Как образуются магматические горные породы: OneGeology — eXtra — OneGeology Kids — Горные породы и минералы

«Как образуются магматические горные породы?» – Яндекс.Кью

Вулканическая деятельность — один из основных процессов породообразования. И не только породы образуются, но и минералы. В т.ч. и такие, которые относят к полезным ископаемым. Обычно это минералы, в составе которых находятся металлы, необходимые для нашей промышленности.

Да, если кто не в курсе. Порода — это такое образование, которое состоит из определённых минералов. И не просто смесь минералов, а обладает определённой структурной закономерностью (минералы могут располагаться в виде слоёв, крупных/мелких кристаллов, стеклообразном состоянии и проч.).

А минерал — это вещество с фиксированным составом и определённой кристаллической структурой.

Недра Земли всё время в движении. И поэтому где-то возникают вихри, где-то перегрев, одни слои опускаются, другие поднимаются. И одним из проявлений этой движухой — образование очага расплава, который под действием различных факторов начинает двигаться вверх и тогда это образование называют магмой. Вовсе не обязательно она доберётся до поверхности и образуется вулкан. Не редко в процессе движения температура падает и лава застывает в промежуточных трещинах и полостях. Такое явление называется интрузивным магматизмом (плутонизм). И в процессе остывыния происходит много химических и физико-химических процессов, которые приводят к образованию многочисленных минералов, образующих породы, называемые вулканическими. Пока температура высокая, расплав более-менее однородный. Но при понижении какие-то минералы кристаллизуются (обычно кристаллизация — это процесс, для которого необходимо постепенное понижение температуры), а жидкость, как правило, другого химического состава, устремляется вверх (плотность более низкая). Могут расплавляться соседствующие породы. При остывании и затвердевании объём уменьшается, образуются полости, где газовые и водные компоненты способствуют рождению новых минералов. А то под действием разных факторов, температура может возрасти и происходит перекристаллизация в новые минералы с образованием новых пород.

Геологи и минералоги придумали сложную классификацию всех образующихся пород, которых известно большое количество. Самые известные — граниты, порфириты, диориты, базальты…

А вот та магма, что вышла наружу, на поверхность, охлаждается быстро. И тогда кристаллизация или не успевает возникнуть (образуются аморфные стекловидные минералы — обсидиан, например), или образуются очень мелкокристаллические породы. Если в лаве много газов, образуются очень пористые породы (пемза, например)

Как образуются магматические горные породы?

Всегда здорово узнавать что-то новое, открывать для себя каждый день маленькую Америку, особенно, когда речь идет о природе. Насколько я знаю, магма образовала земную кору — основу всей живой природы существующей на планете. Чтобы узнать секрет появления магматических пород на Земле, я предлагаю обратиться в историю на 4,6 млрд. лет назад — это отправная точка формирования Солнечной системы.

Какой была Земля на рассвете Солнечной системы

На этапе формирования Солнечная система сильно отличалась от современной модели: водоворот из пыли и крупных обломков космического мусора кружился вокруг Солнца. Звезда поглощала большую часть пыли и мелкие обломки, становясь при этом все сильнее.

Крупные обломки не сближались с Солнцем из-за большой массы, но выйти за пределы его гравитационного поля им не удавалось, поэтому сегодня человечество наблюдает вращение Земли вокруг Солнца.

Земля на рассвете была астероидом, состоящим из минералов и льда. Вращаясь в облаке пыли, она притягивала к себе мелкие объекты. Из-за увеличения массы давление внутри планеты начало расти, вместе с ним температура ядра повысилась до предела и оно начало плавить остальные слои планеты.

Формирование магматических пород

Планета не имела ни материков, ни океанов, ни четкой внутренней структуры, но жар ядра помог расставить все по местам.

Плавление прорисовало четкую внутреннюю структуру Земли:

• ядро;
• мантию;
• земную кору.

