vulkaaniline kivim From Wikipedia, the free encyclopedia
Andesiit on üks vulkaanilistest kivimitest, tüüpiline keskmise koostisega kivim.
Andesiit on basaldi järel kõige levinum vulkaaniline kivim.[3][4] Andesiit on kõige levinum subduktsioonivööndi vulkanismi saadus[5] ning on seetõttu eriti iseloomulik Vaikset ookeani ümbritsevale tulerõngale. Siiski ei pea andesiit esinema tingimata just subduktsioonivööndi tektoonilises režiimis, sest andesiiti defineeritakse keemilise koostise, mitte tekketingimuste järgi. Valdavalt andesiitse laavaga vulkaanid on plahvatusliku iseloomuga ning tekitavad lisaks laavale ka suures koguses tefrat. Andesiitse laavaga vulkaanipursked võivad olla väga ohtlikud ja võimsad, sageli kaasneb nendega ka lõõmpilvede teke.[6]
Andesiit on värvuselt tume- kuni helehall või pruun. Mineraloogiliselt koosneb andesiit peamiselt pürokseenist, plagioklassist ja küünekivist. Andesiit on koostiselt lähedane basaldile ja datsiidile. Keemiliselt koostiselt on andesiit nende vahevormiks ning moodustab reeglina ka sujuva ülemineku värvitoonis (murenemata basalt on must, andesiit enamasti tumehall või pruun ja datsiit helehall). Andesiidi struktuur on enamasti porfüüriline, mis tähendab, et valdavalt peeneteralises kivimis esinevad suuremad fenokristallid.[7]
Ajaloolise aja kõige võimsamad vulkaanipursked on olnud valdavalt andesiitse koostisega purskematerjaliga. Nende hulka kuuluvad Tambora (1815),[8] Krakatau (1883),[8] Pelée (1902),[8] Katmai (1912),[9] Saint Helens (1980)[8] ja Pinatubo (1991).[8] Ehkki basalt ja basaltset materjali purskavad vulkaanid on andesiitseist levinumad, on andesiitsed vulkaanid märksa enam tuntud, sest nende pursked on sageli plahvatuslikud, sellal kui basalti purskavad vulkaanid tegutsevad palju rahulikumalt ning väga sageli on need inimsilma eest varjatud, asudes ookeanide sügavuses.
Ohtliku käitumise tõttu on paljudel andesiitsetel tegevvulkaanidel alaliselt tegutsevad vulkanoloogiaobservatooriumid. Andesiidi teke on keerukas ja selles osalevad muu hulgas vahevöö ainese osaline sulamine ning hilisem fraktsioneeruv kristalliseerumine ja segunemine maakoore materjaliga.[8]
.jpg)
Nimetus "andesiit" on tuletatud Andide mäestiku järgi.[10] Andid asuvad subduktsioonivööndi kohal, mistõttu esineb seal rohkelt andesiitset vulkaanilist materjali. Andesiit on kõige levinum vulkaaniline kivim Andide mäestikus.[11] Andesiidile pani nimetuse saksa geoloog Christian Leopold von Buch aastal 1836, uurides Berliini ülikooli mineraloogi Gustav Rose poolt Lipari saartelt toodud kivimiproove ning võrreldes neid Alexander von Humboldti, Franz Julius Ferdinand Meyeni ning Eduard Friedrich Poeppigi poolt Andidest kaasa toodud kivimitega.[12] Von Buch nimetas andesiidiks päevakivi (albiiti) ja küünekivi sisaldavaid vulkaanilisi kivimeid.[13] Von Buch pidas andesiiti trahhüüdi erimiks, mis koosneb küünekivist ja albiidist, erinedes tavalisest trahhüüdist, mis koosneb peamiselt küünekivist ja sanidiinist. Termin "andesiit" kadus siiski paariks aastakümneks käibelt, sest Gustav Rose näitas, et andesiidiks nimetatud mineraalis sisalduv päevakivi ei ole albiit.[14]
Ka mõiste edasine kujunemislugu on seotud peamiselt saksa teadlastega, kes omasid 19. sajandil petroloogilises teadustöös maailmas juhtivat rolli.[15]
"Andesiidi" tõi geoloogilisse terminoloogiasse tagasi Justus Roth, kes 1861. aastal täpsustas mõiste definitsiooni. Ta pidas oluliseks kivimis sisalduvate päevakivide koostist. Roth nimetas kivimit andesiidiks siis, kui selles sisalduv plagioklass oli oligoklassi (oligoklass hõlmas sel ajal ka andesiini[10]) koostisega.[16] Ferdinand Zirkel (1894) aga ei pidanud plagioklassi koostist definitsiooni seisukohalt oluliseks. Ta nimetas andesiidiks augiiti ja plagioklassi sisaldavaks vulkaaniliseks kivimit, mis ei sisalda oliviini.[17] Seega eristas ta andesiiti basaldist just oliviini järgi, mis on basaldis enamasti küllaltki tavaline mineraal. Uuesti määratletud andesiidi stratotüüp asub Argentinas Catamarca provintsis Andide mäestikus; selle defineeris Walter Ehrenreich Tröger.[18]
