Stones of Akhtala Monastery EarthCache

Ախթալայի վանքը Հայաստանում կառուցված է հիմնականում կապտավուն բազալտից։ Այս ամուր ժայռը կարելի է գտնել ամրոցի պաշտպանական պատերում և աշտարակներում, ինչպես նաև եկեղեցիների և այլ շինությունների ճարտարապետության մեջ։ Այն բույսին հաղորդում է իր բնորոշ մուգ մոխրագույնից մինչև կապտավուն գույնը։ Այս բազալտի մեջ աչքի ընկնողը բազմաթիվ անցքերն են։ Ռիոլիտը նաև օգտագործվել է վանքում առանձին դեկորատիվ առարկաների համար։ Չնայած երկու ապարներն էլ շատ տարբեր տեսք ունեն, դրանք ունեն նման ձևավորման գործընթաց և այստեղ պատահականորեն չեն օգտագործվել։

Շատ շրջաններում կարելի է հանդիպել հրաբխային ծագում ունեցող ապարների, ինչպիսիք են բազալտը, տուֆը և ռիոլիտը։ Բազալտը, որից կառուցվել է Ախթալայի վանքը Հայաստանում, գալիս է շրջակա շրջաններից, մասնավորապես՝ Փոքր Կովկասի հրաբխային տարածքներից։ Հայաստանը գտնվում է երկրաբանորեն ակտիվ տարածքում՝ հարուստ հրաբխային անցյալով։ Հայաստանի լանդշաֆտը բնութագրվում է հրաբխային լեռներով։ Սա բացատրում է, թե ինչու են այստեղ այդքան տարածված հրաբխային ապարները, ինչպիսիք են բազալտը և ռիոլիտը, և որոնք օգտագործվել են որպես շինանյութեր։

Հետևյալ գրաֆիկը ցույց է տալիս հայկական տարբեր վայրերի, այդ թվում՝ Ախթալայի երկրաբանական իրավիճակը։

Բազալտի ձևավորում

Բազալտը մուգ, մանրահատիկ ապար է, որը ձևավորվել է հրաբխային ակտիվության արդյունքում։ Դրա ձևավորումը սկսվում է Երկրի մանտիայից. այնտեղ հալվում են ապարները՝ ստեղծելով բարակ, ցածր սիլիկատային պարունակությամբ մագմա, որը հարուստ է երկաթով և մագնեզիումով։ Իր ցածր մածուցիկության շնորհիվ այս մագման համեմատաբար հեշտությամբ բարձրանում է և կարող է հասնել Երկրի մակերես կամ ծովի հատակ։

Հրաբուխներից կամ միջին օվկիանոսային լեռնաշղթաներից ժայթքելիս մագման համեմատաբար արագ սառչում է և պնդանում՝ վերածվելով բազալտե լավայի։ Արտահոսող մագմայի ջերմաստիճանը սովորաբար տատանվում է 900°C-ից մինչև 1200°C՝ կախված դրա քիմիական կազմից։ Քանի որ մագման սովորաբար լիովին հեղուկ չէ, այն կարող է պարունակել ավելի բարձր հալման ջերմաստիճան ունեցող հանքանյութերի կամ ապարների ներառումներ, որոնք տարվել են բարձրանալու ընթացքում։ Մակերեսի արագ սառեցումը հանգեցնում է մանրահատիկ մատրիցի առաջացմանը։ Եթե ​​սառեցումը դանդաղում է հատուկ պայմաններով, կարող են առաջանալ բնորոշ բազալտե սյուներ կամ, հազվադեպ, գնդաձև կառուցվածքներ։

Բեզիկուլյար բազալտի առաջացում

Հրաբխային ժայթքման ժամանակ Երկրի ընդերքից լավան բարձրանում է մակերես։ Լավան պարունակում է լուծված գազեր, ինչպիսիք են ջրային գոլորշին, ածխաթթու գազը կամ ծծմբի երկօքսիդը։ Երբ այն հասնում է մակերեսին, ճնշումը կտրուկ ընկնում է, և գազերը սկսում են դուրս գալ, նմանվելով սոդայի շիշ բացելուն։ Գազերը դեռևս հեղուկ լավայի մեջ փուչիկներ են առաջացնում։ Եթե ​​լավան արագ սառչում է, այն պնդանում է, նախքան բոլոր գազերը կհասցնեն դուրս գալ։ Գազի պղպջակները մնում են որպես անցքեր կամ խոռոչներ ժայռի մեջ։ Այս ծակոտկեն ապարը այնուհետև կոչվում է «վեզիկուլյար» կամ «վեզիկուլյար» բազալտ։

