Bazalt
A bazalt egy nagyon gyakori, sötét színű vulkáni kőzet, amely kalciumos plagioklászból (általában labradorit), klinopiroxénből (augit) és vasércből (titáni magnetit) áll. A bazalt tartalmazhat olivin, kvarc, kürtblende, nefelin, ortopiroxén stb. is. A bazalt a gabbro vulkáni megfelelője.
A bazalt egy finomszemcsés és sötét színű kőzet. A fekete színt a piroxéncsoportba tartozó augit ásvány adja a bazaltnak. A minta szélessége 12 cm.
A bazalt általában fekete vagy sötétszürke és viszonylag jellegtelen. Szabad szemmel többnyire megkülönböztethetetlen ásványszemcsékből áll. A bazalt tartalmazhat vulkáni üveget is. A bazalt tartalmazhat fenokristályokat (nagyobb kristályok a finomszemcsés alapanyagban) és vezikulákat (vulkáni gázok által kitöltött lyukak).
A fekete színt a piroxén és a magnetit adja a bazaltnak. Mindkettő vasat tartalmaz, és ez az oka annak, hogy fekete színűek. Tehát ismét ez a vas a felelős a bazalt színeződéséért. A plagioklász, volumetrikusan általában a legfontosabb alkotóelem, többnyire halványszürke színű.
Bazaltláva folyik Hawaii-n (Kilauea vulkán, Pu’u O’o-kivágás).
A bazalt egy fő kőzettípus, amely gyakorlatilag minden tektonikai környezetben előfordul. A bazalt egyértelműen a leggyakoribb vulkáni kőzet a Földön, és a bazaltos kőzetek (beleértve a gabbrót, a diabázt és metamorfizált megfelelőiket) a leggyakoribb kőzetek a földkéregben2. A bazalt a Holdon és a Naprendszer más sziklás bolygóin is gyakori.
Mitől ilyen gyakori a bazalt? A bazalt a földkéreg eredeti alkotóeleme, amelyből szinte minden más kőzettípus kifejlődött. A bazalt akkor képződik, amikor a köpeny kőzetek (peridotit) olvadni kezdenek. A kőzetek inkongruens módon olvadnak. Ez alapvetően azt jelenti, hogy a képződő olvadék a kiindulási kőzetektől eltérő összetételű. Természetesen ez csak akkor fordulhat elő, ha a kőzetek csak részben olvadnak meg, de a felső köpenyben pontosan ez történik. Részlegesen megolvadva bazaltos magma keletkezik, amely kevésbé sűrű, és felfelé emelkedik, hogy új óceáni kérget képezzen az óceánközéphegységekben vagy vulkánokat és intruzívákat (gócokat, dúcokat) sok más tektonikai rendszerben. A bazalt más, fejlettebb vulkáni kőzetek, mint a dácit, riolit stb. kiindulási kőzete.
Bazaltkavicsok La Palma déli csücskének közelében, amelyek lassan átalakulnak a vulkanikus óceáni szigetekre jellemző fekete homokká.
Az észak-írországi Giant’s Causeway közelében gyűjtött bazaltminta. A minta szélessége 8 cm.
A gabbro a bazalt durva szemcséjű (intruzív) megfelelője. Ez a gabbrominta a La Plamából származik. La Palma óceáni sziget, de egyes részei felemelkedtek, és vannak mély szakadékok, mint például a Caldera de Taburiente, amely mélyen bevág a sziget belsejébe, és lehetővé teszi az olyan intruzív kőzetek feltárulását, mint a gabbro. A minta szélessége 10 cm.
A bazaltos kőzetek hordozhatnak xenolitokat a köpenyből. Itt egy élénkzöld dunit xenolit van a hawaii bazalt belsejében. A minta szélessége 8 cm.
A bazaltnak szigorú kémiai meghatározása van. Meghatározása a fent látható TAS-diagramon látható. A bazalt olyan vulkáni kőzet, amely több mint 45 és kevesebb mint 52% SiO2-t és kevesebb mint öt százalék összes alkáliát (K2O + Na2O)3 tartalmaz.
A szomszédos kőzettípusok, mint a bazaltos andezit, a bazanit, a pikrit (pikrobazalt), a trachibazalt és még távolabbi kőzetek, mint a fonoteprit vagy az andezit is nagyon hasonló megjelenésűek lehetnek, és sok esetben könnyen összetéveszthetők a bazalttal.
