Φαινοκρυσταλλικές &Πορφυριτικές Υφές

Έναςφαινοκρύστης είναι ένας μεγάλος κρύσταλλος που ξεχωρίζει οπτικά σε σύγκριση με τα υπόλοιπα ορυκτά. Οι φαινοκρύστες βρίσκονται σε πορφυριτικές υφές όπου οι μεγάλοι κόκκοι είναι ορατοί σε ηφαιστειακά εξωθητικά πετρώματα.

Φανταστείτε να κάνετε πεζοπορία στο Κολοράντο όταν συναντάτε έναν βράχο με κρυστάλλους, φαινοκρυστάλλους για την ακρίβεια, όσο το μέγεθος της γροθιάς σας. Αυτοί οι φαινοκρύστες αποτελούν μέρος μιας μεγαλύτερης πορφυριτικής υφής που αναπτύσσεται σε αργές συνθήκες, σχηματίζοντας μεγάλους κρυστάλλους. Είτε το ξέρατε είτε όχι, έχετε δει φαινοκρυστάλλους και πορφυριτικές υφές στην καθημερινή σας ζωή. Ο γρανίτης είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα αυτού, ορισμένοι από τους οποίους έχουν μεγάλους και σαφώς καθορισμένους κρυστάλλους.

Ας κάνουμε ένα βήμα πίσω και ας συζητήσουμε μια σύντομη επισκόπηση των ορυκτών, των κρυστάλλων και των πετρωμάτων. Με αυτόν τον τρόπο θα θέσουμε τα θεμέλια για την κατανόηση των φαινοκρυστών και άλλων πορφυριτικών πετρωμάτων με υφή.

Τα ορυκτά είναι ουσιαστικά τα lego που συνθέτουν τα πετρώματα που βλέπουμε σήμερα, συνδυάζονται μαζί για να δώσουν μια ποικιλία από υφές, χημικές συνθέσεις και ιδιότητες για κάθε συγκεκριμένο βράχο. Για να είναι ορυκτό, μια ουσία πρέπει να είναι φυσική, ανόργανη, στερεή, να έχει καθορισμένη χημική σύσταση και να έχει διατεταγμένη εσωτερική δομή. Αυτό σημαίνει ότι ενώ ο χαλαζίας είναι ορυκτό, ενώ ο φυτικός ιστός (οργανικός) δεν είναι.

Οι κρύσταλλοι είναι ένας πιο γενικός όρος για μια ουσία που έχει οργανωμένη εσωτερική δομή. Δηλαδή, το κρυσταλλικό πλέγμα μέσα στην ουσία είναι άκαμπτο και συνεπές. Ωστόσο, ένας κρύσταλλος δεν χρειάζεται να είναι φυσικά ή ανόργανος. Επομένως, όλα τα ορυκτά είναι κρύσταλλα, αλλά δεν είναι όλοι οι κρύσταλλοι ορυκτά.

Τώρα που έχουμε ταξινομήσει τα δομικά στοιχεία, μπορούμε να συζητήσουμε το τελικό αποτέλεσμα, έναν βράχο. Ένα πέτρωμα είναι ένα άθροισμα ενός ή πολλών ορυκτών. Αυτό το σύνολο ορυκτών σχηματίζει έναν από τους τρεις κύριους τύπους πετρωμάτων:πυριγενή, ιζηματογενή και μεταμορφωμένα. Σίγουρα έχετε ξαναδεί γρανίτες με ορατούς φαινοκρυστάλλους, αυτός είναι ένας βράχος που αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από χαλαζία, άστριο και βιοτίτη.

Πώς Σχηματίζονται οι Φαινοκρύστες;

Φαινοκρύστες, όπως και με κάθε άλλη μορφή πετρώματος από την ψύξη λιωμένου πετρώματος ή μάγματος. Υπάρχουν κυρίως δύο οδηγοί που καθορίζουν το μέγεθος των κρυστάλλων των ορυκτών μέσα σε ένα ψυχρό και λιθοποιημένο πέτρωμα. Ο ένας είναι ο ρυθμός με τον οποίο ψύχεται το μάγμα και ο άλλος είναι η χημική σύνθεση. Ο κυρίαρχος παράγοντας είναι ο ρυθμός ψύξης, όπου το μάγμα είτε ψύχεται γρήγορα είτε αργά. Αυτό θα οδηγήσει στο μέγεθος των μεμονωμένων ορυκτών κρυστάλλων. Εδώ μπορούμε να δούμε δύο σενάρια ψύξης.