Ռիոլիտի առաջացումը

Ռիոլիտը հրաբխային ապար է, որը ձևավորվում է բազալտի նման, բայց Երկրի մակերևույթին կամ դրա մոտակայքում սիլիկատներով հարուստ մագմայի արագ սառեցման հետևանքով։ Այն պլուտոնային ապարային գրանիտի էքստրուզիվ համարժեքն է։ Երկրի կեղևով բարձրանալիս մագման ավելի է հարստանում սիլիցիումով, ինչը հանգեցնում է շատ մածուցիկ լավայի։ Հրաբխային ժայթքման ժամանակ այս լավան շատ արագ սառչում է մակերեսին՝ թույլ տալով միայն փոքր բյուրեղների աճին։

Ռիոլիտը սովորաբար բաց գույնի է և կարող է ունենալ տարբեր երանգներ, այդ թվում՝ մոխրագույն, սպիտակ, վարդագույն, կարմիր, դեղին, կանաչ կամ մանուշակագույն։ Գույնը կախված է պարունակվող միներալներից և ցանկացած խառնուրդից։ Ռիոլիտը համեմատաբար կարծր է (Մոսի կարծրություն 6-7) և դիմացկուն է եղանակային պայմաններին։

Ռիոլիտի այսպես կոչված պորֆիրիտային կառուցվածքը բնորոշ է. մագմայում ձևավորված ավելի մեծ բյուրեղները (ֆենոբյուրեղները) ներդրված են արագ սառեցման արդյունքում ստեղծված մանրահատիկից մինչև ապակե մատրիցայի մեջ։

Ռիոլիտի ավելի մեծ բյուրեղներ/ֆենոբյուրեղներ.

Ֆենոբյուրեղները մեծապես տարբերվում են՝ միլիմետր չափի բյուրեղներից մինչև 1.5 սմ երկարությամբ դաշտային սպատի բյուրեղներ։

Քվարց. Բյուրեղյա թափանցիկ կամ կաթնագույն-սպիտակ, հաճախ վեցանկյուն ձևով, ապակե փայլով։

Դաշտային սպատ. - Կալիումի դաշտային սպատ (օրթոկլազ/սանիդին). Վարդագույն, մարմնագույն կամ սպիտակ, սեղանաձև բյուրեղներ՝ մարգարիտային փայլով։

                                   - Պլագիոկլազ. Մոխրագույն-սպիտակ, շերտավոր երկվորյակներ բևեռացված լույսի ներքո, հաճախ երկարավուն։

Բիոտիտ. Սև-շագանակագույն, տերևավոր ձևեր՝ մետաղական փայլով, հաճախ քլորիտի (կանաչավուն գույն) եղանակային պայմաններում։

Բարի այց Ախթալայի վանք, և խնդրում ենք մուտք գործելուց առաջ պատասխանել հետևյալ հարցերին: Կարող եք գրել պատասխանները և գրառումները ձեր մայրենի լեզվով: Եթե ​​​​Earthcache-ը այցելեք որպես թիմ, մեկ անձի համար բավարար կլինի բոլորի պատասխանները ուղարկելու համար։ Պարզապես խնդրում եմ գրեք, թե ով է ուղարկել պատասխանները, և յուրաքանչյուրդ առանձին լուսանկարվեք։

1. Նկարագրեք դաշտի հետևում գտնվող բազալտը։ 1. Այն խիտ է, թե՞ վեզիկուլյար բազալտ։

2. Այս բազալտը ավելի արագ սառչե՞ց, թե՞ ավելի դանդաղ, քան շրջակա ապարները։ Հակիրճ բացատրեք ձեր պատասխանը։

3. 2-րդ դաշտի հետևում դուք կգտնեք ռիոլիտ։ Նկարագրում է մատրիցի գույնը և տեսանելի բյուրեղների տեսակն ու չափը։