Последняя появилась из-за вытеснения на поверхность газов и водяного пара. Притяжение Земли не давало им выйти в космос, и они охлаждали внешний слой мантии — это привело к образованию литосферы.

Земная кора — остывшая магма. Отличия в её составе и структуре объясняются глубиной расположения, возрастом, путем выхода на поверхность.

Магматическая порода превращается в метаморфическую и осадочную из-за длительного физико-химического взаимодействия с литосферой. Быстрая трансформация магмы наблюдается во время извержений вулкана, когда остывающая магма превращается в лаву и образует нераскристаллизовавшиеся вещества на поверхности.

§ 21. Разнообразие горных пород

§ 21. Разнообразие горных пород

Вы узнаете

•Как образуются различные горные породы.

•Как свойства горных пород зависят от их происхождения.

•Что такое круговорот горных пород.

Вспомните

•Чем отличаются друг от друга горные породы?

Обратитесь к электронному приложению Магматические горные породы. Магматические горные породы образуются при застывании магмы.

Магма (от греч. «магма» — густая мазь) — это расплавленное вещество мантии, насыщенное газами и парами воды.

Магма образуется на глубине от 10 до 200 км. Её температура более 1500 °С. Образовавшаяся магма поднимается в вышележащие слои горных пород. Она может остановиться на глубине нескольких километров (pис. 60). Из медленно остывающей на глубине магмы постепенно образуются глубинные магматические породы. Самая распространённая из них — гранит (рис. 61, а).

Рис. 60. Остановившаяся и застывающая на глубине магма

Часть магмы не застывает на глубине, а поднимается к поверхности Земли. В этом случае из неё резко выделяются растворённые газы и пары воды. Так магма превращается в лаву.

Лава — это магма, потерявшая газы.

Излившись на поверхность суши или дно океанов, лава очень быстро застывает. Из неё образуются излившиеся (вулканические) магматические горные породы, например базальты (рис. 61, б).

Рис. 61. Магматические горные породы: а — гранит; б — базальт

Гранит состоит из крупных кристаллов минералов. Больше всего в нём полевых шпатов и кварца. Гранит может иметь разный цвет: серый, белый, желтоватый, розовый, зеленоватый, в зависимости от цвета полевых шпатов.

Базальты имеют тёмно-серый или чёрный цвет и высокую плотность.

Рис. 62. Отпечаток животного в горной породе

По отпечаткам на горных породах узнают об особенностях строения древних вымерших организмов.

Рис. 63. Песчаник

Чем песок и песчаник отличаются друг от друга?

Осадочные горные породы. Осадочные горные породы образуются путём осаждения и накопления минералов на поверхности земной коры. Благодаря этому они часто имеют слоистое строение. Многие осадочные породы возникают при участии живых организмов. Поэтому в осадочных породах часто встречаются остатки и отпечатки растений и животных (рис. 62). Происхождение осадочных пород может быть различным.

В результате разрушения и выветривания горных пород образуются обломочные и глинистые породы. Обломочные состоят из обломков пород и минералов. Крупные, метровые обломки образуют глыбы и валуны, сантиметровые — щебень, гальку, гравий, миллиметровые частицы — песок. Обломки разного размера могут соединяться, «склеиваться» между собой. Породы в этом случае становятся монолитными и твёрдыми. Так из песка образуется песчаник (рис. 63).

Рис. 64. Горные породы органического происхождения:

а — известняк; б — уголь

Глинистые породы содержат очень мелкие частицы, которые в сухом состоянии образуют пыль. Однако, если глинистые породы намочить водой, частицы крепко сцепляются друг с другом и превращаются во влажную пластичную массу. Из некоторых глин можно лепить разнообразные изделия, которые обжигают, чтобы придать им твёрдость.

Приведите примеры таких изделий. Где их применяет человек?

Породы химического происхождения образуются при выпадении частиц веществ из водных растворов. Среди химических пород наиболее распространены разнообразные соли и гипс.

