آندزیت یکی از مهمترین سنگهای آذرین بیرونی (آتشفشانی) است که از نظر ترکیب شیمیایی و کانیشناسی، حد واسط بین بازالت و گرانیت قرار میگیرد. این سنگ معمولاً دارای رنگ خاکستری روشن تا خاکستری تیره، بافت دانهریز و گاهی پورفیری است و یکی از رایجترین سنگهای تشکیلدهنده آتشفشانهای مناطق فرورانش به شمار میرود.
نام این سنگ از رشتهکوه آند در آمریکای جنوبی گرفته شده است؛ جایی که حجم عظیمی از جریانهای گدازهای آندزیتی در دامنه آتشفشانهای لایهای دیده میشود.
مشخصات کلی
رده سنگ| آذرین بیرونی (آتشفشانی)
ترکیب| حد واسط (Intermediate)
رنگ| خاکستری روشن، خاکستری تیره، سبز مایل به خاکستری، قهوهای هوازده
بافت| دانهریز، پورفیری، گاهی شیشهای یا حفرهدار
محیط تشکیل| آتشفشانهای مناطق فرورانش، قوسهای آتشفشانی
معادل درونی| دیوریت
نحوه تشکیل آندزیت
آندزیت عمدتاً در مرزهای همگرای صفحات زمینساختی تشکیل میشود؛ یعنی جایی که یک صفحه اقیانوسی به زیر صفحه قارهای یا صفحه اقیانوسی دیگر فرو میرود (Subduction Zone).
در این فرآیند:
1. صفحه اقیانوسی به اعماق زمین فرو میرود.
2. افزایش فشار و دما باعث آزاد شدن آب و سایر مواد فرار از سنگهای صفحه فرورونده میشود.
3. این مواد نقطه ذوب گوشته بالایی را کاهش داده و موجب ذوب بخشی از آن میشوند.
4. ماگمای حاصل که ترکیبی حد واسط دارد، به سمت سطح زمین صعود میکند.
5. بخشی از این ماگما ممکن است با سنگهای پوسته قارهای یا ماگماهای گرانیتی مخلوط شود.
6. پس از خروج از دهانه آتشفشان، گدازه به سرعت سرد شده و سنگ آندزیت را تشکیل میدهد.
چرا آندزیت دانهریز است؟
گدازه آندزیتی پس از خروج از آتشفشان مستقیماً در سطح زمین یا نزدیک آن سرد میشود.
سرعت بالای سرد شدن اجازه رشد بلورهای بزرگ را نمیدهد؛ بنابراین بیشتر بلورها بسیار کوچک هستند و تنها با ذرهبین یا میکروسکوپ قابل مشاهدهاند.
اگر سرد شدن بسیار سریع باشد، بخشی از سنگ ممکن است اصلاً فرصت تبلور پیدا نکند و به صورت شیشه آتشفشانی باقی بماند.
ترکیب کانیشناسی آندزیت
کانی اصلی آندزیت، پلاژیوکلاز فلدسپار است که معمولاً بیشترین حجم سنگ را تشکیل میدهد.
کانیهای اصلی
- پلاژیوکلاز فلدسپار
- آمفیبول (بهویژه هورنبلند)
- بیوتیت
- موسکویت
کانیهای فرعی
- پیروکسن
- کوارتز
- ارتوکلاز
کانیهایی که معمولاً وجود ندارند
- الیوین
به طور کلی هرچه مقدار سیلیس افزایش یابد، احتمال حضور کوارتز نیز بیشتر میشود.
ویژگیهای ظاهری
رنگ تازه آندزیت معمولاً:
- خاکستری روشن
- خاکستری متوسط
- خاکستری تیره
- سبز مایل به خاکستری
اما در اثر هوازدگی ممکن است به رنگهای:
- قهوهای
- زرد مایل به قهوهای
- قرمز قهوهای
تغییر رنگ دهد.
به همین دلیل زمینشناسان برای تشخیص دقیق، معمولاً سطح تازه سنگ را بررسی میکنند.
بافتهای آندزیت
۱. بافت دانهریز (Aphanitic)
رایجترین نوع آندزیت که در آن بلورها با چشم غیرمسلح دیده نمیشوند.