Hiljem on basaldil ja andesiidil taas keemilise koostise järgi vahet tehtud. Henry Washington nimetas kivimit andesiidiks siis, kui rauda ja magneesiumi sisaldavate normatiivsete mineraalide osatähtsus on väiksem kui 37,5 protsenti.[19] Ka James Shand kasutas sarnast meetodit. Andesiidiks nimetas ta kivimit, mille modaalsest mineraloogilisest koostisest moodustavad raua- ja magneesiumisilikaadid vähem kui 30 protsenti.[20] Alates 1888. aastast peetakse andesiiti ilma kvartsita dioriidi vulkaaniliseks analoogiks.[21]
Tänapäevase andesiidi definitsiooni on sarnaselt teiste tardkivimite omadega välja töötanud Rahvusvahelise Geoloogiaühingu (IUGS) tardkivimite süstemaatika alakomisjon (Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks).[22][23]
Kui kivimi modaalne mineraloogiline koostis on määratud, siis klassifitseeritakse andesiiti QAPF-diagrammi kasutades järgmiselt: Q/(Q+A+P) on 0–20%, F/(F+A+P) on 0–10%, P/(A+P) on suurem kui 65% ning M on väiksem kui 35%.[24] Q, A, P, F ja M on vastavalt kvarts, leelispäevakivi, plagioklass, feldšpatoidid ja värvilised mineraalid (peamiselt pürokseenid, amfiboolid, biotiit ja oliviin). Värviliste mineraalide osatähtsus eristab andesiiti antud juhul basaldist, mille värviliste mineraalide osatähtsus on suurem kui 35%.[25]
Enamasti kasutatakse vulkaaniliste kivimite klassifitseerimiseks QAPF-diagrammi asemel TAS-diagrammi, mis põhineb kivimite keemilisel koostisel. Vulkaanilised kivimid on tavaliselt väga peeneteralised ning sisaldavad sageli kristallstruktuurita vulkaanilist klaasi, mistõttu on keemilisel analüüsil põhinev klassifikatsioon täpsem ning sageli ainuvõimalik viis kivimi adekvaatseks määramiseks.
Andesiit on TAS-diagrammil defineeritud kui kivim, mille ränidioksiidisisaldus jääb vahemikku 57–63%. Andesiidivälja otspunktide koordinaadid on: 57, 0; 57, 5,9; 63, 0; 63, 7.[24] Et andesiidi ja basaldi vahel ei ole teravat üleminekut, vaid nendevahelised eraldusjooned on kunstlikud, on loodud täiendavalt terminid "trahhüandesiit", kui kivim sarnaneb keemiliselt koostiselt rohkem trahhüüdiga, ja "basaltne andesiit", mida kasutatakse siis, kui ränidioksiidisisaldus jääb vahemikku 52–57%.[26]
Kuni IUGS-i tardkivimite süstemaatika alakomisjoni loomiseni ei olnud tardkivimite nimetamine reguleeritud. Selle tulemuseks on tohutu kogus termineid ning üle tuhande defineeritud kivimtüübi.[27] Paljusid neist peetakse tänapäeval vananenuks või kasutatakse väga harva. Ka andesiidil on mitmeid sünonüüme ning kitsamalt defineeritud erimeid; samuti on andesiidi hulka loetud erimeid, mis on tänaseks määratud mõneks teiseks kivimiks. Andesiidi erimite (nii praeguste kui ka ajalooliste) hulka kuuluvad: alboraniit,[28] amboniit, andesiitkivim, andesitoid, auganiit, bandaiit, beringiit, boniniit, doreiit,[29] esterelliit,[30] felsoandesiit, inninmoriit,[29] iseniit,[31] islandiit,[29] karmeloiit,[30] kohalaiit, kumbraiit,[29] kuseliit,[32] mondhaldeiit,[33] mugeariit,[33] ortleriit,[30] ortoandesiit, sakalaviit, sanakiit, santoriniit, sanukiit, suldeniit, šastaliit,[29] šošoniit,[31] tomatsiit, ungariit,[29] vaiselbergiit[34] ja volõniit.[32]
Mineraloogiliselt koosneb andesiit peamiselt pürokseenist, plagioklassist ja küünekivist.[7] Andesiidi koostis on lähedane basaldi ja datsiidi omale. Keemiliselt koostiselt on andesiit nende vahevormiks ning moodustab reeglina ka sujuva ülemineku värvitoonis (murenemata basalt on must, andesiit enamasti tumehall või pruun ning datsiit helehall või kahvatupruun).
