Эффузивные породы

Эффузивные породы (от лат. effusio — разлитие, излияние) — это магматические горные породы, образовавшиеся в результате застывания лавы, излившейся на поверхность Земли (или дно океана) из вулканических жерл или трещин в земной коре. В отличие от интрузивных пород, кристаллизующихся в недрах, эффузивные породы застывают в условиях низких температур и давления, что определяет их специфическую структуру, текстуру и минеральный состав. Эффузивные породы являются одним из основных типов вулканических пород, наряду с пирокластическими (обломочными) и вулканическими стеклами.

Образование и условия застывания

Эффузивные породы образуются при извержении вулканов, когда магма, поднимающаяся из мантии или глубинных очагов, достигает поверхности и теряет растворённые летучие компоненты (воду, углекислый газ, сероводород). На поверхности лава быстро остывает — от нескольких минут до нескольких лет, в зависимости от объёма и вязкости. Быстрое охлаждение препятствует росту крупных кристаллов, поэтому эффузивные породы часто имеют афанитовую (скрытокристаллическую) или стекловатую структуру, где отдельные минеральные зёрна неразличимы невооружённым глазом. Вязкость лавы зависит от содержания кремнезёма (SiO₂): кислые лавы (более 65 % SiO₂) — вязкие, образуют купола и короткие потоки; основные лавы (менее 52 % SiO₂) — жидкие, растекаются на большие расстояния.

Классификация

Эффузивные породы классифицируют по нескольким признакам: химическому составу, минеральному составу, структуре и текстуре.

По химическому составу (содержанию кремнезёма)

Ультраосновные (SiO₂ < 45 %): пикриты, коматииты. Встречаются редко, преимущественно в древних толщах.
Основные (45–52 % SiO₂): базальты, долериты (микрозернистые разности). Наиболее распространённые эффузивные породы, слагают океаническую кору и обширные плато.
Средние (52–65 % SiO₂): андезиты, трахиандезиты. Характерны для зон субдукции (Тихоокеанское вулканическое кольцо).
Кислые (65–75 % SiO₂): риолиты (липариты), дациты, обсидиан (вулканическое стекло). Часто содержат вкрапленники кварца и полевых шпатов.
Щелочные (с повышенным содержанием Na₂O и K₂O): фонолиты, тефриты, лейцититы. Встречаются в рифтовых зонах и на континентальных окраинах.

По структуре

Полнокристаллические (все минералы кристаллизованы, зёрна различимы): встречаются редко, в маломощных потоках.
Неполнокристаллические (стекло + кристаллы): наиболее типичны для эффузивов.
Стекловатые (почти полностью состоят из вулканического стекла): обсидиан, пемза.
Порфировые (крупные кристаллы-вкрапленники в мелкозернистой или стекловатой основной массе). Вкрапленники — обычно полевые шпаты, оливин, пироксены.

По текстуре

Массивная (плотная, без пустот).
Пористая (с пузырьками газа, застывшими в лаве).
Миндалекаменная (поры заполнены вторичными минералами — халцедоном, кальцитом, цеолитами).
Флюидальная (полосчатая, обусловленная течением лавы).
Подушечная (пиллоу-лава) — характерна для подводных излияний: лава застывает в виде округлых подушек.

Основные представители

Базальт

Базальт — наиболее распространённая эффузивная порода основного состава. Цвет тёмно-серый до чёрного. Структура афанитовая, часто порфировая (вкрапленники оливина, пироксена, плагиоклаза). Текстура массивная, пористая или миндалекаменная. Базальты слагают океаническое дно, вулканические плато (Деканское плато в Индии, Сибирские траппы), вулканические острова (Исландия, Гавайи). Используется как строительный камень, щебень, сырьё для каменного литья и базальтового волокна.

Андезит

Андезит — эффузивная порода среднего состава, названная по Андам. Цвет серый, зеленовато-серый, буроватый. Характерна порфировая структура с вкрапленниками плагиоклаза, роговой обманки, биотита. Текстура массивная, иногда флюидальная. Андезиты типичны для вулканов континентальных окраин и островных дуг (Камчатка, Курилы, Анды). Применяются в дорожном строительстве, для производства кислотоупорных материалов.

Риолит (липарит)

Риолит (устаревшее название — липарит) — кислая эффузивная порода, вулканический аналог гранита. Цвет светло-серый, розовый, красный, коричневый. Структура стекловатая или неполнокристаллическая, часто порфировая (вкрапленники кварца, калиевого полевого шпата, плагиоклаза). Текстура массивная, флюидальная, иногда пористая. Риолиты встречаются в вулканических куполах, иглах, потоках. Используются как декоративный камень, сырьё для стекольной промышленности.

Обсидиан

Обсидиан — вулканическое стекло кислого состава, образующееся при быстром застывании лавы без кристаллизации. Цвет чёрный, серый, красноватый, коричневый, часто с полосчатостью. Излом раковистый, блеск стеклянный. Обсидиан хрупок, легко режется. Используется в ювелирном деле (кабошоны, бусы), в древности — для изготовления орудий (ножи, наконечники стрел). Известные месторождения: Армения, Исландия, Мексика, США (Йеллоустон).

Пемза

Пемза — пористая (ячеистая) разновидность кислого вулканического стекла. Образуется при вспенивании лавы, насыщенной газами, и быстром застывании. Цвет белый, серый, желтоватый. Плотность низкая (менее 1 г/см³), поэтому пемза плавает в воде. Используется как абразивный материал, наполнитель для лёгких бетонов, в косметологии (для удаления огрубевшей кожи).

Структурные особенности

Эффузивные породы отличаются от интрузивных (глубинных) прежде всего размером зёрен. Из-за быстрого охлаждения кристаллы не успевают вырасти, поэтому основная масса породы — мелкозернистая или стекловатая. Крупные кристаллы (вкрапленники) могут образовываться ещё на глубине, до излияния, а затем оказываются в быстро застывающей массе. Такая порфировая структура характерна для многих эффузивов.

Текстура эффузивных пород часто отражает условия застывания: пористость — следствие выделения газов, флюидальность — результат течения лавы, подушечная текстура — признак подводного извержения.

Распространение и значение

Эффузивные породы широко распространены на поверхности Земли. Базальты слагают океаническую кору (толщина до 7–10 км) и значительную часть континентальных платформ (трапповые формации). Андезиты и риолиты характерны для активных континентальных окраин и островных дуг. В России крупные массивы эффузивных пород находятся на Камчатке, Курильских островах, в Сибири (траппы), на Кавказе, в Забайкалье.

Практическое значение:

Строительство: базальт, андезит, диабаз — щебень, брусчатка, облицовочный камень, каменное литьё.
Промышленность: базальтовое волокно (теплоизоляция, армирование), пемза (абразивы, лёгкие бетоны), обсидиан (поделочный камень).
Геология: эффузивные породы — индикаторы вулканической активности, используются для датирования геологических событий, реконструкции палеогеографических обстановок.
Металлогения: с эффузивными породами связаны месторождения меди, золота, серебра, свинца, цинка (колчеданные и порфировые месторождения).

Отличие от пирокластических пород

Эффузивные породы следует отличать от пирокластических (туфов, туффитов, вулканических брекчий), которые образуются из обломков лавы, пепла и других продуктов взрывных извержений, отложившихся на поверхности. Эффузивные породы — это застывшая лава, а пирокластические — рыхлый или сцементированный материал, выброшенный в воздух.