Basalto

Basalto es una roca ígnea extrusiva afanítica formado a partir del enfriamiento rápido de lava de baja viscosidad rica en magnesio y hierro (lava mafic) expuestos en o muy cerca de la superficie de un planeta rocoso o luna. Más del 90% de toda la roca volcánica en la Tierra es el basalto. Enfriamiento rápido, basalto de grano fino es químicamente equivalente a reducir la velocidad de enfriamiento, gabro grano grueso. La erupción de lava basáltica es observado por los geólogos a unos 20 volcanes por año. El basalto es también un importante tipo de roca en otros cuerpos planetarios del Sistema Solar. Por ejemplo, la mayor parte de las llanuras de Venus, que cubren ~ 80% de la superficie, son de basalto; los mares lunares son llanuras de flujos de lava basáltica inundaciones; y basalto es una roca común en la superficie de Marte.

La lava basáltica fundida tiene una baja viscosidad debido a su contenido de sílice relativamente bajo (entre 45 % y 52 %), lo que da como resultado flujos de lava que se mueven rápidamente y pueden extenderse por grandes áreas antes de enfriarse y solidificarse. Los basaltos de inundación son secuencias gruesas de muchos de esos flujos que pueden cubrir cientos de miles de kilómetros cuadrados y constituyen la más voluminosa de todas las formaciones volcánicas.

Se cree que los magmas basálticos dentro de la Tierra se originan en el manto superior. La química de los basaltos proporciona pistas sobre las condiciones en las profundidades del interior de la Tierra.

Definición y características

Los geólogos clasifican roca ígnea por su contenido mineral siempre que sea posible, con los porcentajes en volumen relativos de cuarzo, feldespato alcalino, plagioclasa, y feldspathoid (QAPF) siendo particularmente importante. Un afanítica (de grano fino) roca ígnea se clasifica como basalto cuando su fracción QAPF se compone de menos de 10% feldspathoid y menos de 20% de cuarzo, con plagioclasa que constituyen al menos 65% de su contenido de feldespato. Esto lugares de basalto en el campo de basalto / andesita del diagrama qapf. Basalto se distingue más lejos de andesita por su contenido de sílice de bajo 52%.

A menudo no es práctico para determinar la composición mineral de rocas volcánicas, debido a su tamaño de grano muy fino, y los geólogos entonces clasificar las rocas químicamente, con el contenido total de óxidos de metales alcalinos y de sílice (TAS) siendo particularmente importante. Basalto se define entonces como roca volcánica con un contenido de 45% a 52% de sílice y no óxidos de metal alcalino más de 5%. Esto lugares de basalto en el campo B del diagrama TAS. Composición un tipo se describe como mafic.

El basalto suele ser de color gris oscuro a negro, debido a su alto contenido de augita u otros minerales de piroxeno de color oscuro, pero puede exhibir una amplia gama de matices. Algunos basaltos son de color bastante claro debido a un alto contenido de plagioclasa, y a veces se los describe como leucobasaltos. El basalto más claro puede ser difícil de distinguir de la andesita, pero una regla general común, que se usa en la investigación de campo, es que el basalto tiene un índice de color de 35 o más.

Las propiedades físicas del basalto reflejan su contenido de sílice relativamente bajo y su alto contenido de hierro y magnesio. La densidad media de basalto es 2,9 g / cm, en comparación con una densidad típica para el granito de 2,7 g / cm. La viscosidad del magma basáltico es relativamente baja, alrededor de 10 a 10 cP, aunque todavía es muchos órdenes de magnitud mayor que la del agua (que tiene una viscosidad de alrededor de 1 cP). La viscosidad del magma basáltico es similar a la del ketchup.

El basalto suele ser porfídico y contiene cristales más grandes (fenocristales) formados antes de la extrusión que trajo el magma a la superficie, incrustados en una matriz de grano más fino. Estos fenocristales suelen ser de augita, olivino o una plagioclasa rica en calcio, que tienen las temperaturas de fusión más altas de los minerales típicos que pueden cristalizar del fundido y, por lo tanto, son los primeros en formar cristales sólidos.

El basalto a menudo contiene vesículas, formadas cuando los gases disueltos burbujean del magma a medida que se descomprime durante su aproximación a la superficie, y la lava en erupción se solidifica antes de que los gases puedan escapar. Cuando las vesículas constituyen una fracción sustancial del volumen de la roca, la roca se describe como escoria.

