Tardkivimite klassifikatsioon

Tardkivimite klassifikatsioon on tardkivimite süstemaatiline gruppidesse jaotamine neile iseloomulike tunnuste või omaduste alusel.

Läbi aegade on teadlased proovinud loodust süstematiseerida ja klassifitseerida. Kivimite klassifitseerimine ei ole aga lihtne ülesanne. Erinevalt eluslooduse küllaltki kindla korraga süstemaatikast on kivimite klassifitseerimine segasema ülesehitusega ja nüanssiderikkam. See on nii seetõttu, et kivimid ei ole võrreldavad liigiga, mis on bioloogilise taksonoomia alusüksus. Liigiga võiks võrrelda mineraale, millest kivimid koosnevad. Kivimid sarnanevad pigem ökosüsteemidega, mida võib loomulikult kirjeldada mitmest aspektist lähtudes. Just see, et pole ühte ja kõikehõlmavat tunnustekomplekti, teeb kivimite klassifitseerimise keeruliseks. Enamasti põhineb klassifikatsioon keemilisel koostisel või mineraloogilisel koostisel, kuid mõnikord ka näiteks tekstuuril ja struktuuril ehk kivimi väljanägemisel. Erinevate tardkivimite vahele tõmmatud piirid on kunstlikud, sest looduses ei esine selliseid järske piire. Näiteks basalt läheb üle andesiidiks täiesti sujuvalt. Seetõttu ei ole midagi imelikku selles kui kivimi nimeks on "andesiitne basalt" või "basaltne andesiit". 

Tardkivimite klassifitseerimisel on võimalik lähtuda väga paljudest tunnustest. Tuntud on tardkivimite jaotus happelisteks ja aluselisteks, samuti jaotus leukokraatseteks ja melanokraatseteks. Võib jaotada purske-, soon- ja süvakivimeiks. Petroloogide seas on kõige levinum ilmselt IUGS-i ehk Streckeiseni klassifikatsioon, mis põhineb kivimi keemilisel koostisel, mistõttu on tema rakendamine näiteks välitingimustes suhteliselt keeruline. Sõltuvalt sellest, kus ja mis vahendeid kasutades on kivim määratud, võib sõltuda ka talle antud nimi. On selge, et vaadates käsipala palja silmaga, luubiga, mikroskoobiga, või uurides ta keemilist koostist, on meil vaatluse all erinevad asjad, mille täpsus ja usaldusväärsus erinevad suuresti, mistõttu võib ühe ja sama kivimi nimetus olla erinev.

Struktuuril põhinev klassifikatsioon
Struktuuril põhinev klassifikatsioon näitab peamiselt kivimi moodustumise kohta. Struktuuri alusel eristatakse kolme suurt tardkivimite rühma. Need on süvakivimid ehk abüssaalsed kivimid, poolsüva- ehk soon- ehk hüpabüssaalsed kivimid ning purskekivimid ehk efusiivsed ehk vulkaanilised kivimid.

Süvakivimid on tardunud sügaval maapõues. Süvakivimeile on iseloomulik jämedateraline struktuur, mis väljendub palja silmaga selgesti nähtavates üksikutes mineraalides, millest kivim koosneb. Tuntud ja laia levikuga süvakivimiks on graniit.

Soonkivimid on vaheaste süva- ning purskekivimite vahel ning nagu nimigi ütleb on nad tardunud enamasti maapinnalähedastes soontes. Struktuurilt on nad küll enamasti faneriidilised ehk silmaga nähtavate kristallidega, kuid kristallide terasuurus jääb süvakivimite omale alla. Sellised on näiteks diabaas ja graniitporfüür.

Purskekivimid on tekkinud maapinnale purskunud vulkaaniliste produktide tardumisel või tsementeerumisel. Purskekivimid on jahtunud kiirelt ja seega pole kristallidel olnud aega, et kasvada, mistõttu võib purskekivimite struktuur olla ka klaasjas ehk amorfne. Tavaliselt on kristallid küll olemas, kuid nii väikestena, et palja silmaga neid ei näe. Sellist struktuuri nimetatakse peitkristalliliseks ehk afaniitseks. Levinuim purskekivim on basalt, kuid purskekivimiks on ka näiteks mahasadanud ja tsementeerunud vulkaaniline tuhk, millest moodustub kivistudes tuff.

