Tardkivim
Tardkivim ehk magmakivim on magma tardumisel (enamasti kristalliseerumisel) tekkinud kivim.
Tardkivimid on üks kolmest suurest kivimite rühmast. Teised kaks on moondekivimid ja settekivimid.
Tardkivimid on kivimid, mis tekivad magma tardumisel maakoores või maapinnal. Eristatakse jämedateralisi süvakivimeid, mis tarduvad sügaval maapõues, näiteks graniit ja peeneteralisi, peitkristalseid või ka amorfseid purskekivimeid, mis tarduvad maapinnal. See on tardkivimite eristamine nende struktuuri järgi.
Teine tardkivimite klassifitseerimisviis on jaotamine koostise ehk ränidioksiidi sisalduse alusel. Happelisteks nimetatakse tardkivimeid, mille ränioksiidisisaldus on suurem ja vastupidi. Eristatakse ka leelismetallidest rikastunud leeliselisi tardkivimeid, mis ei sisalda kunagi kvartsi.
Sisukord |
[redigeeri] Struktuur

Kivimi struktuuri moodustavad mineraalide, kivimitükkide, vulkaanilise klaasi ja muude koostisosade suurus, kuju ja omavahelised suhted. Struktuur võib olla näiteks eriteraline ehk porfüüriline, peitkristalne ehk afaniitne, amorfne ehk klaasjas jne.
Tardkivimite struktuur sõltub peamiselt magma tardumiskiirusest. Mida kiiremini magma tardub, seda väiksemad kristallid moodustuvad ja vastupidi, mida aeglasemalt tardub magma, seda suuremad kristallid saavad moodustuda. On selge, et aeglasemalt jahtub magma maakoores ja kiirelt maapinnal. Seega esineb selge seos – süvakivimid on reeglina jämedateralised ja purskekivimid peeneteralised. Näiteks basalt ja gabro on mineraalselt ja keemiliselt koostiselt samasugused kivimid, kuid erinevad struktuuri poolest. Süvakivim gabro koosneb tunduvalt suurematest kristallidest kui purskekivim basalt. Sama on lugu süvakivim graniidi ja purskekivim rüoliidi ehk lipariidiga, mis erinevad vaid struktuuri poolest.
Süva- ja purskekivimite vahel eristatakse ka poolsüva- ning soonkivimeid. Poolsüvakivimeid iseloomustab eriteraline ehk porfüüriline struktuur. Porfüürilise struktuuri loovad kivimimassis esinevad suuremad kristallid — fenokristallid, mis on magma põhimassist varem kristalliseeruma hakanud ja seega suuremaks kasvada jõudnud. Soonkivimid on moodustunud mitmesugustes tardkivimite lasumusvormides, milleks on tavaliselt sillid ja daikid. Reeglina iseloomustab neid keskmiseteraline struktuur.
Esineb ka tardkivimeid, mis on tardunud nii kiirelt, et kristallstruktuur pole jõudnud moodustuda. Selliseid kivimeid nimetatakse obsidiaaniks ehk vulkaaniliseks klaasiks.
Eraldi tuuakse välja ka püroklastilise struktuuriga kivimid, kus esinevad koos mitmesuguse kuju ja suurusega kivimiosakesed, vulkaanilise klaasi tükid ja mineraalid. Tuntuimaks püroklastiliseks kivimiks on tuff. Püroklastilisi kivimeid peetakse tardkivimite hulka kuuluvaks, ehkki see on vaieldav, sest tekkelt on nad peamiselt kivistunud vulkaaniline tuhk, seega võiks neid pidada ka settekivimite hulka kuuluvaiks.
- Jämedateraline ehk jämedakristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on üle 5 mm.
- Keskmiseteraline ehk keskmisekristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on 2...5 mm.
- Peeneteraline ehk peenekristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on 0,1...2 mm.
- Peitkristalne on kivim, mille kristallide pikimõõde on alla 0,1 mm, see tähendab alla inimsilma lahutusvõime.