El término basalto se aplica a veces a rocas intrusivas poco profundas con una composición típica del basalto, pero las rocas de esta composición con una masa fundamental fanerítica (más gruesa) se denominan más correctamente como diabasa (también llamada dolerita) o, cuando son de grano más grueso ( cristales de más de 2 mm de diámetro), como gabro. La diabasa y el gabro son, por tanto, los equivalentes hipabisales y plutónicos del basalto.

En el Hadeano, Arcaico y Proterozoico temprano eones de la historia de la Tierra, la química del magma estalló fue significativamente diferente de la actual, debido a la corteza inmadura y diferenciación astenosfera. Estas rocas ultramáficas volcánicas, con sílice (SiO ₂ ) contenidos por debajo de 45% se clasifican generalmente como komatiítas.

Etimología

La palabra "basalto" se deriva en última instancia del latín tardío basalto, un error ortográfico de latinos basanitas "piedra muy dura", que fue importado del griego antiguo (βασανίτης basanitas ), desde βάσανος ( basanos, "piedra de toque"). El moderno petrological término basalto que describe una composición particular de roca de lava-derivado, se origina de su uso por Georgius Agricola en 1546 en su obra De Natura Fossilium. Agricola aplica "basalto" a la roca volcánica negro debajo del obispo de Stolpen castillo de Meissen, creyendo que es el mismo que el "basaniten" descrita por Plinio el Viejo en el año 77 en Naturalis Historiae.

Tipos

En la Tierra, la mayoría de basalto se ha formado por la fusión de descompresión del manto. La alta presión en el manto superior (debido al peso de la roca suprayacente) eleva el punto de roca del manto de fusión, de modo que casi toda la parte superior del manto es sólido. Sin embargo, roca del manto es dúctil (la roca sólida deforma lentamente bajo carga alta). Cuando las fuerzas tectónicas causan roca del manto caliente a la fluencia hacia arriba, la disminución de la presión en la roca ascendente puede causar su punto de fusión a gota suficiente para la roca para fundir parcialmente. Esto produce magma basáltico.

La fusión por descompresión puede ocurrir en una variedad de ambientes tectónicos. Estos incluyen zonas continentales rifts, en las dorsales oceánicas, por encima de puntos de acceso, y en las cuencas de trasarco. El basalto también se produce en las zonas de subducción, donde la roca manto se eleva en una cuña de manto por encima de la losa descendente. La fusión por descompresión en esta configuración se ha mejorado mediante la reducción adicional de la temperatura de fusión por vapor de agua y otros compuestos volátiles liberados de la losa. Cada uno de dichos ajuste produce basalto con características distintivas.

• Basalto toleítico es relativamente rica en hierro y pobres en metales alcalinos y aluminio. En esta categoría se incluyen la mayoría de los basaltos del fondo del océano, la mayoría de las islas oceánicas grandes y los basaltos de inundaciones continentales, como la meseta del río Columbia.
  • basalto de alta y baja de titanio. Las rocas de basalto se clasifican en algunos casos según su contenido de titanio (Ti) en variedades High-Ti y Low-Ti. El basalto High-Ti y Low-Ti se ha distinguido en las trampas de Paraná y Etendeka y en las trampas de Emeishan.
  • El basalto de las dorsales oceánicas (MORB) es un basalto toleítico que comúnmente entra en erupción solo en las dorsales oceánicas y es característicamente bajo en elementos incompatibles. Aunque todos los MORB son químicamente similares, los geólogos reconocen que varían significativamente en cuanto a cuán reducidos están en elementos incompatibles. Su presencia en estrecha proximidad a lo largo de las dorsales oceánicas se interpreta como evidencia de la falta de homogeneidad del manto.
    • E-MORB, MORB enriquecido, es relativamente poco empobrecido en elementos incompatibles. E-MORB una vez se pensó que era típico de los puntos calientes a lo largo de las dorsales oceánicas, como Islandia, pero ahora se sabe que está presente en muchos lugares a lo largo de las dorsales oceánicas.
    • N-MORB, MORB normal, es medio en su contenido de elementos incompatibles.
    • D-MORB, agota MORB, es altamente empobrecida en elementos incompatibles.
• El basalto alcalino es relativamente rico en metales alcalinos. Está insaturado en sílice y puede contener feldespatoides, feldespato alcalino, flogopita y kaersutita. La augita en los basaltos alcalinos es augita enriquecida con titanio y los piroxenos bajos en calcio nunca están presentes. Son característicos del rifting continental y del vulcanismo de puntos calientes.
• El basalto alto en alúmina tiene más del 17% de alúmina (Al ₂ O ₃ ) y tiene una composición intermedia entre el basalto toleítico y el basalto alcalino. Su composición relativamente rica en alúmina se basa en rocas sin fenocristales de plagioclasa. Estos representan el extremo bajo de sílice de la serie de magma calcoalcalino y son característicos de los arcos volcánicos por encima de las zonas de subducción.
• La boninita es una forma de basalto con alto contenido de magnesio que erupciona generalmente en cuencas de arco posterior y se distingue por su bajo contenido de titanio y su composición de oligoelementos.
• Basaltos oceánicos insulares incluyen tanto toleitas y basaltos alcalinos, con tholeiite predominando temprano en la historia eruptiva de la isla. Estos basaltos se caracterizan por concentraciones elevadas de elementos incompatibles. Esto sugiere que la fuente de la roca del manto ha producido poco de magma en el pasado (se no empobrecido ).