Purskekivimeid jaotatakse kainotüüpseiks ja paleotüüpseiks. See jaotus ei põhine otseselt kivimite vanusel, vaid sellel, kas nad on muutunud või värsked. Värske ehk kainotüüpne basalt on enamasti musta värvi, kuid hüdrotermaalselt muutununa võib muutuda kloriidistumise tõttu roheliseks. Et aluseliste kivimite koostisse kuuluvad mineraalid, eelkõige pürokseenid sisaldavad rauda, võivad nad raua oksüdeerumise tulemusel omandada punaka, pruunika või kollaka värvitooni. Vulkaanilist klaasi ehk obsidiaani saavad sisaldada vaid kainotüüpsed ehk värsked kivimid, sest looduses soovib iga keha olla võimalikult madalal energiatasemel, kuna kristallstruktuuri omamine on sellest vaatekohast kasulikum, hakkab ka klaas ajapikku kristalliseeruma, moodustades mikroskoobis jälgitava sfäroliidilise struktuuri.

Ränioksiidisisaldusel põhinev klassifikatsioon
Kõik tardkivimid sisaldavad räni ja hapnikku ehk teisitiöelduna koosnevad nad valdavalt silikaatseist mineraalidest. Erinevatel tardkivimitel on ränisisaldus erinev ja sellest tulenevad ka erinevad omadused, mis teeb vastava klassifikatsiooni loomise vajalikuks. Ränirikkaid kivimeid nimetatakse happelisteks ja kõige ränivaesemaid ultraaluselisteks. Nende vahele jäävad aluselised ja keskmised kivimid. Sellesse skeemi ei mahu hästi leeliskivimid, samuti ei erista selline klassifikatsioon süvakivimeid purskekivimitest, kuid ideaalset kivimite klassifikatsiooni ei olegi võimalik luua, sest muutuvaid omadusi on selleks lihtsalt liiga palju.

Vastavale grupile on omased teatud kindlad valdavad kivimit moodustavad mineraalid, mis teeb vastava klassifikatsiooni praktiliselt väärtuslikuks näiteks väligeoloogidele, kes peavad kivimeid määrama suurel määral mineraalse pildi alusel. Näiteks ultraaluseline kivim sisaldab peamiselt oliviini ja pürokseeni, aluseline pürokseeni ja plagioklassi, keskmised amfibooli, biotiiti ja päevakivi ning happelised kvartsi ja leelispäevakivi. Leeliskivimid sisaldavad leelis- ehk kaalium- ja naatriumoksiide, kuid ei sisalda kunagi kvartsi. See on raudne reegel, millest erandid on võimalikud vaid ksenoliitide näol ehk juhuslikult kivimi koostisse sattunud võõrkehadena. Põhjus, miks kvartsi ei ole leeliskivimites on suhteliselt lihtne. Ränioksiid reageerides leelisoksiididega moodustab albiidi ehk naatriumirikka plagioklassi. Kui ränioksiidi jääb üle, tekib ülejäägist kvarts, kui aga üle jääb leelisoksiide, moodustuvad leelismineraalid, näiteks nefeliin. Ränirikkam tardumata laava või magma on ränioksiidide struktuuri moodustumise tõttu suurema sisehõõrdega ehk viskoossem ja avaldab seega voolamisele suuremat vastupanu. See ongi põhjuseks, miks happeline vulkanism on enamasti plahvatuslik, aluseline aga voolava basaltse laavaga ja kulgeb enamasti ilma suuremate plahvatuste või maavärinateta.

Ränioksiidisisalduse alusel jaotatakse tardkivimid järgnevalt:
Happelised >65%
Keskmised 52 – 65%
Aluselised 45 – 52%
Ultraaluselised <45%

Tuntumad happelised kivimid on graniit, rüoliit, pimss, obsidiaan jne. Leeliskivimite seast on tähtsamad süeniit ja trahhüüt. Keskmistest kivimitest dioriit ja andesiit, aluselistest basalt, gabro ja diabaas ning ultraaluselistest pürokseniit, pikriit ja kimberliit.

Mõnikord jaotatakse tardkivimid leukokraatseiks ehk heledaiks ja melanokraatseiks ehk tumedaiks. Siin kehtib selge seos, et kivim on seda heledam, mida ränirikkam ta on. Graniit ja rüoliit on enamasti punaka ja suhteliselt heleda tooniga, basalt ja kimberliit võivad aga olla süsimustad. See reegel ei ole jällegi ilma eranditeta, sest ränirikka koostisega vulkaaniline klaas kipub olema tumedat värvi.

Vaata ka
Tardkivim

Kategooria:Petroloogia
Kategooria:Klassifikatsioonid