Tardkivimite struktuure on väga palju. Enamik neist on spetsiifilised ja jälgitavad vaid polarisatsioonimikroskoobi abil. Kõige tähtsamate ja makroskoopiliselt jälgitavate struktuuride äraõppimine ei ole siiski keeruline. Kõigepealt eristatakse kivimeid, milles üksikud kristallid on nähtavad, neid nimetatakse faneriidilisteks. Keskmise terasuuruse järgi toimub täpsem jaotus peeneteralisteks, pegmatiidilisteks jne. Neid kivimeid, milles kristallid on küll olemas, kuid palja silmaga neid ei näe nimetatakse peitkristalseiks ehk afaniitseiks. Kui kivim on amorfne ehk kristallistruktuurita, nimetatakse teda klaasjaks. Kivimi struktuur on geoloogidele väga oluline, sest see annab kivimi moodustumise ja vahel ka koostise kohta olulist teavet. Näiteks ei moodustu maapinnal kunagi jämedateralisi kristalle, sest magma jahtub nii kiiresti, et kristallidel pole aega kasvada.
Terasuuruse erinevuse järgi eristatakse võrdteralist ja porfüürilaadset ning afüürilist ja porfüürilist struktuuri. Neist esimesed kaks käivad faneriidiliste ehk silmaga nähtavatest kristallidest koosnevate, viimased kaks aga peitkristalse põhimassiga kivimite kohta. Võrdteraline struktuur seletab ennast ise – kristallid, millest kivimid koosnevad on enamvähem sama läbimõõduga. Eriteralise ehk porfüürilaadse puhul on, aga tegemist selgelt erineva suurusega kristallidega. Põhimass koosneb silmaga nähtavaist kristallidest, kuid selle sees on tunduvalt suuremaid fenokristalle. Afüüriline struktuur tähendab seda, et põhimass on ühtlaselt peitkristalne ilma suuremate fenokristallideta. Porfüüriline struktuur viitab aga sellele, et peitkristalses põhimassis on suuremaid fenokristalle. Kivimit nimetatakse porfüüriks, kui ta sisaldab kaalium-naatriumpäevakive ehk kaaliumpäevakive rohkem kui naatrium-kaltsiumpäevakive ehk plagioklasse. Selliseks on näiteks graniitporfüür. Vastupidisel juhul, kui plagioklassi on kivimis rohkem kui kaaliumpäevakivi, nimetatakse kivimit porfüriidiks, näiteks dioriitporfüriit. See kehtib muidugi siis kui kivimil on porfüüriline või porfüriidiline struktuur.
Kui kivim koosneb väiksematest kivimtükkidest, mis on kokku tsementeerunud, nimetatakse teda klastiliseks. Analoogseid settekivimeid nimetatakse purdkivimeiks. Saab eristada püroklastilisi ja kataklastilisi kivimeid. Esimesed on tekkinud plahvatuslike vulkaanipursete tagajärjel purunenud ja hiljem uuesti kokku tsementeerunud kivimitest. Kataklastilised kivimid on aga purustatud kivimmasside liikudes, see tähendab dünaamilise rõhu ehk stressi poolt tektooniliste liikumiste maavärinate, maalihete jms käigus.
Afaniitne, faneriitne ja klastiline struktuur on üksteist välistavad. Siiski, kui tegemist on klastilise kivimiga, mis koosneb suuremas osas klaasja struktuuriga kivimtükkidest, nimetatakse teda vitroklastiliseks. Klaasja põhimassiga kivimit, mis sisaldab fenokristalle nimetatakse vitrofüüriliseks jne.
