Ignimbrite

来自美国加利福尼亚的主教凝灰岩的岩石在左侧没有浮石的岩石;用右边的fiamme压缩
这张照片中的caprock俄勒冈州响尾蛇形成的Ignimbrite层。

Ignimbrite是一种火山岩,由硬化的凝灰岩组成。火山碎屑流的沉积物形成了点火,这是从火山中迅速流出的颗粒和气体的热悬浮液,这是由比周围气氛密集的驱动的。新西兰地质学家帕特里克·马歇尔(Patrick Marshall ,1869 - 1950年)从拉丁语Igni- [Fire]和Imbri- [Rain]中创造了Ignimbrite一词。

点火膜是由火山灰(或岩石时的凝灰岩)和浮石lapilli的非常差的混合物制成的,通常具有散落的岩石碎片。灰烬由玻璃碎片和晶体碎片组成。点燃的人可能会松散,未固结,或岩石(固化的)岩石,称为Lapilli-Tuff。在火山源附近,Ignimbrites通常包含岩石块的厚积累,并且在远端显示了许多圆形鹅卵石的米厚积累。点燃的人可能是白色,灰色,粉红色,米色,棕色或黑色,具体取决于其成分和密度。许多淡淡的点火膜是dacitic流纹岩。深色的点火膜可能是密集的焊接火山玻璃,或者不太常见的成分。

沉积

已经提出了两个主要模型,以解释点燃密度电流中的点燃物的沉积: EN MASSE沉积和进行性促进模型。

ensse模型

En Masse模型是由火山学家Stephen Sparks在1976年提出的。火花将Inigimbrites的不良分类归因于非常高颗粒浓度的流。将火山碎屑流被设想为类似于碎屑流,并且身体经历层流流,然后停止群体。流动将作为插头流传播,基本上是不形成的质量,在薄薄的剪切区上行驶,并且当驱动应力降至一定水平以下时,会发生冰冻冻结。这将产生一个庞大的单位,具有成层的基础。

共同模型有几个问题。由于Ignimbrite是一个沉积物,因此其特征不能完全代表流动,而沉积物只能记录沉积过程。点燃物中的垂直化学分区被解释为记录沉积中的增量变化,分区很少与流量单位边界相关,并且可能发生在流量单位中。人们认为,化学变化正在记录流动底部的渐进性,其爆发随时间而变化。为此,流动的基础不可能是动荡的。由于流体的位移是不可能的,因此无法瞬时地沉积整个物质。流体的任何位移都会动员流的上部,并且不会发生大量沉积。立即停止流动会导致局部压缩和延伸,这在张力裂纹和小规模推力的形式中很明显,这在大多数Ignimbrites中都看不到。

ensse理论的适应表明,Ignimbrite记录了持续电流的渐进性渐进性,并且在Ignimbrites和Ignimbrite中观察到的差异是对沉积流动流量性质的时间变化的结果。

风湿性流模型

焊接的Ignimbrite,意大利Lipari岛中的风湿性流量结构

风湿性结构仅在高级点燃物中观察到。风湿性流量有两种。沉积后重新安装和后期粘性流动。尽管目前在两种机制的相对重要性的领域都有争论,但同意这两种机制都有作用。结构方向的垂直差异是为反对大多数结构负责​​的代表后的重新安装的有力证据,但是需要进行更多的工作以发现大多数Ignimbrites是否具有这些垂直变化以说明哪个过程是最常见的。

基于在科罗拉多州的佛罗里森化石床国家纪念碑的墙山凝灰岩观察结果的模型表明,随着密度电流的密度电流悬停,在层状粘性流动期间形成了叶状性结构,例如叶状和金刚树脂。从颗粒流到粘性流体的变化可能会导致最后几米的快速冷却。还理论上,转化发生在流动底部的边界层,并且所有材料在沉积过程中都通过该层。

提出的另一个模型是,密度电流在形成造成的结构之前变为固定。诸如普遍叶片之类的结构是负载压实的结果,其他结构是通过倾斜地形上负载和沉积重新授予的结果。凝灰岩沉积在俄勒冈州的Wagontire Mountain和加利福尼亚的Bishop Tuff显示出晚期粘性的证据。这些凝灰岩具有相似的化学作用,因此必须经历相同的压实过程才能具有相同的叶子。