Petrología

La mineralogía de basalto se caracteriza por la preponderancia de feldespato plagioclasa cálcica y piroxeno. Olivino también puede ser un constituyente importante. Los minerales accesorios presentes en cantidades relativamente menores incluyen óxidos de hierro y óxidos de hierro-titanio, tales como magnetita, ulvoespinela, y la ilmenita. Debido a la presencia de tales minerales de óxido, basalto puede adquirir firmas magnéticos fuertes medida que se enfría, y los estudios paleomagnéticos han hecho un amplio uso de basalto.

En el basalto toleítico, el piroxeno (augita y ortopiroxeno o pigeonita) y la plagioclasa rica en calcio son minerales fenocristalinos comunes. El olivino también puede ser un fenocristal y, cuando está presente, puede tener bordes de pigeonita. La masa de suelo contiene cuarzo intersticial, tridimita o cristobalita. El basalto toleítico olivino tiene augita y ortopiroxeno o pigeonita con abundante olivino, pero el olivino puede tener bordes de piroxeno y es poco probable que esté presente en la masa fundamental.

basaltos alcalinos normalmente tienen asociaciones minerales que carecen ortopiroxeno pero contienen olivino. Los fenocristales de feldespato suelen tener una composición de labradorita a andesina. La augita es rica en titanio en comparación con la augita en el basalto toleítico. Minerales como feldespato alcalino, leucita, nefelina, sodalita, mica flogopita y apatita pueden estar presentes en la masa fundamental.

Basalto tiene temperaturas altos valores de líquido y sólido en la superficie de la Tierra están cerca o por encima de 1200 ° C (liquidus) y cerca de o por debajo de 1000 ° C (solidus); estos valores son superiores a los de otras rocas ígneas comunes.

La mayoría de los basaltos toleíticos se forman en aproximadamente 50-100 km de profundidad en el manto. Muchos basaltos alcalinos se pueden formar a mayores profundidades, tal vez tan profundo como 150-200 km. El origen de alto contenido de alúmina basalto sigue siendo controvertido, con desacuerdo sobre si se trata de una fusión primaria o derivada de otros tipos de basalto por fraccionamiento.

Geoquímica

En relación con la mayoría de las rocas ígneas comunes, las composiciones de basalto son ricas en MgO y CaO y baja en SiO ₂ y los óxidos alcalinos, es decir, Na ₂ O + K ₂ O, de acuerdo con su clasificación TAS. Basalto contiene más de sílice que picrobasalt y la mayoría de basanitas y tefritas pero menos de andesita basáltica. Basalto tiene un contenido total inferior de óxidos alcalinos que traquibasalto y la mayoría de basanitas y tefritas.

El basalto generalmente tiene una composición de 45 a 52 % en peso de SiO ₂, 2 a 5 % en peso de álcalis totales, 0,5 a 2,0 % en peso de TiO ₂, 5 a 14 % en peso de FeO y 14 % en peso o más de Al ₂ O ₃. Los contenidos de CaO están comúnmente cerca del 10% en peso, los de MgO comúnmente en el rango de 5 a 12% en peso.

