Введение
Продукт быстрого охлаждения магмы
Вулканическое стекло — аморфный (некристаллизованный) продукт быстрого охлаждения магмы. Как и все типы стекла, оно представляет собой состояние вещества, промежуточное между плотноупакованной, высокоупорядоченной структурой кристалла и высокобеспорядочной структурой жидкости. Вулканическое стекло может обозначать интерстициальный материал, или матрицу, в афанитной (мелкозернистой) вулканической породе, либо любой из нескольких типов стекловидных магматических пород.
Происхождение
Вулканическое стекло образуется при быстром охлаждении магмы. Магма, быстро остывшая ниже своей нормальной температуры кристаллизации, становится переохлажденной жидкостью, а при дальнейшем быстром охлаждении – аморфным твердым телом. Переход от переохлажденной жидкости к стеклу происходит при температуре, называемой температурой стеклования, которая зависит как от скорости охлаждения, так и от количества воды, растворенной в магме. Магма, богатая кремнеземом и бедная растворенной водой, наиболее легко охлаждается достаточно быстро для образования вулканического стекла. В результате, магмы риолита, с высоким содержанием кремнезема, могут образовывать тефру, состоящую целиком из вулканического стекла, а также формировать стеклянные потоки лавы. Из механизмов охлаждения, ответственных за формирование вулканического стекла, наиболее эффективным является закалка водой, за которой следует охлаждение за счет воздуха, увлеченного в эруптивном столбе. Наименее эффективным механизмом является охлаждение в нижней части потока, контактирующего с землей.
Of the cooling mechanisms responsible for forming volcanic glass, the most effective is quenching by water, followed by cooling by entrained air in an eruption column. The least effective mechanism is cooling at the bottom of a flow in contact with the ground.
Изменение
Вулканическое стекло химически нестабильно и легко разлагается. Молекулы воды легко взаимодействуют с открытой, неупорядоченной структурой вулканического стекла, вынося растворимые катионы из стекла и вызывая осаждение вторичных (аутигенных) минералов. В результате, литификация вулканического пепла – один из самых быстрых процессов литификации при низких температурах. Изменение вулканического стекла в срединно-океанических хребтах могло существенно способствовать формированию массивных сульфидных месторождений, а изменение вулканических пеплов привело к образованию экономически важных месторождений цеолитов и бентонитов.