4. Ախթալայի վանքում լուսանկարեք ձեզ կամ ձեր անձնական իրը և կցեք այն ձեր գերանին։

Ուղարկեք ինձ էլ.փոստ՝ ձեր պատասխաններով։ Ձեր պատասխանները ներկայացնելուց հետո կարող եք անմիջապես մուտք գործել։ Եթե ​​ինչ-որ բան այն չէ, ես ձեզ կտեղեկացնեմ։ Դուք կարիք չունեք սպասելու գրանցամատյանի թողարկմանը։ Հուսով եմ՝ դուք կվայելեք այս երկրաբանական հայտնագործությունների ճանապարհորդությունը։

The Akhtala Monastery in Armenia is built predominantly of bluish basalt. This robust rock is found in the fortress's defensive walls and towers, as well as in the architecture of the churches and other buildings. It gives the complex its characteristic dark gray to bluish color. The numerous holes in this basalt are striking. Rhyolite was also used for some decorative objects in the monastery. Although the two rocks look very different, they have a similar formation process and were not used here by chance.

Volcanic rocks such as basalt, tuff, and rhyolite are found in many regions. The basalt used to build the Akhtala Monastery in Armenia comes from the surrounding regions, particularly the volcanic areas of the Lesser Caucasus. Armenia lies in a geologically active area with a rich volcanic history. The landscape of Armenia is characterized by volcanic mountains. This explains why volcanic rocks such as basalt and rhyolite are so common here and have been used as building materials.

The following graphic shows the geological situation of various Armenian sites, including Akhtala:

Formation of Basalt

Basalt is a dark, fine-grained rock formed by volcanic activity. Its formation begins in the Earth's mantle: there, rock melts, creating thin, low-silicate magma rich in iron and magnesium. Due to its low viscosity, this magma rises relatively easily and can reach the Earth's surface or the seafloor.

When erupting from volcanoes or at mid-ocean ridges, the magma cools relatively quickly and solidifies into basalt lava. The temperatures of the escaping magma typically range between 900°C and 1200°C, depending on its chemical composition. Since the magma is usually not completely liquid, it may contain inclusions of minerals or rocks with higher melting points that were entrained during the ascent. The rapid cooling at the surface leads to a fine-grained matrix. If cooling is slowed by special conditions, characteristic basalt columns or, rarely, spherical structures can form.

Formation of Vesicular Basalt

During a volcanic eruption, lava flows from the Earth's interior to the surface. The lava contains dissolved gases such as water vapor, carbon dioxide, or sulfur dioxide. Upon reaching the surface, the pressure drops sharply, and the gases begin to escape, similar to opening a soda bottle. The gases form bubbles in the still-liquid lava. When the lava cools rapidly, it solidifies before all the gases can escape. The gas bubbles remain as holes or cavities in the rock. This porous rock is then called "vesicular" or "vesicular" basalt.

Formation of rhyolite

Rhyolite is a volcanic rock that forms in a similar way to basalt, but by the rapid cooling of silicate-rich magma at or near the Earth's surface. It is the extrusive counterpart of the plutonic rock granite. As it rises through the Earth's crust, the magma becomes further enriched with silica, resulting in very viscous lava. During a volcanic eruption, this lava cools very quickly at the surface, allowing only small crystals to grow.

Rhyolite is usually light-colored and can have various shades, including gray, white, pink, red, yellow, green, or violet. The color depends on the minerals it contains and any impurities. Rhyolite is relatively hard (Mohs hardness 6–7) and resistant to weathering.

Rhyolite's so-called porphyritic texture is typical: Larger crystals (phenocrysts) that formed in the magma are embedded in a fine-grained to glassy matrix created by rapid cooling.

Larger Crystals/Phenocrysts in Rhyolite:

Phenocrysts vary greatly, from millimeter-sized crystals to 1.5 cm long feldspar crystals.

Quartz: Crystal-clear or milky-white, often hexagonal in shape, glassy luster.

Feldspar: - Potassium feldspar (orthoclase/sanidine): Pink, flesh-red, or white, tabular crystals with a pearly sheen.

