Rhyolit: cechy fizyczne i optyczne
Linas JuozenasUdostępnij
Ryolit: właściwości fizyczne i optyczne
Ryolit to wulkaniczny odpowiednik granitu o wysokiej zawartości krzemionki: drobnoziarnista, zwykle jasna skała, która rejestruje ruch lepki lawy przez pasma, szkliste krawędzie, wzrosty sferulitowe, pęcherzyki i fenokryształy kwarcu i skaleni.
Czym jest ryolit
Ryolit to felsyczna skała wulkaniczna powstała z magmy bogatej w krzemionkę, która szybko ostygła na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu. Jego odpowiednikiem w środowisku intruzyjnym jest granit, ale szybkie chłodzenie ryolitu daje mu drobniejszą ziarnistość i bardziej zróżnicowaną teksturę wulkaniczną.
Większość ryolitów zawiera kwarc i skalenie alkaliczne, z plagioklazem oraz niewielkimi ilościami biotytu, hornblendy, magnetytu, cyrkonu, apatytu lub innych minerałów akcesoryjnych w zależności od magmy. Ponieważ stop wysokokrzemowy jest lepki, często zachowuje ruch: pasma, smugi, złożone warstwy, rozciągnięte pęcherzyki, sferulity lub szkliste obszary.
Rodzina skał
Ryolit to skała wylewna felsyczna, zwykle bogata w krzemionkę i zdominowana przez chemię kwarcowo-skaleniczną.
Typowe formy wizualne
Może występować jako zwarty i jasny, z pasmami przepływu, porfirowy, sferulitowy, pęcherzykowy, szklisty lub zmieniony na cętkowane zielenie, beże, kremy i czerwienie.
Materiały powiązane
Obsydian, perlit, pumeks i niektóre tufy zespalane mogą mieć skład ryolitowy, choć ich tekstury i zastosowania znacznie różnią się od zwartego ryolitu.
Specyfikacje fizyczne i optyczne
Rhyolit jest skałą, więc jego mierzone właściwości różnią się w zależności od proporcji minerałów, porowatości, zawartości szkła, alteracji i tekstury. Poniższe wartości najlepiej traktować jako praktyczne zakresy dla typowego zwartego materiału ryolitowego.
| Właściwość | Typowy wygląd | Uwagi interpretacyjne |
|---|---|---|
| Skład | Kwarc + skalenie alkaliczne, zwykle sanidyn lub ortoklaz, ± plagioklaz; niewielkie ilości minerałów mafikowych i akcesoryjnych. | Wylewny odpowiednik granitu; fenokryształy mogą występować w bardzo drobnoziarnistej lub szklistej masie podstawowej. |
| Zawartość krzemionki | Zwykle około 69–77% wagowych SiO2. | Wysoka zawartość krzemionki zwiększa lepkość i pomaga wyjaśnić jasne kolory, pasma przepływu i szklistą teksturę. |
| Kolor | Jasnoszary, kremowy, brązowawy, beżowy, różowy, różany, brązowy, zielonkawy, czerwonawy lub cętkowany. | Tlenki żelaza dodają czerwieni, żółci i brązu; zmiana chloritem lub epidotem może dodać zielone tony. |
| Tekstura | Afanityczny do porfirowego; zwykle z pasmami przepływu, sferulitowy, pęcherzykowy, amygdaloidalny lub zawierający szkło. | Tekstura zwykle mówi więcej o ryolicie niż sam kolor. |
| Połysk | Matowy do półszklisty ogólnie; szklisty na świeżych łamach lub w strefach szklistych. | Devitryfikowane obszary sferulityczne mogą wyglądać na satynowe, perłowe lub delikatnie matowe. |
| Twardość | Około 6–7 w skali Mohsa dla zwartego materiału. | Kwarc ma około 7, a skalenie około 6; strefy porowate lub zmienione mogą być słabsze. |