Värske murenemata andesiit on enamasti tumehalli värvi. Murenedes võib kivim selles sisalduvate rauaosakeste oksüdeerumise tõttu omandada pruuni või isegi punaka ilme. Mida heledam andesiit, seda enam sisaldab ta ränidioksiidi. Orogeenne ehk subduktsioonivööndi andesiit on peaaegu alati porfüürilise struktuuriga.[29] Kivimi põhimass koosneb nii peenikestest mineraaliteradest, et neid on isegi mikroskoobi abiga keeruline määrata. Peenikese põhimassi sees paiknevad palju suuremad fenokristallid, mis kuuluvad tavaliselt plagioklassile, pürokseenile, raua- ja titaanioksiididele, biotiidile ja küünekivile; sagedased lisandid on magnetiit, tsirkoon, apatiit, ilmeniit ja granaadid.[35] Andesiit võib sisaldada ka kristallstruktuurita vulkaanilist klaasi ja allaniiti. Tüüpilise maapealsetes tingimustes tardunud andesiidi massist moodustavad fenokristallid umbes 30 protsenti.[36]
Porfüüriline struktuur vihjab kivimi keerulisele tekkeloole. Kristallid saavad suureks kasvada ainult siis, kui neil on selleks piisavalt aega. Seega pidi magma kristalliseerumine algama juba magmakambris ning vulkaanikraatrist väljunud magma sisaldas juba lisaks vedelale komponendile ka kristalliseerunud ainet. Peeneteraline põhimass on moodustunud kiire jahtumise teel maapinnani jõudnud laavast.
Andesiitne laava sisaldab sageli vesiikuleid, mille moodustavad laavas sisalduvad vulkaanilise gaasi mullid, mis pole laava viskoossuse tõttu sellest väljapääsu leidnud ning jätavad kivimi tardudes juustusarnaselt auklikuks. Hiljem võivad vesiikulid täituda sekundaarsete mineraalidega, milleks on enamasti kvarts, kaltsiit või tseoliidid.
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 58,70 | 0,88 | 17,24 | 3,31 | 4,09 | 0,14 | 3,37 | 6,88 | 3,53 | 1,64 | 0,21 |
| Numbrid on keskmistatud 2600 analüüsitud andesiiditüki alusel.[37] | ||||||||||
Andesiidi tüüpiliseks tekkekeskkonnaks on subduktsioonivöönd, eriti mandriline subduktsioonivöönd, kus ookeaniline maakoor sukeldub mandrilise maakoore alla.
Sügavamale vajuvad kivimid soojenevad ning satuvad järjest suureneva rõhu tingimustesse. Suureneva rõhu käes pole paljud mineraalid enam stabiilsed ning hakkavad muutuma teisteks uutesse tingimustesse sobivateks mineraalideks. Sellist protsessi nimetatakse moondeks ja selle käigus moodustunud kivimeid moondekivimeiks. Ebastabiilseiks muutuvad eeskätt vett sisaldavad mineraalid, mida subdutseeruvas laamas on rohkelt, sest varem ookeanipõhja moodustanud maakoores sisaldub paljude mineraalide kristallstruktuuris vesi. Moonde käigus vabaneb vesi kivimite pooriruumi ning liigub seal kõrgemale, alandades sukelduva laama kohal oleva vahevöö ülaosa sulamistemperatuuri ja tekitades seeläbi ülessulamiskoldeid. Vesi alandab kivimite sulamistemperatuuri umbes 200–300 °C.[11]
Moodustuma hakkavad esimesed magmatilgad, mis on ümbritsevaist kivimeist väiksema tihedusega ning otsivad seetõttu teed ülespoole. Magma tihedus moodustab reeglina umbes 90% lähtekivimi tihedusest. Kivimite osalise sulamise läbi tekkinud magma koostis erineb lähtekivimi koostisest. Kivimid pole puhtad ained, vaid koosnevad paljudest erineva sulamistemperatuuriga mineraalidest (ka enamiku kivimit moodustavate mineraalide koostis ja seega ka sulamistemperatuur varieeruvad). Kõige madalama sulamistemperatuuriga on ränirikaste tardkivimite koostismineraalid (peamiselt kvarts ja leelispäevakivi), mistõttu on kivimi osalisel sulamisel sellest tekkinud magma ränirikkam kui lähtekivim ise.[11] See ongi moodus, kuidas üks tardkivim läbi sulamise teiseks muundub. Vahevöö ülaosa peamisest komponendist peridotiidist tekib osaliselt sulades basaltse koostisega magma. Basaldi sulamine omakorda tekitab andesiitse, datsiitse või muu sarnase ränirikka koostisega magma.