Alto contenido de alúmina basaltos tienen contenidos de aluminio de 17-19% en peso de Al ₂ O ₃ ; boninitas tienen magnesio (MgO) contenidos de hasta 15 por ciento. Rocas máficas feldspathoid rica raras, similar a basaltos alcalinos, pueden tener Na ₂ O + K ₂ O contenido de 12% o más.

La abundancia de lantánidos o elementos de tierras raras (REE) puede ser una herramienta de diagnóstico útil para ayudar a explicar la historia de la cristalización del mineral a medida que se enfría la masa fundida. En particular, la abundancia relativa de europio en comparación con el otro REE suele ser notablemente mayor o menor, y se denomina anomalía del europio. Surge porque Eu puede sustituir a Ca en plagioclasa feldespato, a diferencia de cualquiera de los otros lantánidos, que tienden a formar solo cationes.

Los basaltos de las dorsales oceánicas (MORB) y sus equivalentes intrusivos, los gabros, son las rocas ígneas características formadas en las dorsales oceánicas. Son basaltos toleíticos particularmente bajos en álcalis totales y en oligoelementos incompatibles, y tienen patrones REE relativamente planos normalizados a valores de manto o condrita. En cambio, los basaltos alcalinos presentan patrones normalizados muy enriquecidos en REE ligeros, y con mayores abundancias de REE y de otros elementos incompatibles. Debido a que el basalto MORB se considera clave para comprender la tectónica de placas, sus composiciones se han estudiado mucho. Aunque las composiciones de MORB son distintivas en relación con las composiciones promedio de basaltos que erupcionaron en otros ambientes, no son uniformes. Por ejemplo, las composiciones cambian con la posición a lo largo del Mid-Atlantic Ridge,Los basaltos de las dorsales oceánicas se han subdividido en variedades como las normales (NMORB) y aquellas ligeramente más enriquecidas en elementos incompatibles (EMORB).

Las proporciones de isótopos de elementos como el estroncio, el neodimio, el plomo, el hafnio y el osmio en los basaltos se han estudiado mucho para conocer la evolución del manto terrestre. Las proporciones isotópicas de gases nobles, como He/ He, también son de gran valor: por ejemplo, las proporciones para basaltos varían de 6 a 10 para el basalto toleítico de la dorsal oceánica (normalizado a valores atmosféricos), pero de 15 a 24 y más. para los basaltos de las islas oceánicas que se cree que se derivan de las plumas del manto.

rocas de origen para que se derrita el parciales que producen magma basáltico probablemente incluyen tanto peridotita y piroxenita.

Morfología y texturas

La forma, estructura y textura de un basalto es un diagnóstico de cómo y dónde entró en erupción, por ejemplo, ya sea en el mar, en una erupción de ceniza explosiva o como flujos de lava pahoehoe, la imagen clásica de las erupciones de basalto hawaianas.

Erupciones subaerial

Basalto que estalla bajo aire abierto (es decir, subaerially) forma tres tipos distintos de depósitos de lava o volcánicas: escoria; ceniza o escoria (brecha); y flujos de lava.

Basalto en la parte superior de la lava fluye subaérea y conos de ceniza a menudo será muy vesiculated, impartir una ligera textura "espumosa" a la roca. Escorias basálticas son a menudo de color rojo, de color por el hierro oxidado de minerales ricos en hierro resistidas como piroxeno.

Los tipos ʻAʻā de ceniza en bloques y flujos de brechas de lava basáltica espesa y viscosa son comunes en Hawái. Pāhoehoe es una forma de basalto altamente fluida y caliente que tiende a formar delantales delgados de lava fundida que llenan huecos y, a veces, forman lagos de lava. Los tubos de lava son características comunes de erupciones pahoehoe.

toba basáltica o rocas piroclásticas son menos comunes que los flujos de lava basáltica. Por lo general, el basalto es demasiado caliente y el líquido se acumule una presión suficiente para formar las erupciones de lava explosivos, pero en ocasiones esto sucederá por la captura de la lava volcánica dentro de la garganta y la acumulación de gases volcánicos. volcán Mauna Loa de Hawai entró en erupción de esta manera en el siglo 19, al igual que el Monte Tarawera, Nueva Zelanda en su violenta erupción de 1886. volcanes Maar son típicos de pequeñas tobas de basalto, formadas por erupción explosiva de basalto través de la corteza, formando un delantal de basalto mezclado y brecha roca pared y un ventilador de basalto toba más lejos del volcán.

estructura amygdaloidal es común en vesículas relictos y muy bien especies de zeolitas, cuarzo cristaliza o calcita se encuentran con frecuencia.