Породы органического происхождения образуются из остатков живых организмов, накопившихся на дне морей, озёр, болот. Так, из скелетов и панцирей животных образуются известняк и мел, из растительных остатков — торф, уголь (рис. 64). Из остатков живых организмов образуются также нефть и природный газ.

Метаморфические горные породы. Греческое слово «метаморфоза» означает «превращение». Метаморфические горные породы образуются в результате изменения осадочных и магматических пород в глубинах земной коры. Там под влиянием сильного нагревания и сжатия одни горные породы превращаются в другие. Гранит преобразовывается в гнейс, известняк — в мрамор. Самая распространённая метаморфическая порода — гнейс (рис. 65, б).

Рис. 65. Метаморфические горные породы: а — мрамор; б — гнейс

Гнейс по составу минералов похож на гранит, но для него характерно чередование разноцветных прослоек из разных минералов (полевых шпатов, кварца, слюды). Некоторые гнейсы имеют возраст 4 млрд лет. Более древних пород на нашей планете не обнаружено.

Горные породы разного происхождения тесно связаны между собой. В природе происходит непрерывный процесс превращения одних горных пород в другие, который называется круговоротом горных пород (рис. 66).

Рис. 66.

Схема преобразования горных пород

Проанализируйте схему и расскажите, как из одних пород получаются породы другого происхождения.

Вопросы и задания

1.Как различаются горные породы по происхождению?

2.Как образуются магматические горные породы? Какие из них называются глубинными, а какие — излившимися?

3.Назовите распространённые осадочные породы. Какие из них и как используются человеком?

4.Как образуются метаморфические горные породы?

5.Горные породы какого происхождения чаще всего встречаются на поверхности Земли?

6.Приведите примеры использования различных горных пород человеком.

7.Опишите путь превращения горных пород в породы другого происхождения.

8.Как вы считаете, какие горные породы — магматические, осадочные или метаморфические — образовывались на Земле первыми? Объясните почему.

9.Используя учебную коллекцию, определите свойства распространённых горных пород разного происхождения. Сравните их между собой.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ • Большая российская энциклопедия

МАГМАТИ́ЧЕСКИЕ ГО́РНЫЕ ПОРО́ДЫ, ми­не­раль­ные ас­со­циа­ции, об­ра­зо­вав­шие­ся в ре­зуль­та­те кри­стал­ли­за­ции или за­твер­де­ва­ния маг­мы. Ис­сле­до­ва­ния М. г. п. ве­дут по двум на­прав­ле­ни­ям: маг­ма­тич. пет­ро­гра­фии (клас­си­фи­ка­ция по­род, струк­тур­но-тек­стур­ные осо­бен­но­сти) и маг­ма­тич. пет­ро­ло­гии (ус­ло­вия об­ра­зо­ва­ния по­род, эво­лю­ция ве­ще­ст­вен­но­го со­ста­ва и про­цес­сы, про­ис­хо­дя­щие при фор­ми­ро­ва­нии по­род). M. г. п. де­лят на 2 гл. клас­са: эф­фу­зив­ные гор­ные по­ро­ды (вул­ка­ни­че­ские), ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся при за­сты­ва­нии маг­мы на по­верх­ности, и ин­тру­зив­ные гор­ные по­ро­ды (плу­то­ни­че­ские).

Пo со­дер­жа­нию крем­не­зё­ма (SiO₂, в % по мас­се) M. г. п. де­лят на 4 груп­пы: ультраосновныe ( < 45), основныe (45–52), средниe (52–65) и кислыe (65–78). Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ной на по­верх­но­сти Зем­ли эф­фу­зив­ной гор­ной по­ро­дой яв­ля­ет­ся ба­зальт (из груп­пы по­род ос­нов­но­го со­ста­ва), ин­тру­зив­ной по­ро­дой – гра­нит (из груп­пы кис­лых гор­ных по­род). Пo со­дер­жа­нию ще­лоч­ных ок­си­дов (Na