Andesiidi moodustumine pole lihtsalt ränivaesema kivimi sulamise tulemus. Selle protsessi kõik detailid ei ole tänaseks selged, kuid magma koostist mõjutavateks protsessideks on lisaks sulamisele ka fraktsioneeruv kristalliseerumine (magmast kristalliseeruvad mineraalid, mis magmaga koos edasi ei liigu ning muudavad seega selle koostist). Oluliseks koostise mõjutajaks võib olla ka magma segunemine maakoore materjaliga. Keskmine mandriline maakoor on ränirikkama koostisega kui basalt, mistõttu on ta ka madalama sulamistemperatuuriga ning hakkab basaltse magmaga kokku puutudes sulama ning sellega segunema.[8]
Ränivaesemad kivimid sisaldavad suuremas koguses raskemaid elemente, näiteks rauda. Seetõttu on ka basaldi tihedus pisut suurem kui andesiidil. Basaltne magma saab maakoores tõusta nii kõrgele, kui lubab tema ujuvus selle suhtes.[11] Paksust ning suhteliselt väikse tihedusega mandrilisest maakoorest on basaldil raskem läbi murda, mis ongi üks põhjusi, miks pole basalt mandritel nii levinud kui ookeanides. Näiteks andesiidi nimetuse aluse – Andide-alune maakoor on umbes 60 kilomeetri paksune, mistõttu basalti seal praktiliselt ei esinegi.[38] Kui basaltne magma seguneb mandrilise maakoore materjaliga, muutub ta koostis andesiitsemaks ja tihedus väiksemaks ning seeläbi on magmal võimalik kõrgemale liikuda. Lisaks rikastub sulav materjal ookeanis esinenud setete mõjul kaaliumi, baariumi ja tinaga; komponentide vahekord ei ole aga täpselt teada.[39]
Basaltne magma, mis riftivööndites konvektsiooniga kõrgemale tõustes moodustab ookeanipõhja, on väga väikse veesisaldusega (vähem kui 0,5%[40]). Andesiitsest subduktsioonivööndi magmast moodustab vesi aga kuni 6 protsenti.[41] See vesi on pärit subdutseerunud laamast, mille ümberkristalliseeruvad mineraalid vee vabastasid. Vabanenud vesi aitab basaldi sulamisele kaasa ning liigub koos magmaga ülespoole. Kui rõhk ülespoole liikudes väheneb, hakkab magmas lahustunud vesi moodustama gaasimulle, sest vedelike lahustuvus gaasides halveneb rõhu langedes. Merepinnal on gaasilise vee ruumala keemistemperatuuril üle 1600 korra suurem vedela vee ruumalast.[42][43] See on peamiseks põhjuseks, miks ookeanide keskahelikes pole praktiliselt üldse plahvatuslikke purskeid, sest puudub pingeid tekitav veeaur, mistõttu basaltne ning vedel laava võib rahulikult merepõhja voolata. Veega laetud subduktsioonivööndi magma ei leia aga tihti kraatrist rahulikku väljapääsu. Plahvatuslikkust võimendab ränirikka laava suurem viskoossus, mis ei lase tekkinud gaasimullidel magmast vabalt välja liikuda. Äärmuseni viidud pinged vabanevad lõpuks plahvatuslike vulkaanipursete näol, mille käigus on esmasteks purskesaadusteks tavaliselt vulkaanilised gaasid ning gaaside poolt pihustatud magma fragmendid, mida kokkuvõtvalt nimetatakse tefraks. Kui vulkaan on n-ö hääle puhtaks köhinud, võivad järgneda ka näiteks andesiitse koostisega laavavoolud.[44]
Andesiitse laava temperatuur kraatrist väljumise ajal on 950–1170 °C. Tihedus pursketemperatuuril (ilma vesiikuliteta) on 2450 kg/m³ ja viskoossus 104–107 Pa·s.[45]
Andesiitseid kivimeid ei esine siiski vaid subduktsioonivööndites. Nii Marsi andesiitsed kivimid (Marsil puudub laamtektoonika) kui ka maised andesiitsed kivimid, mis esinevad väljaspool subduktsioonivööndeid, näitavad, et andesiit võib tekkida ka teistsuguste mehhanismide järgi. Jaapanis Zaō vulkaanil tehtud uuringud näitavad, et vastupidi tavalistele teooriatele pärinevad sealsed basaltsed laavavoolud kõrgemal asuvast magmakihist, andesiitne laava tekib aga sügavamalt vahevööst pärinevast magmast.[46] Andesiidi tekke kõigis mehhanismides puudub aga teadlaste seas üksmeel.[47]
Vulkaani pursketüübi määrab peamiselt magma keemiline koostis. Väga üldiselt saab vulkaanid pursketüübi alusel jaotada kaheks: rahuliku käitumisega ja vedelat laavat purskavaiks ning plahvatuslikeks rohkelt püroklastilist materjali tootvaiks vulkaanideks. Esimesel juhul on laava peamiselt basaltse koostisega, teisel juhul koosnevad vulkaanilised kivimid peamiselt andesiidist ning vähemal määral veelgi enam räni sisaldavaist datsiidist, rüoliidist, trahhüüdist jne.[48]
Andesiit on basaldist oluliselt viskoossem, mistõttu ei moodusta ta basaldile omaseid õhukesi ning kergelt voolavaid laavavoolusid. Temperatuuril 1100 °C on andesiitne laava kuni 200 korda viskoossem Hawaii saare basaltsest laavast.[49] Andesiitsed laavavoolud on paksud ning liiguvad aeglaselt. Laavavoolu sees on plastiline laava, mis aeglaselt edasi roomab, selle välispind on aga pragunenud ja ebaühtlane ning meenutab eemalt vaadates hunnikusse lükatud nurgelisi kivilahmakaid. Ühe andesiitse laavavoolu kõrgus võib ulatuda mitmesaja meetrini ning selle serv on tavaliselt väga järsk. Sellist laavavoolu nimetatakse plokk-laavaks.[50] Andesiitne laavavool võib moodustada ka aa-laava, kuid erinevalt basaldist ei teki andesiitsest laavast kunagi pahoehoe-tüüpi laavavoolu.[51]
Laavavoolud on vaid üks osa andesiidi esinemisvormidest, sest andesiitsed vulkaanid on plahvatusliku pursketüübiga ning paiskavad suure osa magmast kraatrist välja väikesteks tükkideks fragmenteerununa, mis langevad maale tagasi vulkaaniliste pommide, plokkide, lapillide ja tuha näol.