A bazalt számos tektonikai rendszerben elterjedt, de a kémiai összetételben vannak enyhe eltérések, amelyek lehetővé teszik a pontosabb osztályozást. A MORB a “mid-ocean ridge basalt”, az OIB pedig az “oceanic island basalt” rövidítése. A MORB a felső köpeny részleges olvadásának eredménye, amely már sokszorosan újrahasznosított, míg az OIB legalább részben a köpeny mélyebb részéből származik (mélyről származó köpenytölcsérek, amelyek olyan forró pontokat táplálnak, mint Hawaii vagy a Kanári-szigetek), és ezért kevésbé szegényedik az összeegyeztethetetlen kémiai elemekben.
Az andezit hasonló a bazalthoz, de több kovasavat tartalmaz és általában világosabb színű. A fehér kristályok plagioklász fenokristályok, de kevesebb Ca-t és több Na-t tartalmaznak, mint a bazaltban lévő plagioklász. Az andezit nagyon gyakori terméke a szubdukciós zóna vulkanizmusának. Santorini, Görögország. A minta szélessége 7 cm.
Összetétel
A bazalt átlagos kémiai összetételét 3594 bazaltos kőzet kémiai elemzése alapján határozták meg2 (a számok tömegszázalékok, átszámítva illóanyagmentesen a 100%-ra):
SiO2 – 49,97
TiO2 – 1,87
Al2O3 – 15,99
Fe2O3 – 3.85
FeO – 7,24
MnO – 0,20
MgO – 6,84
CaO – 9,62
Na2O – 2,96
K2O – 1,12
P2O5 – 0,35
Az ezeket a kémiai elemeket tartalmazó ásványok (a magmás kőzetek kémiai összetételét hagyományosan oxidokban fejezik ki) az augit, a plagioklász és a titanifer magnetit. Ezeket az ásványokat nehéz bemutatni, mert túl kicsik ahhoz, hogy a tipikus bazaltban láthatóak legyenek, de néhány bazaltos kőzet porfirit (sok porfiritos kőzetet láthatunk itt: porfír) és szépen megmutatja ezen ásványok egy részét (sajnos azonban a magnetitet nem).
Bazaltporfirit a skóciai Mull-szigetről, sok plagioklász fenokristályokkal. A kőzet 8 cm hosszú. 
Porfirit bazaltos kőzet Teneriféről. A fenokristályok plagioklász (fehér) és augit (fekete). A minta szélessége 14 cm.
A magnetitkristályok a bazaltban mindig mikroszkopikusak, de néha világos homokban fekete csíkokat alkotnak. Itt nehézásványok (főleg magnetit) vannak a bazaltos kőzetek időjárásának maradványaként. White Park Bay, Észak-Írország.
Bazaltos kőzet (valószínűleg bazanit) a Caldera de Taburiente, La Palma. A fekete piroxén augit, a narancssárga olivin, pontosabban ami maradt belőle. A narancssárga foltok egykori olivin kristályok, amelyek most szilikátok és vas-oxidok keverékéből állnak, amit iddingsitnek neveznek. Az olivin számos bazaltos kőzetben gyakori ásvány. Szélesség 10 cm.
Egy újabb bazalt (kémiailag valószínűleg pikrobazalt) sok olivinnel (a friss olivin élénkzöld, de az idő múlásával egyre sárgább lesz). Oahu, Hawaii. A minta szélessége 6 cm.
Bazalt a terepen
A kubai bazalt lávafolyásokat vagy piroklasztikus mezőket és kúpokat alkot. A bazaltos lávafolyások két fő típusa az aa láva és a pahoehoe láva.
Aa láva durva, törmelékes, szabálytalan kéreggel rendelkezik, míg a pahoehoe sima. Az aa típusú lávakéreg darabokra törik, míg a pahoehoe megőrzi folytonosságát. Mindkét lávafolyástípus masszív a kéreg alatt, és ez a masszív belseje oszlopos lehet. Az oszlopokat keskeny repedések választják el egymástól, amelyek azért alakulnak ki, mert a lehűlő bazaltos magma összehúzódik. A repedések a felszínen kezdenek kialakulni, és a láva lehűlésével egyre mélyebbre terjednek. A tenger alatti bazalt általában oszlopokat alkot. A párnás bazalt a nagyon gyors lehűlés eredményeként alakul ki. A képződő párna külső része a hideg tengervízzel érintkezve nagyon gyorsan lehűl, miközben a belseje még mindig olvadt lávával telik meg.
A bazalt többnyire lávafolyásokat képez, mert a legkevésbé viszkózus magmatípusok közé tartozik, és ezért nem hoz létre robbanásszerű vulkánkitöréseket, de néha piroklasztikus anyag képződik, amikor a magma több vulkáni gázt tartalmaz. A bazaltos kőzetek lapilli (egyes számban: lapillus) és vulkáni bombák formájában dobódhatnak ki a vulkáni nyílásokból. A bazaltvulkánokat gócok (síkbeli intruzív kőzettestek, amelyek megszilárdulva más kőzeteket vágnak át) és dúcok (a gócokhoz hasonló, de általában a már meglévő rétegsíkokkal párhuzamos) táplálják.