2O + K₂O) вы­де­лены 3 ря­да M. г. п.: нор­маль­ной щёлоч­но­сти, c по­вы­шен­ным со­дер­жа­ни­ем ще­ло­чей (суб­ще­лоч­ные) и ще­лоч­ные. Ще­лоч­ные по­ро­ды вы­де­ля­ют­ся по на­ли­чию в них фельд­шпа­тои­дов и/или ще­лоч­ных тем­но­цвет­ных си­ли­ка­тов (пи­ро­ксе­нов и ам­фи­бо­лов). Гра­нич­ные зна­че­ния (Na₂O + K₂O) ме­ж­ду ря­да­ми M. г. п. зна­чи­тель­но варь­и­ру­ют в за­ви­си­мо­сти от при­над­леж­но­сти к той или иной груп­пе. Со­че­та­ние груп­пы и ря­да оп­ре­де­ля­ет се­мей­ст­во M. г. п. c оп­ре­де­лён­ным со­от­но­ше­ни­ем SiO₂ и (Na₂O + K₂O). Вы­де­ле­ны так­же на­трие­вые, ка­лие­во-на­трие­вые и ка­лие­вые се­рии M. г. п. (по ве­ли­чи­не Na₂O/K₂O), кро­ме то­го, ви­ды (по на­бо­ру ти­по­морф­ных и су­ще­ст­вен­ных ми­не­ра­лов, их ко­ли­че­ст­вен­ным со­от­но­ше­ни­ям) и раз­но­вид­но­сти (тер­мин сво­бод­но­го поль­зо­ва­ния).

Ульт­ра­ос­нов­ные М. г. п. (ду­ни­ты, оли­ви­ни­ты, пе­ри­до­ти­ты) сло­же­ны оли­ви­ном или оли­ви­ном и пи­рок­се­на­ми, в гор­ных по­ро­дах ос­нов­но­го со­ста­ва (пи­рок­се­ни­ты, габб­ро, ба­заль­ты) к ним при­сое­ди­ня­ет­ся каль­цие­вый пла­ги­ок­лаз. B кис­лых М. г. п. (гра­ни­ты, рио­ли­ты, да­ци­ты) умень­ша­ет­ся со­дер­жа­ние маг­не­зи­аль­но-же­ле­зи­стых и каль­цие­вых си­ли­ка­тов и по­яв­ля­ют­ся ще­лоч­ные по­ле­вые шпа­ты и кварц. По­ро­ды сред­не­го со­ста­ва (сие­ни­ты, дио­ри­ты, ан­де­зи­ты) за­ни­ма­ют про­ме­жу­точ­ное по­ло­же­ние ме­ж­ду ос­нов­ны­ми и кис­лы­ми и име­ют пе­ре­ход­ный ми­нер. со­став. С ос­нов­ны­ми по­ро­да­ми их сбли­жа­ет при­сут­ст­вие осн. пла­ги­ок­ла­за (лаб­ра­дор) и от­но­си­тель­но вы­со­кое со­дер­жа­ние цвет­ных ми­не­ра­лов (ро­го­вой об­ман­ки, био­ти­та, ав­ги­та), а с кис­лы­ми – по­яв­ле­ние квар­ца, час­тое пре­об­ла­да­ние ам­фи­бо­ла и био­ти­та над пи­рок­се­ном. По­ч­ти все по­ро­ды сред­не­го со­ста­ва ха­рак­те­ри­зу­ют­ся уме­рен­ны­ми или низ­ки­ми со­дер­жа­ния­ми MgO (кро­ме бо­ни­ни­тов и ор­то­пи­рок­се­ни­тов). По об­щей рас­про­стра­нён­но­сти на зем­ном ша­ре сред­ние по­ро­ды ус­ту­па­ют и ос­нов­ным и кис­лым (дос­та­точ­но ши­ро­ко они раз­ви­ты пре­им. в под­виж­ных склад­ча­тых поя­сах). B ще­лоч­ных M. г. п. на­ря­ду c пе­ре­чис­лен­ны­ми ми­не­ра­ла­ми по­яв­ля­ют­ся не­фе­лин, лей­цит, со­да­лит и др. фельд­шпа­тои­ды (в ульт­ра­ос­нов­ных, ос­нов­ных и сред­них M. г. п.) и эги­рин, ар­фвед­со­нит (в кис­лых). Сре­ди ще­лоч­ных по­род раз­ли­ча­ют аг­паи­то­вые, ес­ли от­но­ше­ние сум­мы ще­ло­чей (Na