Andesiit võib moodustada ka maa-aluseid plaatjaid intrusioone ehk daike, kuid pikemate andesiitsete daikide paksus peab üldjuhul ületama ühte meetrit, vastasel korral pole viskoossel andesiidil võimalik kuigi kaugele voolata. Mida kitsam on liikumistee, seda suuremat jõudu tuleb rakendada, et magmat seda mööda edasi liikuma sundida.[49]
Andesiidi äratundmine looduses ei pruugi olla lihtne. Ivar Murdmaa kirjutab raamatus "Ookean tulerõngas", kuidas ta üritas Onekotani saarel koguda võimalikult erinevaid kivimeid, kuid pärast neid laboris uurides selgus, et ta oli kaasa toonud seljakotitäie erineva väljanägemisega andesiiti.[52]
Mandriline maakoor on ookeanilisest väiksema tihedusega ning koosneb peamiselt tardkivimeist ja nendega keemiliselt koostiselt sarnanevaist moondekivimeist. Arvatakse, et mandrilise maakoore materjal ongi tekkinud läbi subduktsiooniprotsessi. Sellele viitab ka mandrilise maakoore keskmine koostis, mis vastab umbes andesiidi keemilisele koostisele.[53][54] Tänapäeval on suurem osa laavavooludest saarkaartel küll basaltsed (erandiks on vaid Aleuudid), seega on erinevuse seletamiseks loodud mitu teooriat. Ühe teooria kohaselt tekkis minevikus saarkaartel andesiiti basaldist rohkem, teise kohaselt on toimunud saarkaarte basaltsete kivimite (mis on vahevöö ülaosa kivimitest suurema tihedusega) vahevöösse sukeldumine ja mandrilist maakoort on jäänud moodustama vaid andesiitsed kivimid.[55]
Tekkinud andesiitsed lasumuskehad hakkavad aja jooksul nii keemiliste kui ka mehaaniliste tegurite mõjul lagunema. Murenemist mõjutavad tegurid on kivimi mineraalne koostis, kliima, elustik, piirkonna topograafia ja aeg. Kuna andesiidi mineraalne koostis on varieeruv, lasumuskehad on eri vanusega ning asuvad erineva elustiku ja topograafiaga piirkondades, võib andesiidi murenemine toimuda vägagi erinevalt. Kehtivad siiski kaks põhireeglit: peenema struktuuriga kivimid annavad murenemisel üldiselt peenema lõimisega mulla, jämedama struktuuriga kivimid aga jämedama lõimisega mulla ja tumedam kivim annab murenedes viljakama pinnase.[56] Andesiit on üldiselt keskmise tumedusega, mis tähendab keskmist viljakust, selle valdavalt porfüüriline struktuur tagab aga murenemisel tekkivate osakeste erineva suuruse. Murenedes võib kivim selles sisalduvate rauaosakeste oksüdeerumise tõttu omandada pruuni või isegi punaka ilme. Hilisema murenemise staadiumis võib tavaliselt tumedates toonides esinev andesiit olla ka suisa valge.[57]
Andesiidi keemilise murenemise ehk porsumise puhul on ühe levinuma mineraali plagioklassi puhul võimalikud kolm reaktsiooni:
Esimene reaktsioonivõrrand kirjeldab reaktsiooni happelisemas, kolmas aluselisemas keskkonnas, teine aga reaktsiooni süsihappegaasiga küllastunud atmosfääris. Kahe viimase reaktsiooni üheks lõppsaaduseks on uus mineraal kaoliniit. Neist reaktsioonivõrranditest võib näha, et vastavalt kulunud ajale muutub keskkonna happelisus ja seega ka vastavalt valdava reaktsiooni tüüp.[58] Lisaks plagioklassile võivad savimineraalid tekkida ka augiidi porsumisel.[59]
