ANDEZYTY

Andezyty są skałami subwulkanicznymi lub wylewnymi składem mineralnym odpowiadającymi plutonicznym diorytoidom (Bolewski & Parachoniak ; Majerowicz & Wierzchołowski ). Z reguły mają barwę szarą bądź szaro-niebieskawą na powierzchni świeżej i szarobrunatną na powierzchni zwietrzałej. Zawsze mają teksturę porfirową. Stuktura może być bezładna bądź kierunkowa z mniej lub bardziej widoczną lineacją mineralną, masywna, zbita. Andezyty są szczególnym przypadkiem porfirów. W afanitowej masie skalnej mamy zanurzone prakryształy (fenokryształy), wśród których dominują: plagioklazy (labrador-andezyn) (objętościowo więcej niż 50%) oraz amfibole i pirokseny. Pojawiają się także skalenie potasowe, ilmenit, apatyt, magnetyt, a w niektórych odmianach kwarc lub oliwin.

Andezyt
Fig. 1. Andezyt; Góra Wżar, Kluszkowce (pieniński pas skałkowy)
Andezyt
Fig. 2. Prakryształy plagioklazów (jasne), amfiboli (czarne minerały o pokroju słupowym) oraz piroksenów (czarne minerały o pokroju krótkosłupowym) w cieście skalnym w andezycie; Góra Wżar, Kluszkowce (pieniński pas skałkowy)

W wyniku oddziaływania roztworów hydrotermalnych andezyty ulegają procesowi propilityzacji (Bolewski & Parachoniak ). Polega on na przeobrażeniu plagioklazów w albit, czemu towarzyszy powstanie epidotu (niekiedy wykształconego jako różowy piemontyt). Minerały femiczne zostają zastąpione chlorytem, minerałami z grupy serpentynu, kalcytem, tlenkami żelaza i minerałami tytanu. Mogą się tworzyć także kwarc, aktynolit, zeolity i piryt. Z propilityzacją wiąże się także okruszcowanie skał złotem rodzimym. Z taką sytuacją mamy np. do czynienia w szlachtowskim obszarze eksploatacji kruszców w okolicach Szczawnicy-Zdroju w Pieninach (Bartuś & Kuś ).

Występowanie

Występowanie andezytów związane jest ze strefami rowów oceanicznych otaczających kontynenty i ze strefami subdukcji (Andel ). Dochodzi w nich do kolizji skorupy oceanicznej zbudowanej z perydotytów, gabr, diabazów, skał bazaltowych z lawami poduszkowymi oraz osadów głębokomorskich (stanowiących łącznie sekwencję ofiolitową) ze skorupą kontynentalną zbudowaną z lżejszych skał granitowych i skał osadowych. Cięższa skorupa bazaltowa ulega pogrążeniu (jest konsumowana) pod kontynenty na duże głębokości, gdzie panują wysokie temperatury i ciśnienia. Nachylona płaszczyzna, wzdłuż której pogrąża się płyta oceaniczna i na której wskutek tarcia oraz wysokich ciśnień dochodzi do licznych wstrząsów tektonicznych, nazywana jest strefą Wadati-Benioffa.

Model strefy subdukcji
Fig. 3. Model strefy subdukcji; płaszcz litosferyczny: 1 - ultramafity / perydotyty; skorupa oceaniczna: 2 - gabra, diabazy, bazalty, 3 - eklogity (skorupa oceaniczna zmetamorfizowana na dużych głębokościach); 4 - klin płaszcza Ziemi (ultramafity / perydotyty); skorupa kontynentalna: 5 - warstwa granitowa / skały krystaliczne; 6 - pryzma akrecyjna (skały osadowe basenu sedymentacyjnego oraz fragmenty/łuski sekwencji ofiolitowej zdarte z wierzchniej części skorupy oceanicznej); 7 - ocean, 8 - strefa uwodnionych (zserpentynizowanych) ultramafitów, 9 - magmatyzm (ogniska i drogi migracji magmy obojętnej / zasadowej), 10 - drogi migracji fluidów (płynów metamorficznych z dehydratacji), 11 - hipocentra trzęsień Ziemi (strefa Wadati-Benioffa)