Pantellia中的绿色凝灰岩含有造成沉积后重新润滑的结果,因为当时绿色凝灰岩被认为是秋季沉积物,没有侧向运输。绿色凝灰岩中的结构与格兰卡纳里亚(Gran Canaria)上的Ignimbrites之间的相似性表明沉积后重新润滑。对绿色凝灰岩沉积的这种解释已经有争议,表明它是一种ignimbrite ,在绿色凝灰岩中观察到的结构是后期原发性粘性流的结果。在谷物加那利群岛上观察到的类似结构已被解释为同步流动。

护套和其他风湿性结构可能是单个剪切阶段的结果。当密度电流通过成型矿床时,剪切可能发生。护套方向的垂直变化是证据表明造影和焊接可能会在同步上定位。有争议的是,密度电流与形成沉积物之间的剪切足够重要,可以引起Inigimbrites中观察到的所有变状结构,尽管剪切剪切可能是造成某些结构(例如Imbricate fiamme)的原因。

岩石学

一块Ignimbrite
焊接的Ignimbrite的光显微镜图像,由薄截面(长尺寸为几毫米)所示,由欧法西氏拉皮氏膜组成。当沉积物仍然很热时,玻璃碎片(主要是棕色)有时会被焊接在一起,并且可以因晶体碎片(透明)的流量和压实而变形。

Ignimbrite主要由火山灰( Tephra )的基质组成,该基质由火山玻璃,浮石碎片和晶体的碎片和碎片组成。晶体碎片通常被爆炸爆发吹来。大多数是在岩浆中生长的表晶,但有些可能是异国情调的晶体,例如异种晶体,源自其他岩浆,火成岩或乡村岩石

灰分基质通常包含不同量的豌豆至鹅卵石碎片碎片,称为岩性包含物。它们主要是从导管壁或陆地表面夹带的较旧的固化火山碎片。更少的是,碎屑是岩浆室的同源物质。

如果沉积时足够热,则可以将Ingimbrite中的颗粒焊接在一起,并且沉积物被转化为由尤特西特式拉皮利 - 扎以的“焊接的Ignimbrite” 。发生这种情况时,Pumice lapilli通常会变平,并且它们以黑镜形状(称为Fiamme)形状出现在岩石表面上。强烈焊接的Ignimbrite可能在底座和顶部附近有玻璃区域,称为下部和上部“玻璃体”,但中央部分是微晶(“岩性”)。

矿物学

Ignimbrite的矿物学主要由源岩浆的化学控制。

Ignimbrites中典型的表晶范围是Biotite,石英,Sanidine或其他碱性长石,偶尔是角闪烁,很少有辉石,而在语音凝灰岩的情况下, Feldspathoid Minerals(例如NEPHELINELEUCITE)

通常,在大多数长英质的点火膜中,石英多晶型物cristobaliteTridymite通常在焊接的凝灰岩角砾岩中发现。在大多数情况下,似乎这些石英的这些高温多晶型物发生是在某种亚稳态形式的自体源后喷发后变化的一部分。因此,尽管三林岩和克里斯托盐是Ignimbrites中常见的矿物质,但它们可能不是主要的岩浆矿物质。

地球化学

大多数点燃物是矽质的,通常超过65%的SIO 2 。像所有长英质岩石一样,点燃物质的化学性质以及其中的苯晶种群的产生矿物质学,主要与钠,钾,钙,铁和镁的含量变化有关。

一些罕见的点燃物是安息岩,甚至可能是由挥发性饱和玄武岩形成的,那里的Ignimbrite将具有正常玄武岩的地球化学。

改造

大型热火膜可以产生某种形式的水热活动,因为它们倾向于覆盖潮湿的土壤和埋葬水屋和河流。此类底物的水将退出富马尔斯间歇泉等的Ignimbrite毯子,例如在诺维尔普塔凝结喷发之后,可能需要几年的时间。在沸腾的水中,Ignimbrite层可能会变成代理(改变)。这往往会形成高岭土岩石的烟囱和口袋。

焊接

Ignimbrite的岩石样品,在埃塞俄比亚的古纳山脚下收集

焊接是Ignimbrite改变的一种常见形式。焊接有两种类型,主要和次要。如果密度电流充分热,则颗粒会在沉积物表面凝结并焊接以形成粘性液。这是主要焊接。如果在运输和沉积期间温度较低,则颗粒不会凝集和焊接,尽管如果压实或其他因素将最小焊接温度降低到玻璃颗粒的温度以下,则可能会在以后进行焊接。这是次要焊接。这种次级焊接最常见,这表明大多数火山碎屑密度电流的温度低于颗粒的软化点。