[redigeeri] Tardkivimite struktuure
- afüüriline – fenokristalle ei ole
- agpaiidiline – nefeliin on kõige idiomorfsem
- apliidiline ehk liivakivistruktuur – kvarts on ümmarguste teradena
- dioriidiline – amfibool on idiomorfsem kui plagioklass
- drusiidiline ehk pärjaline – ühe mineraali ümber on teise mineraali ääris
- eriteraline – kivimit moodustavate mineraalide terad on erineva suurusega
- felsiidiline – kiudjaid mineraaliterasi sisaldav
- gabroline – pürokseenid ja plagioklassid on mõlemad ksenomorfsed
- graafiline ehk kirigraniidiline – juudikirja meenutavad kvartsi sissekasved
- graniidiline – idiomorfism väheneb järjekorras: biotiit, kaaliumpäevakivi, plagioklass, kvarts
- granofüüriline – esinevad kvartsi ja kaaliumpäevakivi kooskasved
- hüaloofiidiline – plagioklassi prismad vulkaanilises klaasis
- hüalopiliidiline ehk andesiidiline – plagioklassi "nõelad" vulkaanilises klaasis
- hüpidiomorfoteraline – mineraaliteradele iseloomulik kuju on aimatav (kõige sagedasem)
- idiomorfoteraline – mineraaliterade kuju on hästi väljakujunenud
- intersertaalne – mikroofiidiline ning vulkaanilist klaasi ja maakmineraale sisaldav (tüüpiline basaldile)
- jämedateraline – kristallide mõõtmed 5...50(20) mm
- kataklastiline – deformatsiooni ja purustusilmingud
- keskmiseteraline – kristallide mõõtmed 1...5 mm
- klaasjas ehk hüaliinne – kui on kristalle, siis on nende mõõtmed alla tuhandiku millimeetrist (0,001 mm)
- krüptiline – fenokristalle on nii palju, et nad puutuvad kokku
- krüptokristalne – kristallide mõõtmed 0,01...0,001 mm
- ksenomorfoteraline ehk allotriomorfoteraline – mineraalid esinevad ebakorrapäraste kristallidena
- laiguline tsonaalsus – plagioklassi kristali osade kustumine erineva nurga all
- lamprofüüriline – fenokristalle moodustavad ainult värvilised mineraalid
- mikrofüüriline – fenokristallid on jälgitavad mikroskoobiga
- mikrokristalne – kristallide mõõtmed 0,5...0,01 mm
- mikroliidiline – mikroskoopilised kristallid klaasjas põhimassis
- montsoniidiline – plagioklass on idiomorfsem kui kaaliumpäevakivi
- mürmekiidiline – ussikäike meenutavad kvartsi sissekasved
- nefeliniidiline – nefeliini ruudukujulised kristallid
- ofiidiline – plagioklassi piklikud hästi väljakujunenud orienteerumata kristallid (tüüpiline diabaasile)
- opatsiitne – fenokristallide (biotiit, amfiboolid) äärtel esinevad opatsiitäärised
- orbikulaarne – kontsentriliselt vahelduvad värvitute ja värviliste mineraalide ribad
- ortofüüriline – põhimassis ristküliku- või ruudukujulised päevakivikristallid
- otsellaarne – leutsiidi ümmargused kristallid
- panidiomorfoteraline – kõik terad kivimis on hästi väljakujunenud (idiomorfsed)
- peeneteraline – kristallide mõõtmed 0,5...1 mm
- pegmatiidiline ehk gigantoteraline – suuremate kristallide mõõtmed üle 50(20) mm
- pertiidiline – albiidi sissekasved ortoklassi või mikrokliini kristallides
- pilotaksiidiline – orienteeritud hüaloofiidiline struktuur
- poikiliidiline – mineraaliterades on palju orienteerumata suletisi
- porfüürilaadne – peeneteralises põhimassis on suuremaid fenokristalle
- porfüüriline – peitkristalses või klaasjas põhimassis on suuremaid fenokristalle
- prismalisteraline – mineraaliterad on prismalise kujuga
- reaktsiooniääriseline – kristalli servale on kasvanud teine kristall
- rütmiline tsonaalsus – plagioklassi kristallide kontsentriliselt tsonaalne kustumine
- sfäroliidiline – radiaalkiirelise ehitusega mineraaliterasi sisaldav
- sideroniidiline – kivimis on palju maakmineraale
- subofiidiline – ofiidilise struktuuri sarnane, kuid plagioklass ei ole täielikult ümbritsetud pürokseenist
- sümplektiitne – mineraalid moodustavad orienteeritud läbikasveid
- trahhüüdiline – orienteeritud sanidiininõelad
- tsemendiline – kivim on purunenud peenteks kildudeks
- vitrofüüriline – 2/3 kivimist moodustab vulkaaniline klaas
- võrdteraline – kivimit moodustavate mineraalide terad on enamvähem ühesuurused
[redigeeri] Tekstuur
Tekstuuri all mõistame kivimit moodustavate koostisosade ruumilist paigutust ja orienteeritust. Tekstuur võib olla massiivne, poorne, kihiline, kildaline jne.