Basalto columnar

Durante el enfriamiento de un flujo de lava espesa, se forman juntas de contracción o fracturas. Si un flujo se enfría relativamente rápido, se acumulan fuerzas de contracción significativas. Si bien un flujo puede contraerse en la dimensión vertical sin fracturarse, no puede adaptarse fácilmente a la contracción en la dirección horizontal a menos que se formen grietas; la extensa red de fracturas que se desarrolla da como resultado la formación de columnas. Estas estructuras son predominantemente hexagonales en sección transversal, pero se pueden observar polígonos con tres a doce o más lados. El tamaño de las columnas depende en gran medida de la velocidad de enfriamiento; un enfriamiento muy rápido puede dar como resultado columnas muy pequeñas (<1 cm de diámetro), mientras que un enfriamiento lento es más probable que produzca columnas grandes.

Erupciones submarinas

El carácter de erupciones submarino de basalto se determina en gran medida por la profundidad del agua, ya que un incremento de presión restringe la liberación de gases y los resultados en erupciones efusivas volátiles. Se ha estimado que a profundidades mayores de 500 metros (1.600 pies), la actividad explosivo asociado con magma basáltico se suprime. Por encima de esta profundidad, erupciones submarinas son a menudo explosivos, tendiendo a producir roca piroclástica en lugar de los flujos de basalto. Estas erupciones, descritos como Surtseyan, se caracterizan por grandes cantidades de vapor de agua y gas y la creación de grandes cantidades de piedra pómez.

Basaltos de almohada

Cuando el basalto entra en erupción bajo el agua o fluye hacia el mar, el contacto con el agua apaga la superficie y la lava forma una almohada distintiva, a través de la cual la lava caliente se rompe para formar otra almohada. Esta textura de "almohada" es muy común en los flujos basálticos submarinos y es un diagnóstico de un entorno de erupción submarina cuando se encuentra en rocas antiguas. Las almohadas normalmente consisten en un núcleo de grano fino con una corteza vítrea y tienen uniones radiales. El tamaño de las almohadas individuales varía desde 10 cm hasta varios metros.

Cuando la lava pāhoehoe ingresa al mar, generalmente forma almohadillas de basalto. Sin embargo, cuando ʻaʻā ingresa al océano, forma un cono litoral, una pequeña acumulación en forma de cono de escombros tobáceos que se forma cuando la lava ʻaʻā en bloques ingresa al agua y explota a partir del vapor acumulado.

La isla de Surtsey en el Océano Atlántico es un volcán de basalto que violó la superficie del océano en 1963. La fase inicial de la erupción del Surtsey era altamente explosivo, como el magma era bastante fluido, causando la roca a ser soplado separado por el vapor de ebullición a la forma una toba y cono de la escoria. Esto ha trasladado posteriormente a un comportamiento típico de tipo pahoehoe.

El vidrio volcánico puede estar presente, particularmente como cortezas en las superficies rápidamente enfriadas de los flujos de lava, y se asocia comúnmente (pero no exclusivamente) con erupciones submarinas.

El basalto almohadillado también es producido por algunas erupciones volcánicas subglaciales.

Distribución

Tierra

El basalto es el tipo más común de roca volcánica en la Tierra, lo que representa más del 90% de toda la roca volcánica en el planeta. Las porciones de la corteza de las placas tectónicas oceánicas se componen predominantemente de basalto, producido a partir de manto afloramiento por debajo de las crestas del océano. El basalto es también el director de roca volcánica en muchas islas oceánicas, incluyendo las islas de Hawai, las Islas Feroe, y la Reunión. Los geólogos observan la erupción de lava de basalto en unos 20 volcanes por año.