确定Ignimbrite是否具有主要焊接,次级焊接或无焊接的因素是有争议的:

  • 不同的化学成分将降低粘度并实现原始焊缝。
  • 主要因素和次级焊接的点火膜的组成没有足够的变化,这是一个主要因素。
  • 运输过程中的冷却可以忽略不计,因此,如果喷发温度足够高,则将发生初级焊接。焊接程度的横向变化不是运输过程中冷却的结果。
  • 岩性负载是焊接强度的原因,因为蒂里比(Tiribi Ignimbrite)在厚度最大的情况下最密集的焊接。相关性并不完美,其他因素可能会产生影响。
  • 在确定焊接强度时,有两条证据表明岩性负荷相对不重要。焊接程度的侧向变化,无论厚度如何,焊接程度与化学分区相关的情况。焊接取决于包括组成变化,挥发性含量,温度,晶粒尺寸种群和岩性含量在内的因素组合。

形态和发生

硬化的Ignimbrite中侵蚀形成的景观与在花岗岩岩石上形成的景观非常相似。在阿根廷的拉班帕帕省塞拉利亚塞尔·卡雷尔(Sierra de lihuel Calel),可以在Ignimbrite中观察到花岗岩的各种地形。这些地形是inselbergs喇叭形斜坡圆顶nubbinstorstafonisgnammas 。此外,就像在石材景观中,点燃物质中的地形可能受到关节系统的影响。

分配

Ignimbrites发生在全球范围内与许多具有高矽含量岩浆的火山省以及由此产生的爆炸性喷发有关的。

Ignimbrite通常发生在澳大利亚新南威尔士州的下部猎人地区。在亨特地区,马丁斯溪,布兰迪山,西汉姆( Boral )和雷蒙德露台(Raymond Terrace)的废弃采石场等地点,Ignimbrite在亨特地区进行了采石场,是石炭纪时代的火山沉积岩石(280-3.45亿年)。它的起源极为暴力。这种材料建立在相当大的深度上,必须花费数年的时间才能完全冷却。在此过程中,将这种混合物组成的材料融合在一起成中等密度的非常坚硬的岩石。

Ignimbrite也发生在新西兰Coromandel地区,醒目的橙棕色Ignimbrite悬崖形成了景观的独特特征。在更新世和全新世期间,附近的Taupō火山带覆盖在火山口火山的大量扁平床单上。 Hinuera (Waikato)裸露的Ignimbrite悬崖标志着古老的Waikato河道的边缘,该悬崖的边缘在1,800年前的最后一次大波爆发之前流过山谷( Hatepe pruptuption )。西悬崖被采取采取采石场,以获取Hinuera Stone的块,这是用于建筑覆层的焊接的Ignimbrite的名称。石头是浅灰色的,有绿色的痕迹,略有多孔。

Ignimbrite的巨大沉积物在墨西哥西部形成了塞拉山脉的大部分。在美国西部,在盆地和山脉省中,大量的Ignimbrite沉积物最高数百米,主要在内华达州犹他州西部,亚利桑那州南部,中北部,新墨西哥州以及蛇河平原。盆地和山脉省的岩浆主义包括大约4000万年前开始的伊格里布莱特的大规模爆发,在很大程度上结束了2500万年前:岩浆主义遵循Laramide的造山运动结束,当时变形和岩浆发生在遥远的地方。板边界。内华达州的Ignimbrite的其他爆发一直持续到大约1400万年前。个别喷发通常是巨大的,有时甚至多达数千立方公里的体积,使它们的火山爆炸率指数为8,与黄石火山口Toba湖喷发相当。

一系列的ignimbrites构成了特内里费岛格兰卡纳里亚群岛的大部分后岩石。

使用

尤卡山仓库是美国能源终端存储设施,用于用户核反应堆和其他放射性废物,是Ignimbrite和Tuff的沉积物。

当石头工作时,使用了点火膜的分层,因为它有时会分成方便的平板,可用于旗石和花园边缘美化环境。

在新南威尔士州的猎人地区,Ignimbrite是一种出色的骨料或“蓝色金属”,用于路面和建筑用途。

也可以看看

  • Bluestone - 许多维度或建筑石材品种的文化或商业名称
  • 火山岩岩- 碎屑岩石仅由火山材料组成或主要由火山材料组成
  • 熔岩- 爆发期间被火山驱逐的熔融岩石
  • 岩浆- 在地面表面下发现的热半流体材料