Süvakivimeis on kõige laiemalt levinud massiivne tekstuur, mis väljendub selles, et kivimi koostisosad on jaotunud ühtlaselt üle kogu kivimi. Poorne tekstuur on omane purskekivimeile. Väga poorne ja seega väikse tihedusega on näiteks pimss. Poorid tekivad gaaside eraldumisest magmast. Gaaside teke on seletatav rõhu vähenemisega, kui magma purskub välja vulkaanilõõrist või tõuseb piki lõõri ülespoole (teatavasti on gaaside lahustuvus vedelikes, seda halvem, mida väiksema rõhu all vedelik on). Poorsed on happelised kivimid, sest neid moodustav magma on suurema ränioksiidisisalduse tõttu viskoossem, mis takistab gaaside eraldumist.
Mineraalide ebaühtlane jaotus kivimis loob taksiidilise ehk orienteeritud tekstuuri. Taksiidilise tekstuuriga kivimeis moodustavad erinevate omadustega koostisosad kogumikke. Orienteeritud tekstuuri korral on kristallid paigutunud paralleelselt, mis ilmneb näiteks leheliste ja plaatjate kristallide puhul. Orienteerituse põhjustab kas ühesuunaline rõhk kristallide kasvamise ajal või magma liikumine.
Voolutekstuur ehk fluidaalne tekstuur on omane näiteks laavavooludes aeglaselt liikudes tardunud kivimeile. Selline on näiteks pahoehoe- ehk köislaava tekstuur, mis kõige ilmekamalt esineb Hawaii saarel.
[redigeeri] Tardkivimite koostis
Magma, millest tardkivimid moodustuvad võib olla mitmesuguse mineraalse ja keemilise koostisega, suurtes piirides muutuva viskoossusega kõrgetemperatuuriline vedelik. Maapinnale tunginud magmat nimetatakse laavaks.
Kõik tardkivimid sisaldavad alati nii räni kui ka hapnikku, seega on tardkivimeid moodustavaiks mineraalideks silikaadid. Ülejäänud peamised elemendid, mis esinevad tardkivimeis on alumiinium, raud, kaltsium, magneesium, naatrium ja kaalium. Levinuimad ühendid on vesi, süsinikdioksiid ja divesiniksulfiid. Mida suurem on räni ja hapniku ehk ränioksiidi sisaldus, seda happelisem on kivim.
- Happeliste kivimite ränioksiidisisaldus on suurem kui 66%
- Keskmiste kivimite ränioksiidisisaldus on vahemikus 52...66%
- Aluseliste kivimite ränioksiidisisaldus on vahemikus 45...52%
- Ultraaluseliste kivimite ränioksiidisisaldus on väiksem kui 45%
Ingliskeelses kirjanduses kohtab ka termineid felsic (feldspar+silica 'päevakivi+ränioksiid') happeliste ja mafic (magnesium+ferric 'magneesiumi- ja rauarikas') aluseliste tardkivimite kohta. Kivimite värvuse iseloomustamiseks kasutatakse mõisteid melanokraatne tumedate ja leukokraatne heledate kivimite kohta. Et happelised kivimid on enamasti heledamad (peamiselt kaaliumpäevakivi ja kvartsi sisalduse tõttu), kasutatakse sõnu leukokraatne ja happeline ning melanokraatne ja aluseline mõnikord sünonüümidena. Sellega tuleb siiski olla väga ettevaatlik, sest värvus on küll hea diagnostiline tunnus kivimite ja mineraalide määramisel, kuid reeglist esineb erandeid. Näiteks happeline obsidiaan on tumedat värvi.
