Андезит

Андезит — это магматическая вулканическая горная порода среднего состава, нормальной щёлочности. Относится к породам андезитовой группы, занимая промежуточное положение между базальтом и дацитом. Андезит является одной из наиболее распространённых пород в земной коре, особенно в зонах субдукции, где формирует вулканические дуги и континентальную кору. Название происходит от горной системы Анды в Южной Америке, где эта порода была впервые описана.

Состав и структура

Минералогический состав

Андезит состоит преимущественно из плагиоклаза (обычно андезина или лабрадора) и одного или нескольких тёмноцветных минералов — роговой обманки, авгита, биотита или гиперстена. Содержание кремнезёма (SiO₂) в андезите колеблется от 52 до 63 % по массе. В незначительных количествах присутствуют кварц, санидин, магнетит, ильменит, апатит и циркон.

Структура и текстура

Андезит имеет порфировую структуру: в основной массе (стекловатой или мелкозернистой) выделяются крупные вкрапленники (фенокристы) плагиоклаза и тёмноцветных минералов. Основная масса может быть микролитовой, гиалопилитовой или пилотакситовой. Текстура андезита чаще массивная, реже пористая или миндалекаменная. Цвет варьирует от серого и тёмно-серого до зеленовато-серого, иногда с фиолетовым оттенком.

Классификация

По составу

• Андезит нормальный — содержит плагиоклаз и роговую обманку или авгит.
• Андезит-базальт — переходная разновидность с содержанием SiO₂ 52–57 %, содержит больше авгита и оливина.
• Дацит — более кислая разновидность (SiO₂ 63–68 %), содержит кварц и санидин.

По структурным особенностям

• Порфировый андезит — с крупными вкрапленниками.
• Афировый андезит — без видимых вкрапленников, однородная мелкозернистая масса.
• Миндалекаменный андезит — с пустотами, заполненными вторичными минералами (кальцит, цеолит, халцедон).

Происхождение и геологическое распространение

Генезис

Андезит образуется при кристаллизации магмы среднего состава, которая возникает в результате частичного плавления мантийного клина над зоной субдукции. Взаимодействие мантийного вещества с водными флюидами, выделяющимися из погружающейся океанической плиты, приводит к образованию андезитовой магмы. Также андезиты могут формироваться при фракционной кристаллизации базальтовой магмы или при смешении базальтовой и кислой магм.

Географическое распространение

Андезиты широко распространены в областях современного и древнего вулканизма. Крупнейшие провинции:

• Анды (Чили, Перу, Эквадор, Колумбия) — типовой регион.
• Камчатка и Курильские острова (Россия) — вулканы Ключевской, Авачинский, Карымский.
• Япония — вулкан Фудзияма, гора Асо.
• Индонезия — вулкан Мерапи, Кракатау.
• Аляска и Алеутские острова (США).
• Исландия — центральные вулканы.
• Кавказ (Россия, Грузия, Армения) — Эльбрус, Казбек, Арарат.
• Урал (Россия) — древние андезиты палеозойского возраста.

Физические и химические свойства

Физические свойства

• Плотность: 2,5–2,8 г/см³.
• Твёрдость по шкале Мооса: 5–6.
• Прочность на сжатие: 100–300 МПа.
• Пористость: от 1 до 15 % (в зависимости от условий застывания).
• Цвет: серый, тёмно-серый, зеленовато-серый, фиолетовый.
• Блеск: матовый, у свежих сколов — стеклянный.

Химический состав (средние значения)

• SiO₂ — 57–63 %
• Al₂O₃ — 16–18 %
• Fe₂O₃ + FeO — 6–8 %
• MgO — 2–4 %
• CaO — 5–7 %
• Na₂O — 3–4 %
• K₂O — 1–2 %
• H₂O — до 1 %

Применение

Строительство

Андезит используется как строительный и облицовочный камень. Благодаря высокой прочности и устойчивости к выветриванию, его применяют для:

• мощения дорог и площадей (брусчатка, плиты);
• облицовки зданий и сооружений;
• производства щебня для бетона и дорожных работ;
• изготовления ступеней, подоконников, бордюров.

Промышленность

• Кислотоупорные материалы — андезит устойчив к воздействию кислот, поэтому используется для футеровки химических аппаратов, резервуаров, полов в цехах.
• Абразивные материалы — измельчённый андезит применяется в пескоструйной обработке.
• Каменное литьё — расплавленный андезит используется для получения каменных изделий (плитки, трубы).

Декоративные цели

Андезит применяется в ландшафтном дизайне (валуны, галька), для изготовления памятников и скульптур. В некоторых регионах (например, в Японии) из андезита изготавливают традиционные каменные фонари и чаши.

Интересные факты

• Андезит является основной породой, слагающей вулканические дуги — цепочки вулканов, образующихся над зонами субдукции. Примеры: Курильская дуга, Алеутская дуга, Японская дуга.
• В России крупные месторождения андезита находятся на Камчатке, Курильских островах, Кавказе и Урале. На Камчатке андезиты слагают многие действующие вулканы, в том числе Ключевскую сопку.
• Андезитовая магма обладает высокой вязкостью, что часто приводит к взрывным извержениям с образованием пирокластических потоков и пепловых колонн. Пример — извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году (США).
• В древности андезит использовался для изготовления орудий труда и оружия (например, в культурах инков и ацтеков).
• На Луне андезиты встречаются в виде отдельных фрагментов в лунном реголите, однако их происхождение остаётся дискуссионным.

Источники

• Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, осадочные образования. — СПб.: ВСЕГЕИ, 2009.
• Магматические горные породы. Том 2: Средние породы. — М.: Наука, 1985.
• Геологический словарь. — М.: Недра, 1978.
• Левинсон-Лессинг Ф. Ю., Струве Э. А. Петрографический словарь. — М.: Госгеолтехиздат, 1963.
• Богатиков О. А., Коваленко В. И., Шарков Е. В. Магматизм и геодинамика. — М.: Наука, 1987.
• Gill J. B. Orogenic Andesites and Plate Tectonics. — Springer, 1981.