Ορισμός	Ένας φαινοκρύστης είναι ορατός μεγάλος κρύσταλλος ενσωματωμένος μέσα σε μια λεπτόκοκκη μήτρα μικρότερων κρυστάλλων. Αυτός ο συνδυασμός μήτρας και φαινοκρυστάλλων σχηματίζει μια πορφυριτική υφή βράχου.
Σχήμα	ευεδρικές φόρμες
Ελάχιστο μέγεθος	0,5 χιλιοστά πρέπει να θεωρείται φαινοκρύσταλος, δηλαδή ορατά διακριτό
Όρος για Μεγάλους Φαινοκρύστες	μεγαφαινοκρύστες
Host Rock	Συνήθως πυριγενές, συμπεριλαμβανομένων φελσιτών και ανδεσίτων
Τοποθεσίες γνωστών φαινοκρυστάλλων	The Blue Ridge Mountains στη Βιρτζίνια,  ορεινός όγκος Mont Blanc στη Γαλλία, Cathedral Peak Granodiorite στο Εθνικό Πάρκο Yosemite

Η ταχεία ψύξη μπορεί να είναι μια ηφαιστειακή έκρηξη όπου το μάγμα εκτοξεύεται στην ατμόσφαιρα, έρχεται σε επαφή με δροσερό αέρα ή νερό και λιθοποιείται αμέσως. Σε αυτό το σενάριο, δεν υπάρχει σημαντικός χρόνος για να κρυώσει το μάγμα και έτσι τα συγκεκριμένα ορυκτά είναι σε μεγάλο βαθμό δυσδιάκριτα. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η ελαφρόπετρα ή ο βασάλτης καθώς εκρήγνυται στον ωκεανό. Το πέτρωμα που προκύπτει είναι σε μεγάλο βαθμό ομοιόμορφο χωρίς ορατές διαφορές στα ορυκτά όπως γίνεται αντιληπτό με γυμνό μάτι.

Ένα παράδειγμα αργής ψύξης θα μπορούσε να είναι η αργή εκταφή ενός θαλάμου μάγματος μέσω της διάβρωσης του υπερκείμενου βράχου. Σε αυτό το σενάριο, το μάγμα δεν εκρήγνυται ποτέ στην επιφάνεια, απλώς κάθεται στον θάλαμο μάγματος και ο υπερκείμενος βράχος και το έδαφος διαβρώνονται κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών. Αυτό το σενάριο δίνει στο μάγμα εκατομμύρια χρόνια για να σχηματίσει μεγάλους και εντυπωσιακούς φαινοκρύστες. Τελικά, ο υπερκείμενος βράχος διαβρώνεται και ο θάλαμος μάγματος βρίσκεται στην επιφάνεια της Γης όπου μπορούμε να δούμε τους εντυπωσιακούς φαινοκρυστάλλους.

Μια άλλη υπόθεση είναι ότι οι μεγαλοκρύστες σχηματίζονται με χονδροποίηση υφής. Σε αυτό το σενάριο, οι μεγαλύτεροι κόκκοι αναπτύσσονται συνεχώς, ενώ οι μικρότεροι κόκκοι διαλύονται και απορροφώνται εκ νέου στο μάγμα. Έτσι οι μεγαλύτεροι κρύσταλλοι ευνοούνται και οι μικρότεροι κόκκοι επαναρροφούνται, αυτό επιτρέπει στους μεγαλύτερους κόκκους να συνεχίσουν να μεγαλώνουν σε σύγκριση με τους κοντινούς κόκκους.