| Gęstość właściwa | Około 2,40–2,65. | Niższa tam, gdzie silnie pęcherzykowa, wyższa tam, gdzie bogata w kryształy lub zwarta. |
| Rozszczepienie i łamanie | Brak rozszczepienia na poziomie skały; nierówne łamanie, miejscami muszlowate w materiale szklanym. | Pojedyncze kryształy skalenia mogą wykazywać rozszczepienie, choć skała jako całość nie rozszczepia się. |
| Magnetyzm i reakcja na kwas | Zazwyczaj niemagnetyczny i obojętny na zimny, rozcieńczony kwas solny. | Wtórny kalcyt w pustkach może miejscowo musować, ale sam krzemian nie. |
| Zachowanie optyczne | Obszary krystalicznego kwarcu i skalenia są anizotropowe; obszary szkliste są izotropowe. | Devitryfikowane sferulity mogą wykazywać radialne wygasanie w cienkich przekrojach. |
| Współczynnik załamania światła części szklanych | Około n 1,49–1,52 dla szkła ryolitowego, takiego jak obsydian czy perlit. | Części krystaliczne odzwierciedlają właściwości swoich minerałów składowych. |
| Porowatość | Niska w zwartej ryolicie, wysoka w pumeksie lub silnie pęcherzykowym materiale. | Pęcherzyki mogą później wypełniać się krzemionką, kalcytem, zeolitami lub innymi minerałami wtórnymi. |
Zachowanie optyczne
Charakter optyczny ryolitu to kombinacja szkła, mikrolitów, fenokryształów i wtórnego wzrostu. Ta sama próbka może zawierać izotropowe szkło wulkaniczne, anizotropowy kwarc i skaleń oraz devitryfikowane obszary z promieniującymi mikrokrystalami.
Bardzo szybkie chłodzenie może zahamować stop ryolitowy w szkle. Pod polaryzatorami krzyżowymi takie szkło zachowuje się izotropowo i pozostaje ciemne podczas obrotu. Wraz z hydratacją i starzeniem szkło może ulegać devitryfikacji w włókna kwarcowo-skalenne, tworząc sferulity wykazujące radialne wygasanie i miękki satynowy połysk w próbce ręcznej.
W ryolicie porfirowym kwarc często pojawia się jako przezroczyste do dymnych, zaokrąglonych „oczka”, podczas gdy fenokryształy skalenia mogą wykazywać bliźniaczenie Carlsbada w sanidynie lub bliźniaczenie polsyntetyczne w plagioklazie. Biotyt lub hornblend, jeśli występują, pojawiają się jako ciemniejsze płytki lub pryzmaty wyróżniające się na jasnym tle.
Dlaczego wypolerowana płyta może wyglądać na „ruchomą”
Linie przepływu zakrzywiają się wokół kryształów, pęcherzyków i powierzchni chłodzenia. Światło padające pod niskim kątem uwidacznia zmiany w krystaliczności, zawartości mikrolitów i przebarwieniach tlenkowych, sprawiając, że solidna płyta wygląda na pofałdowaną, płynącą lub przypominającą krajobraz.
Kolor i stabilność
Paleta ryolitu to zazwyczaj zapis minerałów i zmian, a nie pojedyncze źródło pigmentu. Jasne kolory bazowe pochodzą z kwarcu i skalenia; ciepłe czerwienie i żółcie często wynikają z utleniania żelaza; miękkie zielone tony mogą pochodzić z chlorytu, epidotu lub pokrewnych produktów alteracji.
Kremowy, szary i beżowy
Te spokojniejsze odcienie są powszechne w masie podstawowej bogatej w kwarc i skaleń, zwłaszcza tam, gdzie przebarwienia żelazem są ograniczone.
Różowy, rdza, czerwony i brązowy
Tlenki i wodorotlenki żelaza mogą malować prążki, pęknięcia i strefy porowate, tworząc ciepłe, prążkowane lub cętkowane powierzchnie.