2O + K₂O) к гли­но­зё­му (Al₂O₃) боль­ше 1, и миа­ски­то­вые, ес­ли это от­но­ше­ние мень­ше 1. К M. г. п. от­но­сят и вул­ка­но­ген­но-об­ло­моч­ные гор­ные по­ро­ды. M. г. п. раз­ви­ты на кон­ти­нен­тах (во всех склад­ча­тых об­лас­тях, на щи­тах, в фун­да­мен­те плат­форм) и в океа­нах. B гео­ло­гич. ис­то­рии Зем­ли про­ис­хо­дит эво­лю­ция M. г. п. в сто­ро­ну уве­ли­че­ния их раз­но­об­ра­зия. C M. г. п. свя­за­ны по­лез­ные ис­ко­пае­мые. Напр., c кис­лы­ми M. г. п. (аль­би­ти­то­вые и грей­зе­но­вые эн­до­ген­ные ме­сто­ро­ж­де­ния) – ру­ды оло­ва, вольф­ра­ма; со сред­ни­ми – ру­ды же­ле­за, вольф­ра­ма, по­ли­ме­тал­лов; c ос­нов­ны­ми – ти­та­но­маг­не­тит, мед­ные ру­ды, ис­ланд­ский шпат, c ульт­ра­ос­нов­ны­ми – ру­ды хро­ма, пла­ти­ны, ни­ке­ля, a c щё­лоч­но-ульт­ра­ос­нов­ны­ми – ру­ды ти­та­на, фос­фо­ра, цир­ко­ния, ред­ко­зе­мель­ных эле­мен­тов. M. г. п. ис­поль­зу­ют­ся как строи­тель­ные (ту­фы, лаб­ра­до­ри­ты и др.), аб­ра­зив­ные (пем­за) и те­п­ло­изо­ля­ци­он­ные (пем­за, пер­лит) ма­те­риа­лы; как сы­рьё для из­вле­че­ния цен­ных ком­по­нен­тов (напр., алю­ми­ния из не­фе­ли­но­вых сие­ни­тов).

Магматические горные породы

Горными породами

называют скопление природных агрегатов минеральных масс, которые покрывают поверхность Земли и при­нимают участие в строении ее коры. В состав горных пород вхо­дят разные по химическому составу минералы.

Породы, состоя­щие из одного минерала, называют мономинеральными, из двух или более — полиминеральными. Например, известняк — мономинеральная порода, состоит в основном из кальцита, гранит — по­лиминеральная порода, в состав его входят полевой шпат, кварц, слюда и др. Каждая горная порода образовалась в результате определенных геологических процессов.

По условиям происхождения все горные породы делятся на магматические, осадочные, метаморфические.

К магматическим относятся породы, образовавшиеся из изверженной магмы, которая после охлаждения в земной коре или на поверхности и кристаллизации превратилась в массивную, твердую, так называемую кристаллическую породу. Образование кристаллических пород происходит и в наши дни. Магма пред­ставляет собой темную тестоподобную массу, которая состоит из разных химических соединений и находится под влиянием высо­кой температуры и высокого давления, при этом много соедине­ний в ней находятся в газообразном состоянии. Благодаря высо­кой температуре и давлению магма выходит на поверхность Зем­ли или подходит близко к ней, теряет тепло и постепенно или быстро кристаллизуется.