Andesiidis sisalduvad tumedad mineraalid (vilgud, pürokseen, küünekivi) annavad murenemisel püriidi ja sideriidi (vahel ka aktinoliidi).[60] Päevakivi porsumisel tekib kvarts. Viimane ei allu hästi keemilisele murenemisele ja seetõttu ajapikku kivimis kvartsisisaldus kasvab. Nõnda hakkab vanem ja rohkem murenenud andesiit väliselt sarnanema rüoliidiga.[61]
Californias tehtud uuringute põhjal sisaldab andesiidist tekkinud pinnas kõrgemal põhiliselt kaoliniiti, aga ka vermikuliiti. Allpool moodustab pinnase põhiosa kaoliin, pinnas sisaldab ka kaoliniiti, halluasiiti ja gibbsiiti. Sealsed pinnased on punakat värvi, kuna sagedaste tulekahjude mõjul muundub pinnases olev götiit hematiidiks. Lumepiirist kõrgemal asuv pinnas sisaldab allofaani ja imogoliiti.[62] Türgis tekib kivimi murenemisel seevastu montmorijoniit.[63]
Andesiidi, nagu ka basaldi ja rüoliidi murenemisel võivad tekkida viljakad, andosoolideks nimetatud mullad.[64]
Andesiidi erimit sanukiiti on Shikoku saare ja selle ümbruskonna inimesed kasutanud tööriistade valmistamiseks juba paleoliitikumis.[66] Sanukiidist vardaid on tänu selle heliomadustele 1961. aastast kasutatud ka hōkyō-nimeliste pillide (Jaapanis leiutatud litofonide) valmistamiseks.[67]
Plinius Vanem kirjutas oma "Loodusloos", et aastal 18 avastas Rooma leegionär Gaius Cominius Leugas Egiptuses porfüürilademe. See oli üksik kivimurd Araabia kõrbes Niiluse ja Punase mere vahel Araabia-Nuubia kilbil, kus leidus 600 miljonit aastat tagasi eelkambriumis moodustunud andesiiti. Kaevanduse ja ühtlasi mäe nimi, kus see kaevandus paiknes, oli kreeka keeles Mons Porpyritis ('porfüürimägi').[68] Nähtavasti töötas kaevandus vaheaegadega perioodil 29–335 pKr, seejärel unustati kaevandus sajanditeks.[69]
Siiski oli sellest kaevandusest juba varemgi porfüüri toodetud. Juba 1850 eKr olid Kreetal Knossose palees suured porfüürsambad.[70]
Kaevandusest lääne poole Niiluse ääres asuvasse Qenasse (antiikajal Maximianopolis) viivat teed kirjeldas esimesena Strabon, kes suri 24 pKr. Ptolemaios kandis selle 2. sajandil Via Porphyritese ('porfüüritee') nimega oma maailmakaardile ja nii tuntakse seda tänapäevani. Porfüüritee äärde rajati mehitatud valvega kaevud. Itaalias seda kivimit looduslikult ei leidu, nii et kõik porfüürsambad Roomas, imperaatorite büstide porfüürtoogad ja Rooma panteoni porfüürpaneelid olid pärit samast kaevandusest.[68] Porfüürist altareid, vaase ja purskkaevubasseine hakati renessansi ajal uuesti kasutama ning neid on avastatud Itaaliast küllalt kaugelt, koguni Kiievist.[71]
Porfüüri kasutati laialdaselt Bütsantsis, see sai imperaatori tunnuseks ja sellest on tulnud eesti keelde sõna "purpur", mis vastab porfüüri ligikaudsele värvile (värvi põhjustab kivimis sisalduv piemontiit). Porfüüri kasutati Hagia Sophia[72] ja Konstantinoopoli suure palee ehitamisel.[73]
Roomlased kaevandasid ka rohkesti esterelliiti ja kasutasid seda kaarikuteede sillutamiseks; esterelliiti viidi siis Provence'ist kõikjale Rooma riigi Euroopa aladele.[74] Ka on esterelliidist valmistatud Santa Maria Maggiore basiilika sambad. Enne kivimi defineerimist kutsuti seda Estereli siniseks porfüüriks (porphyre bleu de l'Estérel).