Na głębokościach 70–120 km subdukowana płyta oceaniczna w warunkach wysokich ciśnień i temperatur ulega dehydratacji (uwalnia wodę z minerałów wodonośnych, np. z minerałów z grupy serpentynu, chlorytów, amfiboli). Ta uwolniona woda migruje w górę do klina płaszcza Ziemi (zbudowanego z perydotytów) znajdującego się pod skorupą kontynentalną i nad subdukowaną płytą oceaniczną. Obecność wody działa jak topnik obniżając temperaturę topnienia perydotytów płaszcza. To w klinie płaszcza powstaje magma pierwotna (bazaltowa/zasadowa). Wznosząca się magma gromadzi się w komorach magmowych pod wulkanami, gdzie powoli zastyga. Na skutek dyferencjacji magmowej (in. krystalizacja frakcyjna), jako pierwsze ze stopu magmowego (zgodnie z nieciągłym szeregiem Bowena) krystalizują minerały ubogie w krzemionkę, a bogate w magnez i żelazo (tzw. minerały FeMiczne) - najpierw oliwiny, potem pirokseny) oraz plagioklazy wapniowe i opadają na dno komory magmowej. Pozostały w komorze ciekły stop staje się stopniowo coraz bardziej wzbogacony w SiO2 (zmienia skład z bazaltowego na obojętny/andezytowy, a ostatecznie nawet kwaśny/ryolitowy). Wznosząca się gorąca magma wytapia i asymiluje (pochłania) skały nadległej skorupy kontynentalnej (bogate w kwarc i krzemionkę), co dodatkowo zwiększa udział SiO2 w stopie. Oba te procesy prowadzą do powstania magm obojętnych (andezytowych), z którymi powszechnie mamy do czynienia w łukach wulkanicznych wokół stref subdukcji. Do całkowitej utraty tożsamości płyty oceanicznej (całkowitego przetopienia) dochodzi na głębokości 300-700 km.

Ponad strefami Benioffa tworzą się wulkany. W modelu subdukcji typu andyjskiego wulkany tworzą się na lądzie, w obrębie skorupy kontynentalnej płyty naddokującej. Zaś w modelach subdukcji typu japońskiego i mariańskiego na oceanie powstaje pas wysp wulkanicznych (łuk wysp) (Golonka ). Odcięte części oceanów położone pomiędzy kontynentem a łukami wysp wulkanicznych nazywane są morzami marginalnymi albo basenami załukowymi.

Odmiany andezytów o strukturze bezładnej są interpretowane jako utworzone w komorach magmowych lub w pokrywach lawowych o małej mobilności. Odmiany o wyraźnej lineacji mineralnej są opisywane jako wypełnienia kominów wulkanicznych lub mobilnych potoków lawowych. Andezyty zawierają minerały femiczne, które mają własności ferromagnetyczne. Znane są miejsca, np. góra Wżar (Wdżar, 766 m n.p.m. na granicy Gorców i Pienin), w których, prawdopodobnie na skutek uderzenia piorunem, doszło do lokalnego przemagensowania skał, które obecnie wykazują niewielkie anomalie magnetyczne.

Bibliografia

  • Andel (van) T.H., . Nowe spojrzenie na starą planetę. Zmienne oblicze Ziemi. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
  • Bartuś, T., Kuś, T., . An exploitation area of Szlachtowa ore as an element of the future Pieniny Geopark. Geoturystyka, 2(21). Kraków, 35−58.
  • Bolewski A., Parachoniak W., . Petrografia. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
  • Golonka J., . Architektura strefy subdukcji. W: Słomka T. (red.), Geologia. Ziemia i procesy endogeniczne. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Kraków.
  • Majerowicz A., Wierzchołowski B., . Petrologia skał magmowych. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
  • Ryka W., Maliszewska A., . Słownik petrograficzny. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
  • Żaba J., . Ilustrowany słownik minerałów i skał. Videograf II, Katowice.