشار و گازها شده و در نهایت موجب فورانهای بسیار انفجاری میشود.
خط آندزیت (Andesite Line)
تفاوت میان بازالتها و آندزیتها بازتابی از تفاوت محیطهای تشکیل ماگمای آنهاست. بازالتها معمولاً در پشتههای میاناقیانوسی (Mid-Ocean Ridges) تشکیل میشوند و سازندهٔ پوستهٔ اقیانوسی هستند. در مقابل، تولید ماگمای آندزیتی ویژگی شاخص مرزهای ویرانگر صفحات (Destructive Plate Margins) است؛ جایی که صفحهٔ اقیانوسی به زیر صفحهٔ قارهای فرورانده میشود.
این ارتباط نزدیک باعث تعریف مفهومی به نام «خط آندزیت» شده است که معمولاً پیرامون حوضهٔ اقیانوس آرام ترسیم میشود. این خط دو ناحیهٔ سنگنگاری (Petrographic Regions) اصلی را از یکدیگر جدا میکند. در داخل این خط و در مرکز حوضهٔ اقیانوسی، آندزیت وجود ندارد و تمام آتشفشانهای فعال تنها ماگمای بازالتی فوران میکنند. در خارج از این خط، آندزیت فراوان است.
خط آندزیت تقریباً با مرزهای غربی و شمالی صفحهٔ اقیانوس آرام و مرزهای شرقی صفحات خوان دو فوکا (Juan de Fuca)، کوکوس (Cocos) و نازکا (Nazca) همراستا است. این خط همچنین با کمانهای جزیرهای، لبههای فرورانش صفحات و زنجیرهای از آتشفشانهای چینهای معروف و فعال همخوانی دارد که به «حلقهٔ آتش» (Ring of Fire) معروفاند. نمونههایی از این آتشفشانها شامل کوه رینیر (Mount Rainier) در ایالات متحده، ال چیچون (El Chichón) در مکزیک، سن پدرو (San Pedro) در شیلی، اگمونت (Egmont) و تاوپو (Taupo) در نیوزیلند، کراکاتوا (Krakatau) و تامبورا (Tambora) در اندونزی، فوجی (Fujiyama) در ژاپن، بزمینیانی (Bezymianny) در کامچاتکا و درهٔ ده هزار دود (Valley of Ten Thousand Smokes) در آلاسکا است.
نقشه اقیانوس آرام که خط آندزیت و توزیع جزایر قارهای و اقیانوسی را نشان میدهد
منبع:ebsco
نظرات کاربران