Happelised tardkivimid koosnevad peamiselt kvartsist, kaaliumpäevakivist, plagioklassist ja muskoviidist. Aluseliste tardkivimite koostises domineerivad biotiit, amfiboolid, pürokseenid ja oliviin.
Aluselised mineraalid kristalliseeruvad kõrgemal temperatuuril ehk magma jahtudes hakkab esimesena kristalliseeruma oliviin ja tema järel kõik teised eespool nimetatud mineraalid tagurpidises järjekorras.
Leeliskivimeiks kutsutakse selliseid tardkivimeid, mis ränioksiidi sisalduse poolest kuuluks keskmiste või aluseliste hulka, kuid sisaldavad üle 20% leelisoksiide (süeniit, nefeliniit jne.)
Alljärgnevas tabelis on esitatud levinumate tardkivimite keemiline koostis oksiidsel kujul. Analüüsitud kivimite arvu tähistab "n".
Kivim | n | SiO2 | TiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | Na2O | K2O | P2O5 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Andesiit | 2600 | 58,70 | 0,88 | 17,24 | 3,31 | 4,09 | 0,14 | 3,37 | 6,88 | 3,53 | 1,64 | 0,21 |
Anortosiit | 104 | 51,12 | 0,65 | 26,29 | 0,98 | 2,10 | 0,05 | 2,16 | 12,69 | 3,20 | 0,66 | 0,09 |
Basalt | 3594 | 49,97 | 1,87 | 15,99 | 3,85 | 7,24 | 0,20 | 6,84 | 9,62 | 2,96 | 1,12 | 0,35 |
Basaniit | 165 | 45,16 | 2,56 | 14,99 | 4,02 | 7,65 | 0,16 | 8,71 | 10,39 | 3,62 | 2,00 | 0,75 |
Datsiit | 651 | 65,98 | 0,59 | 16,15 | 2,47 | 2,33 | 0,09 | 1,81 | 4,38 | 3,85 | 2,20 | 0,15 |
Dioriit | 872 | 58,34 | 0,96 | 16,92 | 2,54 | 4,99 | 0,12 | 3,77 | 6,68 | 3,59 | 1,79 | 0,29 |
Duniit | 93 | 41,04 | 0,10 | 1,95 | 3,85 | 10,05 | 0,76 | 40,66 | 1,08 | 0,21 | 0,09 | 0,21 |
Fonoliit | 340 | 57,43 | 0,63 | 19,46 | 2,85 | 2,07 | 0,17 | 1,09 | 2,78 | 7,96 | 5,36 | 0,18 |
Graniit | 2485 | 71,84 | 0,31 | 14,43 | 1,22 | 1,65 | 0,05 | 0,72 | 1,85 | 3,71 | 4,10 | 0,12 |
Granodioriit | 885 | 66,91 | 0,55 | 15,92 | 1,40 | 2,76 | 0,08 | 1,76 | 3,88 | 3,80 | 2,76 | 0,18 |
Hartsburgiit | 206 | 43,73 | 0,28 | 2,57 | 6,00 | 7,09 | 0,16 | 36,34 | 3,18 | 0,34 | 0,15 | 0,14 |
Lertsoliit | 179 | 45,43 | 0,45 | 4,39 | 5,15 | 7,44 | 0,17 | 30,31 | 5,68 | 0,59 | 0,27 | 0,12 |
Nefeliniit | 176 | 41,81 | 2,74 | 14,76 | 5,64 | 6,35 | 0,27 | 6,58 | 12,25 | 4,93 | 3,56 | 1,10 |
Rüoliit | 670 | 73,95 | 0,28 | 13,48 | 1,50 | 1,13 | 0,06 | 0,40 | 1,16 | 3,61 | 4,37 | 0,07 |
Süeniit | 517 | 59,63 | 0,86 | 16,94 | 3,09 | 3,18 | 0,13 | 1,90 | 3,59 | 5,33 | 5,04 | 0,30 |
Trahhüandesiit | 232 | 59,30 | 1,10 | 17,03 | 3,32 | 3,27 | 0,16 | 2,62 | 5,06 | 4,44 | 3,27 | 0,42 |
Trahhübasalt | 161 | 49,99 | 2,44 | 16,89 | 3,75 | 6,28 | 0,16 | 5,25 | 8,03 | 4,02 | 2,59 | 0,60 |
Trahhüüt | 534 | 62,31 | 0,71 | 17,27 | 3,04 | 2,33 | 0,15 | 0,94 | 2,38 | 5,57 | 5,07 | 0,21 |