Υπάρχει μια ποικιλία μεγεθών φαινοκρυστάλλων από μικροφαινοκρύστες έως μεγα-φαινοκρύστες και είναι δυνατό να βρεθεί ολόκληρη η σειρά σε ένα μόνο βράχο. Το μέγεθος όπως σημειώθηκε παραπάνω οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στα διαθέσιμα χημικά συστατικά και στον ρυθμό ψύξης του τηγμένου πετρώματος. Σε σύγκριση με τους φαινοκρυστάλλους, ένας παρόμοιος μεγάλος μονοκρύσταλλος που βρίσκεται σε ένα μεταμορφωμένο βράχο ονομάζεται πορφυροβλάστης.

Πώς σχηματίζεται η πορφυριτική υφή;

Τώρα που καλύψαμε τους φαινοκρύστες, ας μιλήσουμε λίγο για τη γενική πορφυριτική υφή. Όπως σημειώνεται στο Rocks and Rock Minerals, μια πορφυριτική υφή είναι εκείνη όπου υπάρχουν ευδιάκριτες διαφορές μεγέθους σε κρυστάλλους με μεγαλύτερες και μικρότερες ομάδες. Αυτό είναι ειδικό για τα πυριγενή πετρώματα, τα οποία είναι πετρώματα που σχηματίζονται από λιθοποίηση λιωμένου πετρώματος. Μια πορφυριτική υφή είναι η υφή ενός βράχου με μεγάλους φαινοκρυστάλλους και μια μήτρα φόντου από μικρότερους κρυστάλλους.

Για να σχηματιστεί αυτή η κρυσταλλική αντίθεση μικρών και μεγαλύτερων ορυκτών, ο βράχος πιθανότατα πέρασε από διαφορετικά στάδια ψύξης που σχημάτισαν διαφορετικά μεγέθη ορυκτών. Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού των φαινοκρυστάλλων, το μάγμα ψύχθηκε αργά δίνοντας χρόνο για να αναπτυχθούν μεγάλοι κρύσταλλοι. Στη συνέχεια, κατά τα τελευταία στάδια της λιθοποίησης, το μάγμα ψύχθηκε γρήγορα, σχηματίζοντας μικρότερους κρυστάλλους ως τη μήτρα που περιβάλλει τους φαινοκρυστάλλους.

Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου πορφυριτικής υφής είναι ένας πορφυρίτης, ένας πυριγενής πέτρα με μεγάλους κρυστάλλους διάσπαρτους με λεπτόκοκκα συνήθως πυριτικά.

Θα παρατηρήσετε πορφύριο που χρησιμοποιείται σε αρχαία γλυπτά στην Αυτοκρατορική Ρώμη, καθώς ήταν ένας πολύτιμος βράχος για τη σκληρότητά του.

Δύο τύποι πορφυρίων είναι οι αφανίτες και φανερίτες .

Ένας Αφανίτης είναι ένα πυριγενές πέτρωμα που αποτελείται από φαινοκρυστάλλους και μια μήτρα φόντου. Ωστόσο, η μήτρα του φόντου ψύχθηκε τόσο γρήγορα που οι ορυκτοί κρύσταλλοι δεν μπορούν να ανιχνευθούν με γυμνό μάτι. Αυτό θα ήταν ένα σενάριο όπου το μάγμα εκτοξεύτηκε κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης. Οι Αφανίτες μπορεί να περιέχουν άστριο πλαγιόκλασου, βιοτίτη, χαλαζία και ορθόκλαση στη λεπτόκοκκη μήτρα, μαζί με hornblende ή αυγίτη.

Ο άλλος τύπος είναι φανερίτης , ένα πέτρωμα παρόμοιο με έναν αφανίτη, αλλά οι διπλανοί κρύσταλλοι δίπλα στον φαινόκρυστα είχαν αρκετό χρόνο για να κρυώσουν αρκετά μεγάλοι ώστε να είναι ορατοί με γυμνό μάτι. Ένα καλό παράδειγμα αυτού είναι ο γρανίτης, ειδικά πολλοί γρανίτες που βλέπετε στους πάγκους του γείτονά σας.

Αυτό ολοκληρώνει την περίληψη των φαινοκρυστάλλων και της μεγαλύτερης κατηγορίας πορφυριτικών υφών που βρίσκονται στους πορφύρες. Αν και η σύμβαση ονομασίας μπορεί να προκαλέσει σύγχυση και πολλά να ληφθούν υπόψη αρχικά, είναι περιγραφές του τρόπου με τον οποίο οι γεωλόγοι ερμηνεύουν την ιστορία ενός συγκεκριμένου βράχου.

