Rhyolit: Fyzikální a optické vlastnosti
Linas JuozenasSdílet
Rhyolit: fyzikální a optické charakteristiky
Rhyolit je vyvřelá hornina s vysokým obsahem křemíku, analogická granitu: jemnozrnná, běžně světlá hornina, která zaznamenává pohyb viskózní lávy prostřednictvím páskování, sklovitých okrajů, sferulitického růstu, pórů a fenokrystů křemene a živce.
Co je rhyolit
Rhyolit je felsická sopečná hornina vzniklá z křemíkem bohatého magmatu, které rychle vychladlo na nebo blízko povrchu Země. Jeho intruzivním složením je granit, ale rychlé chladnutí rhyolitu mu dává jemnější zrnitost a rozmanitější sopečnou texturu.
Většina rhyolitů obsahuje křemen a alkalický živce, s plagioklasem a malým množstvím biotitu, amfibolu, magnetitu, zirkonu, apatitu nebo jiných doplňků v závislosti na magmatu. Vzhledem k viskóznímu tavení s vysokým obsahem křemíku často zachovává pohyb: pásy, pruhy, složené vrstvy, natažené bubliny, sferulity nebo sklovité oblasti.
Rodina hornin
Rhyolit je felsická vyvřelá hornina, typicky bohatá na křemík a dominovaná křemen-živcovou chemií.
Běžné vizuální formy
Může se jevit jako kompaktní a světlý, proudově páskovaný, porfyrický, sferulitický, pórézní, sklovitý nebo alterovaný do skvrnitých zelených, béžových, krémových a červených odstínů.
Související materiály
Obsidián, perlit, pemza a některé svařované tufy mohou mít rhyolitické složení, i když jejich textury a použití se výrazně liší od kompaktního rhyolitu.
Fyzikální a optické specifikace
Rhyolit je hornina, takže jeho měřené vlastnosti se liší podle poměru minerálů, pórovitosti, obsahu skla, alterace a textury. Níže uvedené hodnoty je nejlepší chápat jako praktické rozmezí pro typický kompaktní rhyolitický materiál.
| Vlastnost | Typický projev | Výkladová poznámka |
|---|---|---|
| Složení | Křemen + alkalický živce, běžně sanidin nebo ortoklas, ± plagioklas; minoritní mafické a doplňkové minerály. | Vnější analog granitu; fenokrysty mohou stát v velmi jemnozrnné nebo sklovité základní hmotě. |
| Obsah křemíku | Běžně asi 69–77 hm.% SiO2. | Vysoký obsah křemíku zvyšuje viskozitu a pomáhá vysvětlit světlé barvy, proudové páskování a sklovité textury. |
| Barva | Světle šedá, krémová, béžová, růžová, růžová, hnědá, nazelenalá, načervenalá nebo skvrnitá. | Oxidy železa přidávají červené, žluté a hnědé odstíny; chloritová nebo epidotová alterace může přidat zelené tóny. |
| Struktura | Afanitická až porfyrická; běžně proudově páskovaná, sferulitická, pórézní, amygdaloidní nebo obsahující sklo. | Struktura obvykle odhaluje o ryolitu více než samotná barva. |
| Lesk | Celkově matný až podsklovitý; sklovitý na čerstvých lomech nebo ve sklovitých zónách. | Devitrifikované sferulitické oblasti mohou vypadat saténově, perleťově nebo jemně matně. |
| Tvrdost | Přibližně 6–7 podle Mohse pro kompaktní materiál. | Křemen má asi 7 a živce asi 6; pórovité nebo alterované zóny mohou být slabší. |
| Specifická hmotnost | Přibližně 2,40–2,65. | Nižší tam, kde je silně vesikulární, vyšší tam, kde je bohatý na krystaly nebo hustý. |
| Štěpnost a lom | Žádná štěpnost na úrovni horniny; nerovnoměrný lom, místy skořepinový ve sklovitém materiálu. | Jednotlivé krystaly živce mohou vykazovat štěpnost, i když hornina jako celek se neláme podle štěpnosti. |
| Magnetismus a reakce na kyseliny | Obecně nemagnetický a inertní vůči studené zředěné kyselině chlorovodíkové. | Sekundární kalcit v dutinách může místně šumět, ale samotná křemičitá hornina ne. |
| Optické chování | Krystalické oblasti křemene a živce jsou anizotropní; sklovité oblasti jsou izotropní. | Devitrifikované sferulity mohou v tenkém řezu vykazovat radiální vymizení. |
| Lomný index sklovitých částí | Přibližně n 1,49–1,52 pro ryolitové sklo jako obsidián nebo perlit. | Krystalické části odrážejí vlastnosti svých složek minerálů. |
| Pórovitost | Nízký obsah v kompaktním ryolitu, vysoký v pemze nebo silně vesikulárním materiálu. | Vesikuly mohou být později vyplněny křemenem, kalcitem, zeolity nebo jinými sekundárními minerály. |
Optické chování
Optický charakter ryolitu je kombinací skla, mikrolitů, fenokrystů a sekundárního růstu. Stejný vzorek může obsahovat izotropní sopečné sklo, anizotropní křemen a živec a devitrifikované oblasti s vyzařujícími mikokrystaly.