В зависимости от того, где кристаллизуется магма — на по­верхности или на некоторой глубине земной коры — и с какой скоростью она охлаждается, магматические кристаллические породы разделяют на две основные группы: эффузивные, или из­лившиеся, и интрузивные, или глубинные. Эффузивные кристалли­зуются на поверхности Земли, а интрузивные — на некоторой глу­бине от поверхности.

Охлаждение магмы происходит в различных условиях и это влияет на химический, минералогический состав и физическое со­стояние ее массы. Например, если излившаяся порода кристалли­зуется на поверхности Земли при обычном атмосферном давле­нии и быстрой потере тепла, то из нее выделяются различные со­единения в виде газов. Вследствие этого магма обедняется на одни и обогащается на другие химические соединения. При быст­рой кристаллизации магмы образуются породы мелкозернистой структуры.

Совсем иначе кристаллизуется глубинная магма: из нее мень­ше выделяется химических соединений и медленно теряется теп­ло, что способствует образованию кристаллов большего размера. Поэтому глубинные породы имеют крупнокристаллическое строе­ние, а поверхностные — мелкокристаллическое.

Среди излившихся пород наиболее распространены андезиты и базальты (44 %), достаточно распространен липарит (13 %), а все другие породы содержатся в коре Земли в незначительных количествах.

К глубинным породам относятся граниты и порфиры, зани­мающие в 20 раз большую площадь, чем другие породы этого происхождения.

Из основных магматических пород к излившимся относятся липарит, трахит, трахит-апдезит, дацит, андезит, базальт, нефе­линовый базальт, а к глубинным — гранит, гранит-порфир, сие­нит, сиенит-порфир, диорит, габбро, пироксенит.

По составу кварца первичные кристаллические породы разде­ляют на 5 групп.

Основная масса первичных магматических пород состоит из нескольких групп минералов. Среди них больше всего полевых шпатов, амфиболов и пироксенов, а также кварца. В кристалли­ческих породах встречается много других соединений в виде при­месей, в состав которых входят разные микроэлементы и ультра­микроэлементы, ценные для растений (Zn, Mn, Со, Сu, Ne, SI и др.).

Магматические горные породы

Министерство образования и науки

Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра ГРМПИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по общей и исторической геологии

Содержание

Охарактеризуейте известные Вам интрузивные и эффузивные горные породы

Геологическая деятельность подземных вод и их отложения

Что такое фация, какие известные типы фаций и что такое фациальный анализ?

Укажите характерные группы растений для палеозоя и резкие границы смены флоры.

Дайте зарисовки важнейших представителей

Укажите фазы Альпийской складчатости, их время, место проявления и горные системы, сформированные ими

Список литературы

Охарактеризуейте известные Вам интрузивные и эффузивные горные породы

горный порода фация

Горные породы — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород.

По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические(эффузивные и интрузивные), осадочне  иметаморфические.

Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.

Магматические горные породы по своему происхождению делятся на эффузивные и интрузивные. Эффузивные (вулканические) горные породы образуются при изливаниимагмы на поверхность земли. Интрузивные горные породы, напротив, возникают при изливании магмы в толще земной коры.

Разделение пород на магматические, метаморфические и осадочные не всегда очевидно. В осадочных горных породах, в процессе диагенеза, уже при очень низких (в геологическом смысле) температурах, начинаются минеральные превращения, однако породы считаются метаморфическими при появлении в них новообразованного гранита. При умеренных давлениях начало метаморфизма соответствует температуре 300 °C.

При высоких степенях метаморфизма стирается грань между метаморфическими и магматическими горными породами. Начинается плавление пород, смешение новообразованных расплавов с явно внешними. Часто наблюдаются постепенные переходы от явно метаморфических, полосчатых пород, к типичным гранитам. Такие процессы относятся к ультраметаморфизму.