El basalto es la roca más típica de las grandes provincias ígneas. Estos incluyen basaltos de inundación continental, los basaltos más voluminosos que se encuentran en la tierra. Los ejemplos de basaltos de inundación continental incluyen las trampas de Deccan en India, el grupo Chilcotin en Columbia Británica, Canadá, las trampas de Paraná en Brasil, las trampas de Siberia en Rusia, la provincia de basalto de inundación de Karoo en Sudáfrica y la meseta del río Columbia de Washington y Oregón.

El basalto también es común alrededor de los arcos volcánicos, especialmente los de corteza delgada.

Basaltos antiguos precámbricos son por lo general sólo se encuentran en cintas plegadas y corridas, y son a menudo muy metamorfoseadas. Estos se conocen como cinturones de piedra verde, porque el metamorfismo de bajo grado del basalto produce clorita, actinolita, epidota y otros minerales verdes.

Otros cuerpos en el Sistema Solar

Así como la formación de grandes partes de la corteza terrestre, basalto también se produce en otras partes del sistema solar. Basalto entra en erupción comúnmente en Io (la tercera luna más grande de Júpiter), y también ha formado en la Luna, Marte, Venus y el asteroide Vesta.

La luna

Las áreas oscuras visibles en la luna de la Tierra, los mares lunares, son llanuras de inundaciones de flujos de lava basáltica. Estas rocas fueron muestreadas por el programa tripulado estadounidense Apollo, el programa robótico ruso Luna, y están representadas entre los meteoritos lunares.

Basaltos lunares difieren de sus contrapartes de la Tierra principalmente en su contenido alto de hierro, que típicamente van desde aproximadamente 17 a 22% en peso de FeO. También poseen una amplia gama de concentraciones de titanio (presente en la ilmenita mineral), que van desde menos de 1% en peso de TiO ₂, a aproximadamente 13 en peso.%. Tradicionalmente, basaltos lunares se han clasificado de acuerdo con su contenido de titanio, con las clases ser nombrado alta-Ti, de bajo-Ti, y de muy baja Ti. Sin embargo, los mapas geoquímicas globales de titanio obtenidos a partir de la misión Clementine demuestran que el lunar maria poseen un continuo de concentraciones de titanio, y que las concentraciones más altas son los menos abundante.

Los basaltos lunares muestran texturas y mineralogía exóticas, particularmente metamorfismo de choque, ausencia de la oxidación típica de los basaltos terrestres y falta total de hidratación. La mayoría de los basaltos de la Luna entró en erupción entre aproximadamente 3 y 3.5 hace mil millones de años, pero las muestras más antiguas son 4.2 mil millones de años de edad, y los flujos más pequeños, basados en el método de edad que data de contar cráter, se estima que han entrado en erupción hace sólo 1,2 mil millones de años.

Venus

De 1972 a 1985, cinco Venera y dos módulos de aterrizaje VEGA llegaron con éxito a la superficie de Venus y llevaron a cabo mediciones geoquímicas utilizando fluorescencia de rayos X y análisis de rayos gamma. Estos arrojaron resultados consistentes con que la roca en los sitios de aterrizaje eran basaltos, incluidos basaltos toleíticos y altamente alcalinos. Se cree que los módulos de aterrizaje aterrizaron en llanuras cuya firma de radar es la de los flujos de lava basáltica. Estos constituyen aproximadamente el 80% de la superficie de Venus. Algunos lugares muestran una alta reflectividad consistente con basalto no meteorizado, lo que indica vulcanismo basáltico en los últimos 2,5 millones de años.

Marte

El basalto también es una roca común en la superficie de Marte, según lo determinado por los datos enviados desde la superficie del planeta y por los meteoritos marcianos.

Vesta

El análisis de las imágenes del telescopio espacial Hubble de Vesta sugiere este asteroide tiene una corteza basáltica cubierta con un regolito brechificadas derivado de la corteza. La evidencia de los telescopios terrestres y la misión Dawn sugieren que Vesta es la fuente de los meteoritos HED, que tienen características basálticas. Vesta es el principal contribuyente al inventario de asteroides basálticos del principal cinturón de asteroides.