Συνοψίζοντας, παρακάτω είναι οι ορισμοί των διαφόρων όρων που χρησιμοποιήσαμε στο παραπάνω άρθρο και ισχύουν για τους φαινοκρυστάλλους.

Σημαντικοί ορισμοί φαινοκρυστάλλου και πορφυρίου

Φαινοκρύστες	Ένας βράχος με μεγάλους, ορατούς κρυστάλλους αναμεμειγμένους με μια μάζα μικρότερων κρυστάλλων ή δυσδιάκριτους κρυστάλλους
Πορφύριος	Ο γενικός όρος για μια υφή μέσα σε ένα βράχο από μεγάλους κρυστάλλους διάσπαρτους με λεπτόκοκκους κρυστάλλους
Αφανίτης	Ένας τύπος πορφυρίτη με φαινοκρυστάλλους, αλλά η μήτρα φόντου είναι πολύ λεπτόκοκκη για να είναι ορατή με γυμνό μάτι
Φανερίτης	Ένας τύπος πορφυρίτη με φαινοκρυστάλλους όπου η μήτρα του φόντου είναι αρκετά μεγάλη ώστε να είναι ορατή με γυμνό μάτι
Πορφυροβλάστες	Παρόμοιο με φαινοκρύσταλλο, αλλά σε μεταμορφωμένο βράχο αντί για πυριγενή πέτρα. Συνήθως με μια λεπτή μήτρα στην οποία τα ορυκτά δεν είναι ανιχνεύσιμα με γυμνό μάτι
Χαλαζίας-πορφυρίτης	Ένας συγκεκριμένος και τυπικός πορφυρίτης με μεγάλους κρυστάλλους χαλαζία
Πορφύριος ανδεσίτης	Ένας ανδεσίτης με κόκκους πλαγιοκλάσης, αμφιβολίας ή πυροξένης που είναι μεγάλοι και ορατοί με γυμνό μάτι
Ρυόλιθος πορφυρίτης	Ένας ρυόλιθος με μεγάλους και ορατούς κόκκους χαλαζία, αλκάλι άστριου, βιοτίτη ή hornblende
Πορφύρης βασάλτης	Ένας βασάλτης με μεγάλους και ορατούς κόκκους ασβεστικού άστριου πλαγιόκλασου, πυροξενίου ή ολιβίνης
Πορφυρίτης χαλκού	Καταθέσεις χαλκού που σχηματίζονται από υδροθερμικά ρευστά που ταξιδεύουν μέσα από θραύσματα διεισδύσεων των θαλάμων μάγματος

Διορίτης πορφυρίτης	Οι διορίτες είναι τυπικά πορφυριτικοί, με χονδροειδείς κόκκους πλαγιόκλασου, άστριου, κέρατου και άλλων βοηθητικών ορυκτών
πορφυρίτης άστριος	Μεγάλοι και ορατοί κόκκοι άστριου (ορθοκλάση, πλαγιοκλάση, ανδεσίνη, αλβίτης, ολιγοκλάση, κ.λπ.)
πορφυρίτης γρανίτης	Ένας γρανίτης με μεγάλους και ορατούς κόκκους χαλαζία, αμφίβολο, hornblende κ.λπ.

Γνωρίζοντας τα ορυκτά συστατικά ενός βράχου μαζί με το σχετικό μέγεθος των κρυσταλλικών κόκκων σε σύγκριση μεταξύ τους, ένας γεωλόγος μπορεί να συνδυάσει τη μεγαλύτερη εξέλιξη μιας σχετικής ηφαιστειακής δομής ή ενός θαλάμου μάγματος. Αυτό είναι ένα τέλειο παράδειγμα του πώς λεπτομέρειες μικρής κλίμακας, όπως το μέγεθος των κόκκων ορυκτών και η συσχέτισή τους μεταξύ τους, μπορούν να παρέχουν μεγάλης κλίμακας συμπεράσματα για την ηφαιστειακή ιστορία μιας περιοχής.