                 - Plagioclase: Gray-white, striped twins under polarized light, often elongated.

Biotite: Black-brown, leafy forms with a metallic luster, often weathered to chlorite (greenish color).

Enjoy your visit to Akhtala Monastery and then please answer the following questions before logging. Feel free to write your answers and logs in your native language. If you're visiting the Earthcache as a team, it's sufficient for one person to send the answers for everyone. Just make sure to write down who sent the answers and everyone takes an individual photo of themselves!

1. Describe the basalt behind field 1. Is it dense or vesicular basalt?

2. Did this basalt cool faster or slower than the surrounding rocks? Briefly explain your answer.

3. Behind field 2 you find rhyolite. Describe the color of the matrix and the type and size of the visible crystals.

4. Take a photo of yourself or a personal item at Akhtala Monastery and attach it to your log!

Send me an email with your answers! After submitting your answers, you can log immediately. If anything is wrong, I'll let you know. You don't need to wait for the log to be approved! I hope you enjoy this geological journey of discovery!

Das Kloster Akhtala in Armenien ist überwiegend aus bläulichem Basalt errichtet. Dieses robuste Gestein findet sich sowohl in den Wehrmauern und Türmen der Festung als auch in der Architektur der Kirchen und sonstigen Bauten. Es verleiht der Anlage ihre charakteristische dunkelgraue bis bläuliche Farbgebung. Auffällig an diesem Basalt sind die vielen Löcher. Für einzelne dekorative Objekte im Kloster wurde auch Rhyolith verwendet. Beide Gesteine sehen zwar sehr unterschiedlich aus, haben aber eine ähnliche Entstehungsweise und wurden hier nicht zufällig verwendet.

In vielen Regionen findet man Gesteine vulkanischen Ursprungs wie Basalt, Tuff und Rhyolith. Der Basalt, aus dem das Akhtala-Kloster in Armenien gebaut wurde, stammt aus den umliegenden Regionen, insbesondere aus den vulkanisch geprägten Gebieten des Kleinen Kaukasus. Armenien liegt auf einem geologisch aktiven Gebiet mit reicher vulkanischer Vergangenheit. Die Landschaft Armeniens ist geprägt von vulkanischen Bergen. Das erklärt, warum vulkanische Gesteine wie Basalt und Rhyolith hier so häufig vorkommen und als Baumaterial genutzt wurden.

Die folgende Grafik zeigt die geologische Situation verschiedener armenischer Orte, unter anderem auch von Akhtala:

Entstehung von Basalt

Basalt ist ein dunkles, feinkörniges Gestein, das durch vulkanische Aktivität entsteht. Seine Entstehung beginnt im Erdmantel: Dort schmilzt Gestein, wodurch dünnflüssiges, silikatarmes Magma entsteht, das reich an Eisen und Magnesium ist. Dieses Magma steigt aufgrund seiner geringen Viskosität vergleichsweise leicht auf und kann an die Erdoberfläche oder den Meeresboden gelangen.

Beim Austritt aus Vulkanen oder an mittelozeanischen Rücken kühlt das Magma relativ schnell ab und erstarrt zu Basaltlava. Die Temperaturen des austretenden Magmas liegen typischerweise zwischen 900 °C und 1200 °C, abhängig von seiner chemischen Zusammensetzung. Da das Magma meist nicht vollständig flüssig ist, können darin Einschlüsse von Mineralien oder Gesteinen mit höherem Schmelzpunkt enthalten sein, die beim Aufstieg mitgerissen wurden. Die schnelle Abkühlung an der Oberfläche führt zu einer feinkörnigen Grundmasse. Wird die Abkühlung durch besondere Bedingungen verlangsamt, können sich charakteristische Basaltsäulen oder selten auch kugelförmige Strukturen bilden. 

Entstehung von Vesikulärem Basalt

Bei einem Vulkanausbruch tritt Lava aus dem Erdinneren an die Oberfläche. Die Lava enthält gelöste Gase wie Wasserdampf, Kohlendioxid oder Schwefeldioxid. Beim Austritt an die Oberfläche fällt der Druck stark ab, und die Gase beginnen zu entweichen, ähnlich wie beim Öffnen einer Sprudelflasche. Die Gase bilden Blasen in der noch flüssigen Lava. Wenn die Lava schnell abkühlt, erstarrt sie, bevor alle Gase entweichen können. Die Gasblasen bleiben als Löcher oder Hohlräume im Gestein erhalten. Dieses poröse Gestein nennt man dann „blasiger“ oder „vesikulärer“ Basalt.