Bazaltos lávafolyás a Kilauea vulkánon Hawai’iban.
A láva az előtérben. La Palma, Kanári-szigetek.
Pahoehoe láva (ropi láva). La Palma, Kanári-szigetek.
Bazaltoszlopok. Giant’s Causeway, Észak-Írország.
Párnaláva Fasoula közelében, Troodos ophiolit, Ciprus. A párnás láva nagyon gyakori a Földön, de nehéz megtalálni, mert szinte mind az óceán fenekén található. A szárazföldön általában ott találhatók példák, ahol a korábbi óceánfenék tektonikusan két kontinentális kéregtömb közé szorul.
Scoriaceous lapillus az olaszországi Etnáról. Annak ellenére, hogy 5 cm széles, mindössze 15 grammot nyom, mert tele van gázbuborékokkal (vezikulákkal). Hasonló felsikus összetételű kőzettípus a habkő.
Néha a gócok olyan közel vannak egymáshoz, hogy az egész feltárás belőlük áll. Ezek a Cipruson található lapos gócok egykor az óceánfenéken lévő vulkánokat táplálták.
A gócok bazaltból és diabázból állnak. A diabáz nem más, mint durva szemcséjű bazalt. Itt egy érintkezés a bazalt (balra) és a diabáz között Cipruson. A bazaltos dike finom szemcséjű, mert fiatalabb és lehűlt (gyorsan veszített hőt a jobb oldali diabázos dike felé).
A bazaltban lévő oszlopok merőlegesek a lehűlési frontra. Ebben az esetben nyilvánvaló, hogy a bazalt csövet (kitöltött lávaalagutat) képezett. Az ilyen járatok gyakori jelenségek a vulkáni szigeteken, és módot adnak a vulkánnak arra, hogy megnagyobbodjon, mivel a magma nagy távolságokat képes beáramlani az ilyen hőszigetelt csövekben, mielőtt megszilárdulna. Tenerife, Kanári-szigetek.
A torkolatok és torkolatok gyakran láthatóak a földön, és figyelemre méltó tereptárgyakká válhatnak. Az edinburghi Salisbury Crags bazaltpárkány.
Metamorfózis és időjárás
A bazalt nagyrészt olyan ásványokból áll, amelyek kevéssé ellenállnak az időjárásnak. Ezért a bazalt egészében véve is hajlamos gyorsabban bomlani, mint a gránit és más felsikus kőzettípusok. A magnetit az egyik legellenállóbb gyakori ásvány a bazaltban, és a nehéz ásványi homokok nagy részét alkotja. Más ásványok felbomlanak és alkotóelemeiket ionok formájában a vízbe juttatják, vagy agyagásványokat alkotnak. A vas és az alumínium a legkevésbé mozgékony ionok közé tartozik, ezért hajlamosak az ezen elemekben gazdag laterit lerakódásokat képezni.
A bazalt számos különböző kőzettípussá alakul át, a nyomástól, a hőmérséklettől és a bazaltban lévő ásványokkal reakcióba lépő illékony vegyületek jellegétől függően. A leggyakoribb bazaltos protolitot tartalmazó metamorf kőzetek a kloritos kőzúzalék, az amfibolit, a kékes kőzúzalék és az eklogit.
A vulkanikus szigeteken fekete homok képződik, amikor a kvarc és a biogén szemcsék nem állnak rendelkezésre. Itt egy bazaltos szikla és fekete homok látható a Kanári-szigeteken, La Palmán.
A kloritos kőzúzalék egy alacsony metamorfózisú, mafikus vulkáni kőzet, gyakran bazaltos protolitokkal. A vastartalmú zöld lapszilikát-ásvány klorit adja a kőzet lamellás hasadását. A minta szélessége 13 cm.
Etimológia
A “bazanit” kifejezést már az ókorban is használták, a “bazalt” valószínűleg a bazanit hibás átírása. A német tudós Agricola (Georg Bauer) volt az, aki 1546-ban először említette a “bazaltot”. Ő a Stolpenből (Drezda közelében, Németországban) származó fekete oszlopos kőzetekre utalt, amelyek még a modern osztályozási elvek szerint is bazaltnak minősülnek1.
1. Tomkeieff, S. I. (1983). Dictionary of Petrology
2. Best, Myron G. (2002). Igneous and Metamorphic Petrology
3. Le Maitre, R. W. (2005). Igneous Rocks: A Classification and Glossary of Terms: Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks