Igneous Rocks: wszystko, co musisz wiedzieć

Istnieją trzy wielkie kategorie skał: magmowe, osadowe i metamorficzne. W większości przypadków można je łatwo odróżnić. Wszystkie są połączone w niekończącym się cyklu skalnym, przechodząc z jednej formy do drugiej i zmieniając kształt, teksturę, a nawet skład chemiczny po drodze. Skały magmowe powstają z chłodzenie magmy lub lawy i składają się na większą część skorupy kontynentalnej Ziemi i prawie całej skorupy oceanicznej.

Kluczową koncepcją wszystkich skał magmowych jest to, że kiedyś były wystarczająco gorące, aby się stopić. Wszystkie poniższe cechy są z tym związane.

• Ponieważ ich ziarna mineralne rosły ściśle podczas schładzania stopu, są one stosunkowo mocnymi skałami.
• Są wykonane z podstawowych minerałów, które są w większości czarne, białe lub szare. Wszelkie inne kolory, które mogą mieć, są blade.
• Ich tekstury ogólnie wyglądają jak coś upieczonego w piekarniku. Równomierna tekstura gruboziarnistych granit zna budowanie kamieni lub blatów kuchennych. Lawa drobnoziarnista może wyglądać jak czarny chleb (w tym pęcherzyki gazu) lub kruchy ciemny orzech ziemny (w tym większe kryształy).
  instagram viewer

Skały magmowe (pochodzące od łacińskiego słowa oznaczającego ogień, ignis) mogą mieć bardzo różne tła mineralne, ale wszystkie mają jedną wspólną cechę: powstały w wyniku chłodzenia i krystalizacji stopu. Materiał ten mógł być lawą wybuchającą na powierzchni Ziemi, lub magma (niesprzężona lawa) na głębokości do kilku kilometrów, znane jako magma w głębszych ciałach.

Te trzy różne ustawienia tworzą trzy główne typy skał magmowych. Skała utworzona z lawy nazywa się wytłaczaniem, skała z płytkiej magmy nazywa się natrętną, a skała z głębokiej magmy nazywa się plutoniczną. Im głębsza magma, tym wolniej stygnie i tworzy większe kryształy mineralne.

Skały magmowe powstają w czterech głównych miejscach na Ziemi:

• Na rozbieżnych granicach, jak grzbiety środkowego oceanu, płyty rozpadają się i tworzą luki wypełnione magmą.
• Strefy subdukcji występują za każdym razem, gdy gęsta płyta oceaniczna jest umieszczana pod inną płytą oceaniczną lub kontynentalną. Woda z opadającej skorupy oceanicznej obniża temperaturę topnienia powyższego płaszcza, tworząc magmę, która unosi się na powierzchnię i tworzy wulkany.
• Na zbieżnych granicach między kontynentem a kontynentem duże masy lądowe zderzają się, zagęszczając i ogrzewając skorupę do stopienia.
• Hotspoty, podobnie jak Hawaje, tworzą się, gdy skorupa przesuwa się nad pióropuszem termicznym unoszącym się z głębi ziemi. Gorące miejsca tworzą wylewne skały magmowe.

Ludzie często myślą o lawie i magmie jako o płynie, takim jak stopiony metal, ale geologowie uważają, że magma to zazwyczaj papka - częściowo stopiony płyn wypełniony kryształami mineralnymi. W miarę stygnięcia magma krystalizuje się w szereg minerałów, z których niektóre krystalizują wcześniej niż inne. W miarę krystalizacji minerałów pozostawiają one pozostałą magmę o zmienionym składzie chemicznym. Zatem ciało magmy ewoluuje, gdy stygnie, a także porusza się przez skorupę, wchodząc w interakcje z innymi skałami.

Kiedy magma wybucha jak lawa, szybko zamarza i zachowuje zapis swojej historii pod ziemią, który geolodzy mogą odczytać. Petrochemia magmowa jest bardzo złożoną dziedziną, a ten artykuł jest jedynie zarysem.

Trzy rodzaje skał magmowych różnią się między sobą tekstury, zaczynając od wielkości ich ziaren mineralnych.

• Skały wyciskające szybko stygną (w ciągu kilku sekund do miesięcy) i mają niewidoczne lub mikroskopijne ziarna lub apanitową teksturę.
• Skały intruzyjne chłodzą się wolniej (przez tysiące lat) i mają widoczne ziarna o małej lub średniej wielkości lub strukturze phaneritic.
• Skały plutoniczne chłodzą się przez miliony lat i mogą mieć ziarna tak duże jak kamyki - nawet metry.