Entstehung von Rhyolith

Rhyolith ist ein vulkanisches Gestein, das auf ähnliche Weise wie Basalt, aber durch die rasche Abkühlung von silikatreichem Magma an oder nahe der Erdoberfläche entsteht. Es ist das extrusive (ergussartige) Gegenstück zum Tiefengestein Granit. Während des Aufstiegs durch die Erdkruste reichert sich das Magma weiter mit Kieselsäure an, was zu einer sehr zähflüssigen Lava führt. Beim Vulkanausbruch kühlt diese Lava an der Oberfläche sehr schnell ab, sodass nur kleine Kristalle wachsen können.

Rhyolith ist meist hell gefärbt und kann verschiedene Farbtöne aufweisen, darunter Grau, Weiß, Rosa, Rot, Gelb, Grün oder Violett. Die Farbe hängt von den enthaltenen Mineralien und eventuellen Verunreinigungen ab. Rhyolith ist relativ hart (Mohshärte 6–7) und verwitterungsbeständig.

Typisch für Rhyolith ist das sogenannte porphyrische Gefüge: Bereits im Magma entstandene größere Kristalle (Einsprenglinge) sind in eine feinkörnige bis glasige Grundmasse eingebettet, die durch die schnelle Abkühlung entsteht.

Größere Kristalle / Einsprenglinge im Rhyolith:

Die Einsprenglinge variieren stark, von millimetergroßen Kristallen bis zu 1,5 cm langen Feldspatkristallen.

Quarz: Glasklar oder milchig-weiß, oft hexagonal geformt, glasiger Glanz

Feldspat: - Kalifeldspat (Orthoklas/Sanidin): Rosa, fleischrot oder weiß, tafelige Kristalle mit perlmuttartigem Schimmer

                - Plagioklas: Grau-weiß, gestreifte Zwillinge unter polarisiertem Licht, oft länglich

Biotit: Schwarz-braun, blättrige Formen mit metallischem Glanz, oft verwittert zu Chlorit (grünliche Färbung)

Genießt euren Besuch im Akhtala Kloster und beantwortet dann bitte vor dem Loggen folgende Fragen. Gerne dürft ihr die Antworten und Logs in eurer Muttersprache schreiben. Wenn ihr den Earthcache im Team besucht, dann reicht es aus, wenn einer die Antworten für alle schickt. Schreibt nur bitte dazu, wer die Antworten geschickt hat und macht jeder ein individuelles Foto von von euch!

1.  Beschreibt den Basalt hinter dem Feld 1. Handelt es sich um dichten oder um vesikulären Basalt?

2.  Ist dieser Basalt schneller oder langsamer abgekühlt als die umliegenden Steine? Begründet kurz eure Antwort.

3.  Hinter dem Feld 2 findet ihr Rhyolith. Beschreibt die Farbe der Grundmasse und Art und Größe der sichtbaren Kristalle.

4. Macht ein Foto von euch oder einem persönlichen Gegenstand am Akhtala Kloster und hängt es an euren Log!

Schickt eine Mail mit euren Antworten an mich! Nach dem Absenden der Antworten könnt ihr gleich loggen. Falls etwas nicht in Ordnung ist, melde ich mich. Ihr braucht nicht die Logfreigabe abwarten! Ich wünsche euch viel Spaß bei dieser geologischen Entdeckungsreise!

Quellen:

https://en.wikipedia.org/wiki/Akhtala_Monastery.com

https://traveltoarmenia.am/destination/akhtala-monastery.com

https://georgia.to/places-to-go/armenia/akhtala-monastery.com

https://www.geothermie.de/bibliothek/lexikon-der-geothermie/b/basalt

https://de.wikipedia.org/wiki/Basalt

https://de.wikipedia.org/wiki/Rhyolith

https://de.geologyscience.com/rocks/igneous-rocks/rhyolite/