---
۲. بافت پورفیری (Porphyritic)
گاهی آندزیت دارای بلورهای درشت در زمینهای بسیار ریز است.
این بلورهای درشت فنوکریست (Phenocryst) نام دارند.
زمینه ریزدانه اطراف آنها Groundmass نامیده میشود.
علت تشکیل بافت پورفیری
این بافت نتیجه دو مرحله سرد شدن ماگما است.
مرحله اول
ماگما در اعماق زمین بهآرامی سرد میشود و بلورهای درشت تشکیل میشوند.
مرحله دوم
پس از فوران، باقیمانده ماگما به سرعت سرد شده و زمینه ریزدانه ایجاد میشود.
در نتیجه سنگ دارای دو اندازه متفاوت بلور خواهد بود.
آندزیت پورفیری
اگر مقدار زیادی فنوکریست در سنگ وجود داشته باشد، سنگ را آندزیت پورفیری مینامند.
اگر نوع کانی غالب مشخص باشد، نام آن نیز به سنگ اضافه میشود؛ مانند:
- آندزیت هورنبلنددار
- آندزیت پیروکسندار
- آندزیت پلاژیوکلازدار
انواع بافتهای دیگر
بافت شیشهای
در سرد شدن فوقالعاده سریع، بخشی از مذاب به صورت شیشه آتشفشانی باقی میماند.
بافت حفرهای (Vesicular)
در اثر خروج گازهای محلول، حفرههایی در سنگ ایجاد میشود.
بافت آمیگدالویی (Amygdaloidal)
اگر این حفرهها بعداً توسط کانیهایی مانند کلسیت، زئولیت یا کوارتز پر شوند، سنگ دارای بافت آمیگدالویی خواهد شد.
تفاوت آندزیت و دیوریت
این دو سنگ از نظر ترکیب تقریباً مشابه هستند.
تنها تفاوت اصلی آنها سرعت سرد شدن ماگما است.
آندزیت| دیوریت
آذرین بیرونی| آذرین درونی
سرد شدن سریع| سرد شدن آهسته
دانهریز| درشتدانه
تشکیل در سطح زمین| تشکیل در اعماق زمین
محل تشکیل آندزیت
بیشترین حجم آندزیت در قوسهای آتشفشانی مناطق فرورانش تشکیل میشود.
از مهمترین مناطق میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- رشتهکوه آند
- آمریکای مرکزی
- مکزیک
- ایالت واشنگتن آمریکا
- اورگان
- آلاسکا و جزایر آلئوتیان
- ژاپن
- اندونزی
- فیلیپین
- نیوزیلند
- جزایر کارائیب
آیا آندزیت فقط در مناطق فرورانش تشکیل میشود؟
خیر.
هرچند رایجترین محیط تشکیل آندزیت مناطق فرورانش است، اما در شرایط زیر نیز میتواند تشکیل شود:
- پشتههای میاناقیانوسی
- نقاط داغ (Hot Spots)
- درون صفحات قارهای
- اختلاط ماگمای بازالتی با ماگمای گرانیتی
- ذوب بخشی پوسته قارهای
گازهای محلول در ماگمای آندزیتی
یکی از مهمترین ویژگیهای ماگمای آندزیتی، مقدار زیاد گازهای محلول در آن است.
این گازها ممکن است چند درصد وزن ماگما را تشکیل دهند.
مهمترین آنها عبارتاند از:
- بخار آب (H₂O)
- دیاکسید کربن (CO₂)
- دیاکسید گوگرد (SO₂)
- سولفید هیدروژن (H₂S)
- گازهای کلردار و فلوئوردار
منشأ این گازها
این گازها از چند منبع تأمین میشوند:
- آزاد شدن آب از کانیهای آبدار صفحه فرورونده
- گرم شدن رسوبات کف اقیانوس
- ذوب سنگهای کربناته مانند آهک، مرمر و دولومیت
- برخورد ماگما با آبهای زیرزمینی
چرا فورانهای آندزیتی انفجاری هستند؟
در اعماق زمین فشار بسیار زیاد است و گازها به صورت محلول در ماگما باقی میمانند.