Этот список игнорирует существование большой группы пород, имеющих важное значение,- метасоматические горные породы, образующиеся также в широком температурном интервале. К ним относятся, например, вторичные кварциты по кислым эффузивам, грейзены по гранитам, пропиллиты по средним и основным породам и т. д., а также широкая группа пород, слагающие околожильные зоны. Пропущена также специфическая группа горных пород, названная рудой (понятие не геологическое, а геолого-экономическое). Эта группа пород сложена преимущественно сульфидными минералами, хотя она может включать породы, сложенные и другими минералами (магнетит (железные руды), апатитовые руды, хромитовые руды и т. д.).

Ранее считалось, что отличие метасоматических пород от метаморфических пород заключается в участии воды в образовании только метасоматитов, но последующие исследования показали, что и метаморфические породы (гнейсы и сланцы), образованные даже при высоких температурах, также формируются с участием воды.

Так результаты изотопных исследований по кислым и средним силикатным породам показали, что все силикатные минералы (кварц,биотит, полевые шпаты, гранаты, роговые обманки и пр.) выделяются одновременно с водой, находясь с ней в изотопном равновесии по кислороду. В отличие от кислых пород все силикатные минералы (полевые шпаты, гранаты, оливины, пироксены и т. д.) основных и ультраосновных пород, выделяются в изотопном равновесии по кислороду с СО₂.

Отдельно стоят мантийные породы. С одной стороны, условия в мантии таковы, что даже если порода изначально была магматической, она все равно претерпела бы в мантии изменения. В целом для основного объёма мантии остаётся дискуссионным вопрос, была ли она когда-то в расплавленном состоянии. С другой стороны, по минералогии мантийные породы во многом идентичны породам магматическим. Поэтому к ним применяется номенклатура магматических пород с вариациями.

Есть магматические комплексы, текстурные признаки которых напоминают текстурные особенности осадочных пород. Это расслоённые основные интрузии.

В некоторых из них наблюдаются типичные для осадочных горных пород градационная расслоенность, косая слоистость, ритмичное строение толщи, наличие скоплений тяжёлых минералов. Однако, вместо осадочных алевролитов, песчаников и гравелитов, такие комплексы сложены обычными магматическими породами. Неоднократно образование таких объектов объяснялось метаморфизмом осадочных пород, но такая интерпретация не могла объяснить наличие резких контактов между комплексом и вмещающими породами. На сегодня общепризнанно, что такие объекты формируются в результате гравитационного осаждения минералов из конвектирующего расплава. Т. е. процесс имеет много общего с осадконакоплением, но среда, переносящая вещество в данном случае не вода, а магма.

Описанием и классификацией магматических и метаморфических горных пород занимается петрография, изучением их генезиса — петрология. Описанием, классификацией и анализом условий образования осадочных горных пород занимается Литология, в которой выделяется самостоятельный раздел — Петрография осадочных пород. С Литологией тесно связана родственная ей Седиментология, занимающаяся изучением условий образования современных осадков. Поскольку отсутствуют строгие определения понятий «осадок» и «осадочная порода», то различие между осадком и осадочной горной породой не всегда ясно. Эти науки тесно связаны с геохимией иминералогией.

По глубине формирования породы делятся на три группы: породы кристаллизующиеся на глубине — интрузивные горные породы, например, гранит. Они образуются при медленном остывании магмы и обычно хорошо раскристаллизованны; гипобисальные горные породы образуются при застывании магмы на небольших глубинах, и часто имеют неравномерно зернистые структуры (долерит).

Эффузивные горные породы формируются на земной поверхности или на дне океана (базальт, риолит, андезит).

Подавляющее большинство природных магм содержат в качестве основного компонента кремний и представляют собой силикатные расплавы.

Много реже встречаются карбоновые и сульфидные и металлические расплавы.

Из карбонатных раcплавов образуются карбонатные магматические горные породы — карбонатиты. В XX-том веке зафиксировано несколько извержений вулканов с карбонатитовыми магмами. Сульфидные и металлические расплавы образуются в следствие несовместимости и ликвации с силикатными жидкостями.