Extrémně rychlé ochlazení může zchladit ryolitovou taveninu do skla. Pod zkříženými polarizátory se toto sklo chová izotropně a zůstává tmavé při otáčení. S hydratací a stárnutím může sklo devitrifikovat do vláken křemene a živce, vytvářejících sferulity, které vykazují radiální vymizení a měkký saténový lesk na ručním vzorku.
V porfyrickém ryolitu se křemen často jeví jako čiré až kouřové zaoblené „oči“, zatímco fenokrysty živce mohou vykazovat Carlsbadské dvojčatění v sanidinu nebo polysyntetické dvojčatění v plagioklasu. Biotit nebo amfibol, pokud jsou přítomny, se jeví jako tmavší destičky nebo hranoly, které vynikají na světlém základním materiálu.
Proč může leštěná deska vypadat „pohyblivě“
Tokové linie se ohýbají kolem krystalů, bublinek a chladnoucích povrchů. Nízký úhel světla zachycuje tyto změny v krystalinitě, obsahu mikrolitů a oxidovém zbarvení, což způsobuje, že pevná deska vypadá jako složená, proudící nebo jako krajina.
Barva a stabilita
Paleta ryolitu je obvykle záznamem minerálů a alterací spíše než jediným zdrojem pigmentu. Světlé základní barvy pocházejí z křemene a živce; teplé červené a žluté odstíny často vznikají oxidací železa; jemné zelené tóny mohou pocházet z chloritu, epidotu nebo souvisejících produktů alterace.
Krémová, šedá a béžová
Tyto klidnější tóny jsou běžné v křemenem a živcem bohaté základní hmotě, zejména tam, kde je omezené železné zbarvení.
Růžová, rezavá, červená a hnědá
Oxidy a hydroxidy železa mohou barvit pásy, trhliny a porézní zóny, vytvářející teplé páskované nebo skvrnité povrchy.
Zelené a šalvějové tóny
Zelenkavý ryolit obvykle odráží alteraci, včetně oblastí obsahujících chlorit nebo epidot.
Trvanlivost barvy
Většina kompaktního ryolitu je stabilní při běžné vnitřní expozici. Vyhněte se silným kyselinám, agresivním chemikáliím a dlouhodobému namáčení porézního nebo alterovaného materiálu.
Textury, struktury a uspořádání
Nejlepší terénní indicie ryolitu jsou texturální. Hornina může být složením podobná granitu, ale její vulkanická historie chladnutí jí dává odlišnou vizuální gramatiku.
Proudové vrstvení
Střídavé pásy mohou být definovány mikrolity, oxidovými skvrnami, poměrem skla a krystalů, koncentrací bublinek nebo opakovanými pulzy mírně odlišné taveniny.
Sferulity
Radiální růsty křemene a živce tvoří zaoblené skvrny nebo koule, obvykle o velikosti milimetrů až centimetrů. Mohou vytvářet vzory „vloček sněhu“, orbikulární nebo leopardí.
Lithofysy
V průběhu chladnutí a rozšiřování plynů se mohou vytvořit duté nebo částečně duté sféroidní dutiny. Jejich vnitřek může být později vystlán křemenem, chalcedonem, opálem nebo jiným křemičitým materiálem.
Porfyrická struktura
Fenokrysty křemene a živce mohou být v jemnozrnné základní hmotě. Některé krystaly jsou zaoblené, rozpuštěné, zlomené nebo obalené reakčními okraji.
Vesikuly a amygdaly
Plynové bubliny vytvářejí otvory. Pozdější vyplnění minerály vytváří amygdaly, často zaoblené nebo oválné, a může zavést textury křemene, kalcitu nebo zeolitu.
Perlitové praskliny
Hydratované vulkanické sklo může vytvářet zakřivené, cibulové trhliny. To je typické pro perlit a může ovlivnit trvanlivost a leštění.
Obsidianové zóny
Sklem bohaté ryolitické okraje mohou být tmavé, lesklé a s kuželovitým lomem. Obsidián je chemicky příbuzný, ale chová se jako materiál odlišně.
Struktura svařeného tufu
Některé ryolitické popelové proudy se zhutňují a svařují do ignimbritu, zachovávající zploštělé pumicové fragmenty, známé jako fiamme, a směrovou eutaxitickou strukturu.
Identifikace a podobné horniny
Ryolit je nejlépe identifikovat kombinací textury, minerálního složení, tvrdosti, reakce na kyseliny, hustoty a geologického kontextu. Žádná jediná vlastnost není rozhodující u každého vzorku.
| Materiál | Proč dochází k záměně | Jak je pečlivě rozlišit |
|---|---|---|
| Granity | Podobná chemie a světlá barva. | Granity jsou hrubozrnné a hlubinné; ryolity jsou jemnozrnné, sklovité, proudově vrstvené nebo porfyrické. |
| Dacit nebo rhyodacit | Středně až světlé vulkanické horniny se mohou překrývat v barvě i textuře. | Přesné rozlišení může vyžadovat petrografii nebo chemickou analýzu; ruční vzorky lze popisovat opatrně, pokud je složení nejisté. |
| Jaspis nebo křemenec | Vzorovaný, tvrdý, křemíkem bohatý materiál může připomínat hustý rhyolit. | Jaspis je mikrokrystalický křemen a obvykle postrádá sopečné fenokrysty, proudovou strukturu kolem krystalů nebo textury spojené s pemzou. |
| Achát | Křemíkové výplně dutin v rhyolitu mohou vytvářet atraktivní páskované interiéry. | Achát může být výplní dutin v rhyolitovém hostiteli, nikoli samotnou mateřskou horninou. |
| Obsidian | Obsidian může mít rhyolitické složení. | Obsidian je sopečné sklo s výrazným skořepinovým lomem a obvykle bez zrnitých základních částic. |
| Perlit | Hydratované rhyolitické sklo je složením příbuzné. | Hledejte zakřivené perlitické praskliny a sklovité hydratační textury spíše než kompaktní horninovou strukturu. |
| Pumice | Pumice může mít rhyolitickou chemii. | Pumice je velmi bublinkový, velmi lehký a pórovitý; kompaktní rhyolit je hustší a lépe se hodí k leštění. |
| Vápenec nebo travertin | Některé světle hnědé nebo krémové kusy mohou vypadat povrchově podobně. | Uhličitanové horniny reagují s kyselinou a jsou obvykle měkčí; rhyolit je silikátová hornina a obecně je inertní vůči studené zředěné kyselině. |
Opatrnost při testování
Kyselinové testování může poškodit leštěné povrchy, zejména pokud jsou přítomny sekundární minerály nebo výplně. Nejprve použijte nedestruktivní pozorování a chemické nebo laboratorní testy vyhraďte pro nejistý nebo cenný materiál.
Péče, manipulace a expozice
Hustý leštěný rhyolit je obvykle pevný, ale rodina hornin zahrnuje křehké sklovité, pórovité, drúzové a alterované materiály. Péče by měla odpovídat nejslabší přítomné textuře.
Čištění
Otírejte měkkým hadříkem. Použijte krátce mírné mýdlo a vlažnou vodu pouze u stabilních kompaktních kusů, poté důkladně osušte. Vyhněte se kyselinám, bělidlům, agresivním čističům, páře a ultrazvukovému čištění.
Pórovitý materiál
Pumice, bublinkový rhyolit, hrubé dutiny a slabé tufové zóny mohou zachytávat vlhkost, nečistoty, oleje nebo zbytky. Namočte je.
Sklovitý materiál
Obsidianické a perlitické zóny se mohou ostře odštípnout nebo prasknout. Vyhněte se nárazům a rychlým změnám teploty.
Skladování
Uchovávejte leštěné kusy odděleně od tvrdších kamenů, které by mohly povrch odřít. Zabalte desky, plátky a kusy s dutinami tak, aby byly okraje a kapsy podepřeny.
Použití v špercích
Kompaktní rhyolit lze použít na kabošony, korálky, přívěsky a chráněná osazení. Vysoce pórovitý nebo nestabilní materiál je lepší ponechat pro expozici nebo studium.
Expozice
Normální vnitřní osvětlení je obvykle bezpečné. Silné teplo a opakované tepelné cykly je nejlepší se vyhnout, zejména u sklovitých kusů nebo kamenů s vyplněnými dutinami.
Fotografování rhyolitu
Rhyolit je texturovaný kámen. Dobré fotografie by měly odhalit směr pásů, zrnitost, sferulity, bubliny, sklovité zlomy a kvalitu leštění, aniž by přeháněly barvy.
Použijte nízké boční osvětlení
Světlo z boku zdůrazňuje proudové pásy, slabé oxidové skvrny, reliéf kolem fenokrystů a hranici mezi sklovitými a devitrifikovanými oblastmi.
Ovládejte odlesky
Difuzní světlo lichotí matným nebo saténovým povrchům, zatímco malé směrové světlo odhalí lesk a sklovité konchoidální odrazy.
Ukažte měřítko a orientaci
Zahrňte jeden pohled na celou plochu a jeden detailní záběr. U pruhovaných kusů otáčejte, dokud směr toku není jasně čitelný a není vizuálně přerušen.
Zdokumentujte zadní stranu a hrany
Hrany odhalují otevřené trhliny, pórovité švy, výplně dutin, podložení nebo stabilizaci upřímněji než samotný leštěný přední povrch.
Často kladené otázky
Je rhyolit minerál?
Ne. Rhyolit je hornina složená z minerálů a v některých případech sopečného skla. Křemen a živce jsou běžné složky, ale hornina sama je směsí.
Proč se rhyolit nazývá sopečným ekvivalentem žuly?
Rhyolit a žula mohou mít obecně podobnou kyselou chemii. Žula chladne pomalu pod zemí a je hrubozrnná; rhyolit chladne rychle blízko povrchu a je jemnozrnný, sklovitý nebo s texturou toku.
Co způsobuje pruhování toku?
Pruhování vzniká, když viskózní rhyolitická láva proudí, skládá se, natahuje a chladne. Pruhy mohou odrážet rozdíly v obsahu mikrolitů, poměru skla a krystalů, oxidaci, koncentraci bublinek nebo opakovaných pulzech magmatu.
Jsou obsidián, pemza a perlit typy rhyolitu?
Mohou mít rhyolitické složení, ale nejlépe je popisujeme podle jejich textury. Obsidián je sklo, pemza je silně pórovité sklo a perlit je hydratované sopečné sklo s charakteristickým zakřiveným praskáním.
Reaguje rhyolit s kyselinou?
Rhyolit je silikátová hornina a obvykle nereaguje s chladnou zředěnou kyselinou chlorovodíkovou. Sekundární kalcit v dutinách nebo žilách může místně šumět, což by nemělo být zaměňováno za reakci celé horniny.
Co způsobuje, že sferulitický rhyolit vypadá skvrnitě nebo orbikulárně?
Sferulity jsou vyzařující křemenné a živcové růsty, které vznikají při devitrifikaci skla. Jejich zaoblená struktura může vytvářet skvrnité, orbikulární, vločkovité nebo krajinářské vzory v leštěném materiálu.
Je rhyolit dostatečně odolný pro šperky?
Kompaktní, dobře vyleštěný rhyolit může být dostatečně odolný pro korálky, kabošony, přívěsky a chráněná osazení. Pórovité, sklovité, silně popraskané nebo dutinami bohaté kusy by měly být používány opatrněji.
Závěrečný pohled
Rhyolit je světlá, křemičitá sopkařská hornina: může být jemnozrnný, sklovitý, pruhovaný, sferulitický, pórézní nebo porfyrický v závislosti na tom, jak magma chladlo a měnilo se. Jeho fyzikální příběh je pevný, ale různorodý; jeho optický příběh se mění mezi izotropním sklem, anizotropními křemennými a živcovými krystaly a devitrifikovanými růstovými strukturami. Při pečlivém zkoumání není leštěný povrch rhyolitu jen vzorem. Je to zmrzlý záznam toku, chlazení, plynu, oxidace a času.