[redigeeri] Tardkivimite levik
Tardkivimid on laialt levinud kõikjal maakoores, ehkki nad on enamasti kaetud setenditega. Ookeaniline maakoor on peamiselt aluselise ehk basaltse koostisega. Mandriline maakoor, aga koosneb peamiselt happelisest graniidist. Et graniidi tihedus on pisut väiksem kui basaldil on mandriline maakoor nö. ujuvam ja ajas märksa püsivam, ookeanipõhi on aga pidevalt konveierilaadselt uuenemas. Uus ookeaniline maakoor tekib vulkaanipursete käigus ookeanide keskahelikel ning sukeldub subduktsioonivööndites. Tardkivimid paljanduvad maapinnal näiteks kilpidel, kus setendite kiht on intensiivse kulutuse tõttu hävinud. Meile lähim kilp on Balti ehk Fennoskandia kilp, millel asub näiteks Soome. Loomulikult paljanduvad tardkivimid ka vulkaanide ümbruses. Lähimad tegutsevad vulkaanid asuvad Islandil ja Itaalias. Sõltuvalt vulkanismitüübist erineb ka tardkivimite koostis. Kuuma täpi alade ja ookeanide keskahelike magma on enamasti aluseline ja voolav, mistõttu neis piirkondades esinevad maavärinad on reeglina suhteliselt nõrgad. Subduktsioonivööndite vulkanism on, aga tunduvalt plahvatuslikum, sest ränioksiidirikas magma tekkivaid gaase kuigi hõlpsalt ei vabasta.
[redigeeri] Tardkivimid Eestis
Eesti maapinnal on tardkivimid levinud vaid rändkividena, mis on siia toodud peamiselt Soomest mandrijää poolt. Eestis, eriti Põhja-Eestis, esineb suhteliselt rohkelt ka suuri rändrahne. Enamik Eesti maapinnal leiduvaist tardkivimeist on graniidid, mille seast võib eraldi välja tuua omapärase struktuuriga rabakivid. Esineb ka gabrot, dioriiti ning aluselisi purskekivimeid.
Pudedate kvaternaarisetete ehk pinnakatte ning settekivimeist koosneva pealiskorra all on 100...700 meetri sügavuses mitmesugustest moonde- ja tardkivimeist koosnev aluskord.
[redigeeri] Vaata ka
[redigeeri] Välislingid
- Tardkivimeist James Madison University kodulehel
- GEOKEM – tardkivimite geokeemiast
- GEOROC – tardkivimite geokeemiline andmebaas
[redigeeri] Kirjandus
- Volli Kalm, Juho Kirs, Kalle Kirsimäe, Tiia Kurvits. Mineraalid ja kivimid, Tartu 1999, 96 lk.
- John D. Winter. An introduction to igneous and metamorphic petrology, New Jersey 2001, 697 lk.
- Kaljo Ojaste, Alfred Reier, Kaisa Mens. Kristallograafia. Mineraloogia. Petrograafia, Tallinn 1964, 462 lk.
- Frank Press, Raymond Siever, John Grotzinger, Thomas H. Jordan. Understanding Earth, New York 2003, 567 lk.
- Julia A. Jackson. Glossary of geology, Alexandria 1997, 769 lk.
- Myron G. Best. Igneous and Metamorphic Petrology, New York 1982, 630 lk.