Zielone i szałwiowe odcienie
Zielonkawy ryolit często odzwierciedla alterację, w tym obszary zawierające chloryt lub epidot.
Trwałość koloru
Większość zwartego ryolitu jest stabilna podczas normalnej ekspozycji wewnętrznej. Unikaj silnych kwasów, ostrych chemikaliów i długotrwałego moczenia porowatego lub zmienionego materiału.
Tekstury, tkaniny i struktury
Najlepsze wskazówki terenowe dotyczące ryolitu to tekstury. Skała może być składowo podobna do granitu, ale jej wulkaniczna historia chłodzenia nadaje jej inną wizualną gramatykę.
Prążkowanie przepływowe
Naprzemienne wstęgi mogą być definiowane przez mikrolity, przebarwienia tlenkowe, stosunek szkła do kryształów, koncentrację pęcherzyków lub powtarzające się impulsy nieco różnej magmy.
Sferulity
Promieniste wzrosty kwarcu i skalenia tworzą zaokrąglone plamy lub kule, zwykle o średnicy od milimetrów do centymetrów. Mogą tworzyć wzory „płatków śniegu”, orbikularne lub przypominające cętki lamparta.
Litofizje
Puste lub częściowo puste kuliste jamy mogą powstawać podczas chłodzenia i rozszerzania gazu. Ich wnętrza mogą być później wyścielone kwarcem, chalcedonem, opalem lub inną krzemionką.
Tkanina porfirowa
Fenokryształy kwarcu i skalenia mogą znajdować się w drobnoziarnistej masie podstawowej. Niektóre kryształy są zaokrąglone, rozpuszczone, połamane lub otoczone pierścieniami reakcyjnymi.
Pęcherzyki i amygdaloidy
Pęcherzyki gazu tworzą otwory. Późniejsze wypełnienie minerałami tworzy amygdaloidy, często zaokrąglone lub owalne, i może wprowadzać tekstury krzemionkowe, kalcytowe lub zeolitowe.
Pęknięcia perlitowe
Uwodnione szkło wulkaniczne może rozwijać zakrzywione, łuskowate pęknięcia. Jest to typowe dla perlitu i może wpływać na trwałość oraz polerowanie.
Strefy obsydianowe
Szklisto-bogate marginesy ryolitowe mogą być ciemne, błyszczące i łamane konchoidalnie. Obsydian jest chemicznie powiązany, ale zachowuje się inaczej jako materiał.
Tkanina tufów zespalanych
Niektóre osady popiołu piroklastycznego ryolitowego ulegają zagęszczeniu i zespalaniu w ignimbryt, zachowując spłaszczone fragmenty pumeksu, zwane fiamme, oraz kierunkową tkaninę eutaktyczną.
Identyfikacja i podobne skały
Ryolit najlepiej identyfikować poprzez kombinację tekstury, zawartości minerałów, twardości, reakcji na kwas, gęstości i kontekstu geologicznego. Żadna pojedyncza cecha nie jest decydująca w każdym przypadku.