Andesiidi vorm on ka lapis Lacedaimonius, Porfido verde antico, lapis Croceus, lapis Taygetas, lapis Spartanus või Porfido serpentino verde, Peloponnesosel Krokeesi linnas Lakoonias kaevandatud kivim. Rohelise värvi annavad kivimile epidoot ja kloriit, tumedad varjundid annab kivimile pürokseen, heledad aga plagioklass.[75]
Tumerohelist porfüürse struktuuriga kivimit kaevandasid Taygetose mägedes juba neandertallased; sarnast kivimit leidub ka Samothráki saarel.[76] Hiljem kasutati seda nii Minose kultuuris kui ka Mükeene kultuuris vaaside ja pitsatite valmistamiseks, kuna materjal oli kõva ning vastupidav (tugevus Mohsi skaalal on kuus või suurem).[77] Kivimit on maininud ka Pausanias[78]. Roomlased kasutasid kivimit opus sectile stiilis dekoratsioonide valmistamiseks (neid on leitud Ostia Anticast ja Nemist). Kivimit on kasutatud ka Santa Prassede basiilikas ja Püha Peetruse väljaku sillutises.[79] Keskajal kasutati kivi mosaiikide valmistamiseks Palermos, Konstantinoopolis ja Santiago de Compostelas; Rooma ajast pärinevat kivi kasutati taas Püha Markuse basiilika ja Westminster Abbey rajamisel.[80]
Jaaval rajati andesiidist Borobuduri tempel.[81] Ka Teotihuacáni ümbruses kaevandati mitmel pool dekoratiivset andesiiti.[82]
Andesiiti kaevandatakse viimistlusmaterjalina ka tänapäeval – näiteks Ukrainas Karpaatides.[83] Kuni 2014. aastani kaevandati andesiiti viimistlusmaterjaliks ka Saksamaal Rheinland-Pfalzis. Sealses andesiidis esines haruldase griinokiidi kristalle.[84]
.png)
Andesiit on levinud peamiselt subduktsioonivööndite ümbruses ning on seetõttu eriti iseloomulik Vaikset ookeani ümbritsevale tulerõngale. See kivim moodustab Andide mäestiku, ent andesiit on sage ka Kesk-Ameerikas, Mehhikos, Kariibi mere ümbruskonnas, USA läänerannikul, Aleuutidel, Jaapanis, Filipiinidel, Indoneesias ja Uus-Meremaal (teiste seas ka Ruapehu ja Taranaki vulkaanidel).[85] Kuna aga andesiit tekib basaldi sulamisel, siis võib seda tekkida ka ookeanide keskahelikes (islandiit) ja kuumades täppides (kohalaiit).[86] Kuna Vaikset ookeani ümbritsev seismiliselt aktiivne piirkond ulatub Antarktikasse välja, siis on andesiiti (santoriniit) leitud ka sealt.[87]
Vanema päritoluga andesiit on sageli seotud ofioliitidega, kus nad on jäänukid endistest saarkaartest. Taolise päritoluga on andesiit (boniniit) Küprose Troodose mäestikus[88], aga ka Egiptuses porfüürilademe moodustunud andesiit.
Väljaspool traditsioonilist levikuala leitud andesiiti on vahel kirjeldatud uue kivimitüübina. Selle näiteks on Minnesotast leitud auganiit.[89] Sealne andesiit ei pruugi ka olla tüüpilise tekkega, nii on Vietnamis Đà jõe ümbruskonna andesiitsed kivimid tekkinud kraatonialuse mantli kivimite sulamisel ja maapinnale tõusmisel.[90]
Euroopa aladel subduktsiooni praktiliselt ei esine, erandiks on vaid Kreeka ja Itaalia, kus Vahemere ookeaniline maakoor sukeldub Kreeta ja Sitsiilia alla.[91][92] Ühtlasi tekib seal ka andesiiti – näiteks koosneb suuremalt jaolt andesiidist Stromboli laava.[93] Ka Methana[94] ja Etna laava on osalt andesiitne.[95]
Türgis esineb andesiiti Gölbaşı ringkonnas. Ka on seda pursanud Erciyes.[96]
Teine piirkond Euroopas, kus tänapäeval andesiiti tekib, on Island.[97][98] Ebatüüpilise tekkepaiga tõttu on andesiit seal siiski teistest purskekivimitest haruldasem, nii on Landmannalaugaril üksikud andesiidikoonused keset basaldist ja rüoliidist laavavälju.[99] Sagedasem oli seal andesiidi teke tertsiaaris.[100]
Suur osa Euroopas leiduvast andesiidist on aga vanema päritoluga, olles seotud kas endiste subduktsioonivööndite või daikidega. Saksamaal esineb seda Kaiserstuhli mäestikus Baden-Württembergis (mondhaldeiit), endise Nassau maadel (iseniit)[101] ja Saarimaal (vaiselbergiit).
Hispaanias leidub andesiiti Almeria linna lähistel[102] ja Kanaari saartel.[103]
Prantsusmaal koosneb andesiidist ja trahhüandesiidist suures osas Keskmassiiv (doreiit). Ka leidub andesiiti Alpides, kus Estereli massiivi järgi Vari departemangus ja Alpes-Maritimesi departemangus nimetuse saanud esterelliit on osaliselt andesiit.[104]
Suurbritannias on andesiidi levikualaks Šotimaa. Osades sealsetes leiukohtades on andesiit saanud spetsiifilisema nimetuse, näiteks Cumbrae saartel Clyde'i lahes esineb daikidena kumbraiiti.[105].