Yo

Los flujos de lava representan un importante terreno volcánico en Io. El análisis de las imágenes de la Voyager llevó a los científicos a creer que estos flujos estaban compuestos principalmente por varios compuestos de azufre fundido. Sin embargo, posteriores estudios infrarrojos basados ​​en la Tierra y mediciones de la nave espacial Galileo indican que estos flujos están compuestos de lava basáltica con composiciones máficas a ultramáficas. Esta conclusión se basa en las mediciones de temperatura de los "puntos calientes" de Io, o ubicaciones de emisión térmica, que sugieren temperaturas de al menos 1300 K y algunas de hasta 1600 K. Las estimaciones iniciales que sugieren temperaturas de erupción cercanas a los 2000 K han demostrado ser sobreestimaciones porque se utilizaron modelos térmicos incorrectos para modelar las temperaturas.

Alteración del basalto

Meteorización

En comparación con las rocas graníticas expuestas en la superficie de la Tierra, los afloramientos de basalto se desgastan con relativa rapidez. Esto refleja su contenido de minerales que cristalizaron a temperaturas más altas y en un ambiente más pobre en vapor de agua que el granito. Estos minerales son menos estables en el ambiente más frío y húmedo de la superficie de la Tierra. El tamaño de grano más fino del basalto y el vidrio volcánico que a veces se encuentra entre los granos también aceleran la meteorización. El alto contenido de hierro del basalto hace que las superficies erosionadas en climas húmedos acumulen una gruesa costra de hematita u otros óxidos e hidróxidos de hierro, tiñendo la roca de un color marrón a rojo óxido.Debido al contenido bajo de potasio de la mayoría de basaltos, a la intemperie convierte el basalto a la arcilla rica en calcio (montmorillonita) en lugar de arcilla rica en potasio (ilita). Además la intemperie, especialmente en climas tropicales, convierte la montmorillonita a la caolinita o gibbsita. Esto produce el suelo tropical distintiva conocida como laterita. El producto final es la intemperie bauxita, el mineral principal de aluminio.

La meteorización química también libera cationes fácilmente solubles en agua, como el calcio, el sodio y el magnesio, que otorgan a las áreas basálticas una gran capacidad amortiguadora contra la acidificación. El calcio liberado por los basaltos se une al CO ₂ de la atmósfera formando CaCO ₃ actuando así como una trampa de CO _2.

Metamorfismo

El calor intenso o la gran presión transforman el basalto en sus equivalentes de roca metamórfica. Dependiendo de la temperatura y la presión de metamoprhism, estos pueden incluir greenschist, amphibolite, o eclogite. Los basaltos son rocas importantes dentro de las regiones metamórficas porque pueden brindar información vital sobre las condiciones de metamorfismo que han afectado la región.

Los basaltos metamorfoseados son anfitriones importantes de una variedad de minerales hidrotermales, incluidos los depósitos de oro, cobre y sulfuros masivos volcanogénicos.

La vida en las rocas basálticas

Las características comunes de corrosión del basalto volcánico submarino sugieren que la actividad microbiana puede desempeñar un papel importante en el intercambio químico entre las rocas basálticas y el agua de mar. Las cantidades significativas de hierro reducido, Fe(II) y manganeso, Mn(II), presentes en las rocas basálticas proporcionan fuentes de energía potenciales para las bacterias. Algunas bacterias oxidantes de Fe(II) cultivadas a partir de superficies de sulfuro de hierro también pueden crecer con roca basáltica como fuente de Fe(II). Se han cultivado bacterias oxidantes de Fe y Mn a partir de basaltos submarinos erosionados del monte submarino Loihi. El impacto de las bacterias en la alteración de la composición química del vidrio basáltico (y, por lo tanto, de la corteza oceánica) y el agua de mar sugiere que estas interacciones pueden conducir a una aplicación de los respiraderos hidrotermales al origen de la vida.

Usos

El basalto se utiliza en la construcción (por ejemplo, como bloques de construcción o en la base), en la fabricación de adoquines (a partir de columnas de basalto) y en la fabricación de estatuas. Calentar y extruir basalto produce lana de roca, que tiene potencial para ser un excelente aislante térmico.

El secuestro de carbono en el basalto se ha estudiado como un medio para eliminar el dióxido de carbono, producido por la industrialización humana, de la atmósfera. Los depósitos de basalto submarinos, dispersos en los mares de todo el mundo, tienen el beneficio adicional de que el agua sirve como barrera para la liberación de CO ₂ a la atmósfera.