Ksenoliitti (vieras kivi) on kalliopala, jota toinen kivi ympäröi. Ksenoliitti voi olla erikokoinen murikka, kivettynyt kappale tai suurempi lohkare, joka on mekaanisesti tai kemiallisesti eriävä ympäröivästä kivialustasta.
Miten ksenoliitit syntyvät
Sitä tapahtuu eniten magmakivissä, kun magma on tarpeeksi juoksevaa virrata kiinteämmän kiven ympäri. Magman liikkuessa se voi ympäröidä ja sisällyttää ympäröiviä kivenlohkareita, jolloin syntyy ksenoliitteja. Ksenoliitteja voi muodostua myös magmakammion reunoilla, mistä kappaleet irtoavat kammion seinämistä tai konsolidoituneesta kivestä. Ne voivat irrota myös laavavirran seinämistä tai ne voivat olla maan pinnalla virtaavan laavan keräämiä.
Yksittäinen vieras kide kutsutaan ksenokristalliksi. Kide, joka ei ole syntynyt samanaikaisesti tai samanlaisista olosuhteista voimassa olevan magman kanssa, luokitellaan usein ksenokristalliksi. Esimerkkejä ksenokristalleista ovat kvartsikiteet vähähiilipitoisessa laavassa ja timantit kimberliitti-diatriiteissa.
Tyypit ja tavalliset esiintymät
Ksenoliitit ja ksenokristallit voivat esiintyä useissa eri kiviympäristöissä:
- Magmakivet: erityisesti nopeasti nousevissa, kuumissa magmissa syntyy usein vaipan peräisiä kappaleita.
- Pinnalla virtaavat laavavirrat: laava voi repiä mukaansa pintakiviainesta tai kammion seinämien fragmentteja.
- Sedimenttikiviin sulautuneet fragmentit: laajempi määritelmä voi kattaa myös sedimenttikerrostumiin jääneet vieraat palat.
- Meteoriiteissa esiintyvät ksenoliitit: jotkin meteoriitit sisältävät fragmentteja eri syntyperäisistä kivistä.
Monet vulkaaniset kivet, kuten Basaltit, kimberliitit, lamproiitit ja lamprofyriitit — erityisesti ne, jotka nousevat syvältä ylemmästä vaipasta — sisältävät usein fragmentteja ja kiteitä, joiden oletetaan kuuluvan alemman vaipan mineralogiaan. Tällaisia kappaleita ovat esimerkiksi peridotiittisen vaipan fragmentit (esim. oliviini- ja pyrokseeni-rikkaat näytteet) sekä joskus eklogiittiset lohkareet.
Geologinen merkitys ja tutkimus
Ksenoliitit ja ksenokristallit antavat tärkeää tietoa muuten saavuttamattoman vaipan koostumuksesta, lämpötilasta ja paineoloista. Koska ne ovat peräisin syvemmistä kerroksista, niiden koostumus ja mineraalifaasi voivat kertoa:
- vaipan mineralogiasta (esim. oliviini-, pyrokseeni- ja garnettipitoisuudet),
- syvyyteen liittyvistä paine- ja lämpötilaarvoista,
- maagisten prosessien ajoituksesta ja migraatioreiteistä (esim. isotopitutkimusten avulla),
- sulkeutumis- ja assimilaatioprosesseista magmakammioissa.
Tutkimusmenetelmiä ovat mikroskopia (polarisoitu valo), elektronimikroanalyysi (EPMA), massaspektrometria (isotooppianalyysit), sekä kokeelliset laboratoriotutkimukset, joilla määritetään mineraalien vakausalueita eri paine- ja lämpötilaolosuhteissa. Nämä menetelmät auttavat tulkitsemaan ksenoliittien alkuperää ja niiden mukaan saatavia tietoja maan sisuksen rakenteesta.
Käytännön ja taloudellinen merkitys
Ksenoliitit ovat myös merkityksellisiä mineraali- ja raakaaineetsinnässä. Esimerkiksi kimberliittien sisältämät vaippaperäiset ksenoliitit voivat tuoda mukanaan timantteja, ja niiden tutkimus voi antaa vihjeitä timanttien esiintymisestä. Lisäksi ksenoliittien koostumus voi kertoa siitä, millaiset kivimuodostumat ovat löytöalueen alla — tieto, jota käytetään petrologiassa ja geologisessa kartoituksessa.
Kentällä huomioitavaa
Tunnistettaessa ksenoliitteja kannattaa huomioida:
- muoto ja kontakti ympäröivään kiveen — ovatko reunat terävät vai pehmeärajaisia (erosio/assimilaation merkit),
- mineraalikoostumus verrattuna ympäröivään kiveen,
- tekstuurit ja mahdollinen lasinen magmainenkontakti, joka viittaa nopeaan kapselointiin.
Yhteenvetona: ksenoliitit ja ksenokristallit ovat arvokkaita näytteitä geologian tutkimuksessa, koska ne tarjoavat harvinaista suoraa tietoa syvemmän maankuoren ja vaipan olosuhteista sekä magmaprosesseista, joita muuten ei voida helposti tutkia suoraan.