با بالا آمدن ماگما:
- فشار کاهش مییابد.
- گازها به سرعت منبسط میشوند.
- حبابهای فراوان تشکیل میشود.
- فشار داخلی ناگهان افزایش پیدا میکند.
- در نهایت انفجار شدید رخ میدهد.
این فرآیند مشابه باز کردن ناگهانی یک قوطی نوشابه گازدار است؛ با این تفاوت که انرژی آزادشده در آتشفشان میلیونها برابر بیشتر است.
خاکستر آتشفشانی
در فورانهای آندزیتی مقدار زیادی:
- خاکستر آتشفشانی
- خردهسنگ
- شیشه آتشفشانی
- قطعات ماگما
به ارتفاع چندین کیلومتری جو پرتاب میشود.
این ذرات میتوانند صدها تا هزاران کیلومتر توسط باد جابهجا شوند و باعث ایجاد مشکلاتی مانند:
- اختلال در پرواز هواپیماها
- کاهش دید
- آلودگی هوا
- خسارت به کشاورزی
- مشکلات تنفسی
شوند.
نمونههایی از فورانهای معروف آندزیتی
چند مورد از مشهورترین فورانهای انفجاری جهان با ماگمای آندزیتی یا حدواسط مرتبط بودهاند:
- کوه سنت هلنز (۱۹۸۰، آمریکا)
- آتشفشان پیناتوبو (۱۹۹۱، فیلیپین)
- آتشفشان ردابت (آلاسکا)
- نوواروپتا (آلاسکا)
کاربردهای آندزیت
اگرچه آندزیت ارزش اقتصادی مانند سنگهای قیمتی ندارد، اما در صنایع مختلف کاربرد گستردهای دارد:
- سنگ ساختمانی
- نمای ساختمان
- کفپوش
- جدول خیابان
- سنگفرش
- مصالح راهسازی
- سنگدانه بتن
- دیوارهای حائل
- محوطهسازی
به دلیل مقاومت مناسب در برابر سایش و هوازدگی، یکی از سنگهای پرکاربرد ساختمانی محسوب میشود.
تعریف علمی آندزیت؛ چرا همیشه ساده نیست؟
تعریف دقیق آندزیت همیشه آسان نیست.
زمینشناسان برای طبقهبندی این سنگ از دو روش اصلی استفاده میکنند:
1. ترکیب کانیشناسی
2. ترکیب شیمیایی
اما در بسیاری از نمونههای صحرایی، بلورها آنقدر ریز هستند که بدون آزمایشهای میکروسکوپی یا آنالیز شیمیایی نمیتوان با اطمینان آنها را آندزیت نامید.
به همین دلیل در برخی موارد از اصطلاح «آندزیتوئید (Andesitoid)» استفاده میشود؛ یعنی سنگی که از نظر ظاهری شبیه آندزیت است، اما برای تأیید نهایی به بررسیهای آزمایشگاهی نیاز دارد.
جمعبندی
آندزیت یکی از مهمترین سنگهای آذرین بیرونی با ترکیب حد واسط است که عمدتاً در آتشفشانهای مناطق فرورانش تشکیل میشود. این سنگ دارای بافت دانهریز، رنگ خاکستری و کانیهای غالبی مانند پلاژیوکلاز و آمفیبول است و معادل درونی آن دیوریت محسوب میشود. وجود مقدار زیاد گازهای محلول در ماگمای آندزیتی سبب میشود فورانهای مرتبط با آن اغلب انفجاری و همراه با تولید حجم زیادی از خاکستر آتشفشانی باشند. آندزیت علاوه بر اهمیت زمینشناسی در شناخت فرآیندهای تکتونیکی و آتشفشانی، به دلیل دوام و استحکام بالا، کاربرد گستردهای در صنعت ساختمان و راهسازی نیز دارد.
جریان آندزیت: یکی از جریانهای عظیم و متعدد آندزیت از منطقه جزیره زارمبو در جنوب شرقی آلاسکا. این جریانها از پورفیریهای خاکستری پیروکسن و فلدسپات تشکیل شدهاند که در اثر هوازدگی به رنگ خرمایی یا سبز در میآیند. عکس از USGS.