Ponieważ skały zestalają się ze stanu płynnego, skały magmowe zwykle mają jednolitą tkaninę bez warstw, a ziarna mineralne są ciasno upakowane. Pomyśl o teksturze czegoś, co upiekłbyś w piekarniku.

W wielu skałach magmowych duże kryształy mineralne „unoszą się” w drobnoziarnistej masie gruntu. Duże ziarna nazywane są fenokrystami, a skała z fenokrystami nazywana jest porfirią - to znaczy ma porfirową teksturę. Fenokryształy to minerały, które zestaliły się wcześniej niż reszta skały i są ważnymi wskazówkami dla historii skały.

Niektóre skały wytłaczane mają charakterystyczne tekstury.

• Obsydian, powstaje, gdy lawa szybko twardnieje, ma szklistą teksturę.
• Pumeks i scoria są pianą wulkaniczną, nadmuchaną przez miliony pęcherzyków gazu, które nadają im pęcherzykową teksturę.
• Tuff jest skałą wykonaną w całości z popiołu wulkanicznego, spadającą z powietrza lub lawinową w dół boków wulkanu. Ma piroklastyczną teksturę.
• Lawa poduszki jest grudkowatą formacją utworzoną przez wytłaczanie lawy pod wodą.

Skały magmowe są klasyfikowane według zawartych w nich minerałów. Głównymi minerałami w skałach magmowych są twarde, podstawowe: skaleń, kwarc, amfibole i pirokseny (zwane wspólnie przez geologów „ciemnymi minerałami”), a także oliwin wraz z bardziej miękkim minerałem mika. Dwa najbardziej znane rodzaje skał magmowych to bazalt i granit, które mają wyraźnie różne kompozycje i tekstury.

Bazalt jest ciemną, drobnoziarnistą substancją wielu strumieni lawy i intruzji magmy. Jego ciemne minerały są bogate w magnez (Mg) i żelazo (Fe), dlatego bazalt nazywany jest „mafią” skałą. Może być albo wytłaczający, albo nachalny.

Granit to lekka, gruboziarnista skała uformowana na głębokości odsłoniętej po głębokiej erozji. Jest bogaty w skaleń i kwarc (krzemionkę) i dlatego nazywany jest skałą „felsową”. Dlatego granit jest feliczny i plutonowy.

Bazalt i granit stanowią większość skał magmowych. Zwykli ludzie, nawet zwykli geolodzy, używają tych nazw swobodnie. Dilerzy kamienia nazywają każdy kamień plutonowy „granitem”. Ale magmeni petrologowie używają znacznie więcej nazwisk. Ogólnie mówią o tym bazaltowy i granitowy lub granitoid skały między sobą i na polu, ponieważ prace laboratoryjne wymagają ustalenia dokładnego rodzaju skały według urzędnika klasyfikacje. Prawdziwy granit i prawdziwy bazalt to wąskie podzbiory tych kategorii.

Kilka mniej powszechnych rodzajów skał magmowych może rozpoznać niespecjalista. Na przykład ciemna plutoniczna maficzna skała, głęboka wersja bazaltu, nazywa się gabro. Jasna, natrętna lub wyciskająca skała feliczna, płytka wersja granitu, nazywana jest felitem lub ryolitem. Jest też zestaw ultramaficznych skał z jeszcze więcej ciemnych minerałów i jeszcze mniej krzemionki niż bazalt. Perydotyt jest najważniejszym z nich.

Głębokie dno morskie (skorupa oceaniczna) składa się prawie w całości ze skał bazaltowych, z perydotytem pod spodem płaszcz. Basalty wybuchają również nad wielkimi strefami subdukcji Ziemi, na łukach wysp wulkanicznych lub wzdłuż brzegów kontynentów. Jednak magmy kontynentalne są mniej bazaltowe i bardziej granitowe.

Kontynenty są wyłącznym domem granitowych skał. Niemal wszędzie na kontynentach, bez względu na skały na powierzchni, możesz wwiercić się i ostatecznie dotrzeć do granitoidu. Ogólnie rzecz biorąc, skały granitowe są mniej gęste niż skały bazaltowe, a zatem kontynenty unoszą się wyżej niż skorupa oceaniczna na ultramaficznych skałach płaszcza Ziemi. Zachowanie i historia granitowych ciał skalnych należą do najgłębszych i najbardziej skomplikowanych tajemnic geologii.