Ungaris leidub andesiiti Börzsönys, Cserhátis, Bükis, Mátra mäestikus, Visegrádi mäestikus ja mujalgi. Riigi järgi on nimetuse saanud andesiidi vorm ungariit.[106]
Tšehhimaal on andesiidi leiukohtadeks Uherský Brod, Nezdenice, Bojkovice, Bánov, Teplá kõrgustik ja Tšehhi keskmäestiku läänepoolne osa Třebenice ümbruses.[107]
Slovakkias on arvukalt Karpaatide tekkega seotud andesiidi leiukohti: Štiavnica mäestik, Kremnica mäestik, Vtáčnik, Pohronský Inovec, Krupinská planina, Javorie, Poľana, Slanské kõrgustik ja Vihorlati kõrgustik. Osa andesiidi esinemiskohti on Slovakkias aga geoloogiliselt vanemad – näiteks Klenovský Vepor ja Zemplíni mäestik.[108]
Rumeenias leidub andesiiti Lääne-Transilvaania mägedes, kus sellega on seotud hõbeda ja kulla leiukohad.[109]
Soomes esineb andesiiti Lõuna-Pohjanmaal. Sealsed 1885 miljonit aastat vanad andesiitsed kivimid sisaldavad uraliiti ja moodustavad ühtse kompleksi Ylivieska linna ümbruses avastatud endise saarkaarega.[110] Samuti esineb seal andesiiti Lapimaal kambriumieelsetes kivimites.[111]
Norras leidub andesiiti Trondheimi lähistel.[112] Rootsis leidub andesiiti Hälsinglandi põhjaosas Delleni ümbruskonnas, kus selle kohalik nimetus on delleniit. Horvaatias leidub andesiiti Krndija mäestikus[113], Serbias Timoki jõe kallastel[114] ja Poolas Pieniny mägedes. Ukrainas leidub andesiiti Karpaatides, aga ka Volnovahha rajoonis.[115] Andesiiti leidub ka Krimmis Kara-Dagi mäel.[116]
Eesti asub tervenisti Ida-Euroopa platvormil, mis tähendab, et kristalne aluskord on siin kõikjal kaetud settekivimeist ja setteist koosneva pealiskorraga[117] (Põhja-Eestis peamiselt karbonaatkivimid ja Lõuna-Eestis peamiselt liivakivi). Andesiidipaljandeid seega Eestis ei esine. Valdavalt liustike poolt Fennoskandia kilbilt siia kantud pudedate setete seas leidub küll suures koguses kristalseid kivimeid, kuid Soomes ja Rootsis paljanduv aluskord koosneb peamiselt ligi kahe miljardi aasta vanustest moondekivimeist, mida lõikavad põhiliselt graniidist ja selle erimist rabakivist koosnevad umbes 1,6 miljardi aasta vanused intrusioonid. Rabakiviintrusioonidega on seotud ka aluseliste plaatjate intrusioonide ehk daikide esinemine (näiteks Häme daikiparv Soomes), kuid nende koostis on peamiselt basaltne. Seega võib andesiiti Eesti maapõues esineda väga harva ja ebatõenäolise külalisena.
Sellele vaatamata on andesiit Eestis siiski olemas. Üks puurauk (Undva-580), mis asub Saaremaal Undva lähedal, lõikab sügavusel alates 422,60 meetrist kuni 441,30 meetrini (puuraugu lõpp)[118] keskmise koostisega vulkaanilisi kivimeid, mis on tekkinud samal ajal Riia plutooniga (umbes 1,6 miljardit aastat tagasi). Keemiliselt koostiselt on tegemist andesiidiga, ehkki ajaloolistele traditsioonidele tuginedes on seda kirjanduses nimetatud peamiselt plagioklassporfüriidiks[119].
Undva andesiidi keemiline koostis põhielementide oksiidide massiprotsentides:[120]
| SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O31 | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 59,22 | 1,03 | 13,27 | 10,43 | 0,13 | 3,23 | 5,37 | 2,71 | 3,15 | 0,51 |
1 – kogu raud on arvutatud ümber kolmevalentse raua oksiidiks.
Andesiit moodustab koos basaldiga põhiosa Marsi pealiskorrast.[121] Suur osa Merkuuri pinda katvatest kivimitest on tõenäoliselt andesiit.[122]
Io aktiivne vulkanism tähendab seda, et sealne magma tekib taassulanud kivimitest. Nii võivad sealse magma tekketingimused sarnaneda andesiidi tekketingimustega. Hinnanguliselt koosnevad sealsed kivimid 1,9% ulatuses andesiidist.[123]
2009. aastal anti teada, et kaks Arktika uuringutel avastatud meteoriiti sisaldavad andesiiti.[124]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