| Materiał | Dlaczego dochodzi do pomyłek | Jak go ostrożnie rozdzielić |
|---|---|---|
| Granit | Podobna chemia i jasny kolor. | Granit jest gruboziarnisty i intruzywny; ryolit jest drobnoziarnisty, szklisty, z prążkami przepływowymi lub porfirowy. |
| Dacyt lub ryodyacyt | Wulkaniczne skały pośrednie do felsycznych mogą nakładać się pod względem koloru i tekstury. | Dokładne rozdzielenie może wymagać petrografii lub analizy chemicznej; próbki ręczne mogą być opisywane ostrożnie, gdy skład jest niepewny. |
| Jaspis lub krzemień | Wzorzyste, twarde, bogate w krzemionkę materiały mogą przypominać zwarty ryolit. | Jaspis to mikrokrystaliczny kwarc i zwykle nie zawiera wulkanicznych fenokryształów, tkaniny przepływu wokół kryształów ani tekstur związanych z pumeksem. |
| Agat | Pustki wypełnione krzemionką w ryolicie mogą tworzyć atrakcyjne, pasmowane wnętrza. | Agat może być wypełnieniem pustki w ryolicie, a nie samą skałą macierzystą. |
| Obsydian | Obsydian może mieć skład ryolitowy. | Obsydian to szkło wulkaniczne o silnym, muszlowym pęknięciu i zwykle bez ziarnistej masy podstawowej. |
| Perlit | Uwodnione szkło ryolitowe jest powiązane składowo. | Szukaj zakrzywionych pęknięć perlitowych i szklistej tekstury hydratacji zamiast zwartej struktury skały. |
| Pumeks | Pumeks może mieć chemię ryolitu. | Pumeks jest bardzo pęcherzykowy, lekki i porowaty; zwarty ryolit jest gęstszy i lepiej nadaje się do polerowania. |
| Wapień lub trawertyn | Niektóre jasnobeżowe lub kremowe kawałki mogą wyglądać powierzchownie podobnie. | Skały węglanowe reagują z kwasem i są zwykle miększe; ryolit to skała krzemianowa i jest na ogół obojętny na zimny, rozcieńczony kwas. |
Ostrożność przy testowaniu
Testy kwasowe mogą uszkodzić wypolerowane powierzchnie, zwłaszcza jeśli obecne są minerały wtórne lub wypełnienia. Najpierw stosuj obserwacje niedestrukcyjne, a testy chemiczne lub laboratoryjne rezerwuj dla materiałów niepewnych lub cennych.
Pielęgnacja, obsługa i ekspozycja
Gęsty, wypolerowany ryolit jest zwykle wytrzymały, ale rodzina skał obejmuje kruche szklisto-porowate, druzowe i zmienione materiały. Należy postępować ostrożnie z najsłabszą teksturą.
Czyszczenie
Czyść miękką szmatką. Używaj krótkiego mycia łagodnym mydłem i letnią wodą tylko dla stabilnych, zwartych kawałków, następnie dokładnie osusz. Unikaj kwasów, wybielaczy, silnych środków czyszczących, pary i czyszczenia ultradźwiękowego.
Materiał porowaty
Pumeks, ryolit pęcherzykowy, szorstkie pustki i słabe strefy tufowe mogą zatrzymywać wilgoć, brud, oleje lub pozostałości. Nie moczyć ich.
Materiał szklany
Strefy obsydianiczne i perlitowe mogą się ostro odpryskiwać lub pękać. Unikaj uderzeń i gwałtownych zmian temperatury.
Przechowywanie
Przechowuj wypolerowane kawałki z dala od twardszych kamieni, które mogą zarysować powierzchnię. Owijaj płytki, plastry i fragmenty z pustkami tak, aby krawędzie i kieszenie były podparte.
Zastosowanie w jubilerstwie
Kompaktowy ryolit można wykorzystać do kaboszonów, koralików, wisiorków i opraw chronionych. Materiał wysoce porowaty lub niestabilny lepiej przeznaczyć na ekspozycję lub badania.
Ekspozycja
Normalne światło wewnętrzne jest zazwyczaj bezpieczne. Należy unikać silnego ciepła i powtarzających się cykli termicznych, zwłaszcza w przypadku szklanych fragmentów lub kamieni z wypełnionymi pustkami.
Fotografowanie ryolitu
Ryolit to kamień o teksturze. Dobre zdjęcia powinny ukazywać kierunek pasm, ziarnistość, sferulity, pęcherzyki, szkliste pęknięcia i jakość polerowania bez przesadnego podkreślania kolorów.
Użyj niskiego światła bocznego
Światło boczne podkreśla pasma przepływu, słabe zabarwienie tlenkowe, wypukłości wokół fenokryształów oraz granicę między obszarami szklistymi a devitryfikowanymi.
Kontroluj odblaski
Rozproszone światło podkreśla matowe lub satynowe powierzchnie, podczas gdy małe, kierunkowe światło uwidacznia polerowanie i szklistość odbić konchoidalnych.
Pokaż skalę i orientację
Dołącz jedno zdjęcie całej powierzchni i jedno zbliżenie. W przypadku kawałków prążkowanych obracaj, aż kierunek przepływu będzie wyraźny i nie będzie wizualnie ucięty.
Dokumentuj tył i krawędź
Krawędzie ujawniają otwarte pęknięcia, porowate szwy, wypełnienia pustek, podkład lub stabilizację bardziej szczerze niż sama wypolerowana powierzchnia.
Najczęściej zadawane pytania
Czy ryolit to minerał?
Nie. Ryolit to skała złożona z minerałów, a w niektórych przypadkach ze szkła wulkanicznego. Kwarc i skaleń są powszechnymi składnikami, ale sama skała jest mieszaniną.
Dlaczego ryolit nazywany jest wulkanicznym odpowiednikiem granitu?
Ryolit i granit mogą mieć ogólnie podobną chemię felsową. Granit stygnie powoli pod ziemią i staje się gruboziarnisty; ryolit stygnie szybko blisko powierzchni i jest drobnoziarnisty, szklisty lub o teksturze przepływowej.
Co powoduje prążkowanie przepływowe?
Prążkowanie przepływowe powstaje, gdy lepka lawa ryolitowa się porusza, fałduje, rozciąga i stygnie. Prążki mogą odzwierciedlać różnice w zawartości mikrolitów, stosunku szkła do kryształów, utlenianiu, koncentracji pęcherzyków lub powtarzających się pulsach magmy.
Czy obsydian, pumeks i perlit to rodzaje ryolitu?
Mogą mieć skład ryolitowy, ale najlepiej opisać je przez ich teksturę. Obsydian to szkło, pumeks to silnie pęcherzykowe szkło, a perlit to uwodnione szkło wulkaniczne z charakterystycznym zakrzywionym pękaniem.
Czy ryolit reaguje z kwasem?
Ryolit to skała krzemianowa i zazwyczaj nie reaguje z zimnym, rozcieńczonym kwasem solnym. Wtórny kalcyt w pustkach lub żyłach może miejscowo musować, co nie powinno być mylone z reakcją całej skały.
Co sprawia, że ryolit sferulityczny wygląda na cętkowany lub orbikularny?
Sferulity to promieniujące wzrosty kwarcu i skalenia, które powstają podczas dewitryfikacji szkła. Ich zaokrąglona struktura może tworzyć cętkowane, orbikularne, przypominające płatki śniegu lub krajobraz wzory na wypolerowanym materiale.
Czy ryolit jest wystarczająco trwały do biżuterii?
Zwarty, dobrze wypolerowany ryolit może być wystarczająco trwały do koralików, kaboszonów, wisiorków i zabezpieczonych opraw. Porowate, szkliste, mocno popękane lub bogate w pustki kawałki powinny być używane ostrożniej.
Perspektywa końcowa
Ryolit to jasnobarwna, krzemionkowa twarz wulkanizmu: skała, która może być drobnoziarnista, szklista, prążkowana, sferulityczna, pęcherzykowa lub porfirowa, w zależności od tego, jak magma się schłodziła i zmieniła. Jej fizyczna historia jest solidna, ale zróżnicowana; jej optyczna opowieść zmienia się między izotropowym szkłem, anizotropowymi kryształami kwarcu i skalenia oraz teksturami wzrostu po dewitryfikacji. Przy dokładnym badaniu wypolerowana powierzchnia ryolitu to nie tylko wzór. To zamrożony zapis przepływu, chłodzenia, gazów, utleniania i czasu.