Kivimi struktuur

Kivimi struktuur (inglise texture) on kivimit moodustavate mineraaliterade ehitust, suurust ja omavahelisi suhteid iseloomustavate tunnuste kogum.

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 enam-vähem 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.

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 kristalli 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 enam-vähem ühesuurused