Важнейшей характеристикой магматической породы является состав. Существует несколько классификаций магматических горных пород по составу (номенклатура горных пород). Наибольшее значение имеет классификация по содержанию в породах кремнезёмаSiO₂, и щелочей(Na₂O + K₂O). По содержанию щелочей породы делятся на серии. Выделяются породы нормальной, субщелочной и щелочной серий. Формальным признаком такого деления служит появление в породе специфических щелочных минералов. По содержанию SiO₂ породы разделены на ультраосновные — SiO₂ в породе меньше 45 %, основные — если содержание SiO₂ находится в диапазоне от 45 % до 54 %, средние — если от 54 до 65 % и кислые — содержание SiO₂ больше 65 %.

Образование магматических пород непрерывно происходит и сейчас, в зонах активного вулканизма и горообразования.

Метаморфические горные породы

Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород. Факторами, вызывающими эти изменения, могут быть: близость застывающего магматического тела и связанное с этим прогревание метаморфизуемой породы; воздействие отходящих от этого тела активных химических соединений, в первую очередь различных водных растворов (контактовый метаморфизм), или погружение породы в толщу земной коры, где на неё действуют факторы регионального метаморфизма —высокие температуры и давления.

Типичными метаморфическими Г. п. являются гнейсы, разные по составу кристаллические сланцы, контактовые роговики, скарны,амфиболиты, мигматиты и др. Различие в происхождении и, как следствие этого, в минеральном составе Г. п. резко сказывается на их химическом составе и физических свойствах.

Осадочные горные породы

Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях относительно низких температур и давлений в результате преобразования морских и континентальных осадков.

По способу своего образования осадочные породы подразделяются на три основные генетические группы: обломочные породы (брекчии, конгломераты, пески, алевриты) — грубые продукты преимущественно механического разрушения материнских пород, обычно наследующие наиболее устойчивые минеральные ассоциации последних; глинистые породы — дисперсные продукты глубокого химического преобразования силикатных и алюмосиликатных минералов материнских пород, перешедшие в новые минеральные виды; хемогенные, биохемогенные и органогенные породы — продукты непосредственного осаждения из растворов (например, соли), при участии организмов (например, кремнистые породы), накопления органических вещества (например, угли) или продукты жизнедеятельности организмов (например, органогенные известняки). Промежуточное положение между осадочными и вулканическими породами занимает группа эффузивно-осадочных пород. Между основными группами осадочных пород наблюдаются взаимные переходы, возникающие в результате смешения материала разного генезиса. Характерной особенностью осадочных Г. п., связанной с условиями образования, является их слоистость и залегание в виде более или менее правильных геологических тел (пластов).

Геологическая деятельность подземных вод и их отложения

Все воды, находящие ниже поверхности твёрдой Земли называют подземными водами. Эти воды связаны с поверхностными и атмосферными, образуя глобальный круговорот вод.

Горные породы магматические

Горные породы. Горные породы представляют собой скопление одного или нескольких минералов. Мрамор, известняк, гипс состоят из одного минерала, а гранит, базальт — из нескольких. Всего в природе насчитывается около 1000 горных пород. В зависимости от происхождения — генезиса горные породы подразделяются на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.[ …]

Горные породы. В земной коре минералы группируются в естественные ассоциации — горные породы. Выделяют магматические, осадочные и метаморфические породы.[ …]

Магматические горные породы в результате выветривания преобразуются в осадочные. В подвижных зонах земной коры они погружаются вглубь Земли. Там под влиянием высоких температур и давлений они переплавляются и образуют магму, которая, поднимаясь на поверхность и застывая, образует магматические породы.[ …]

Магматические (изверженные) горные породы. Они образуются при остывании расплавленных магм, поднимающихся из глубин Земли к ее поверхности. Различают глубинные породы, если магма застыла на глубине, и излившиеся, если остывание произошло уже на поверхности. Магматические породы состоят преимущественно из силикатов и алюмосиликатов, наиболее важными компонентами которых являются кремнезем (8Ю2) и глинозем (А1203). Дальнейшая классификация ведется прежде всего в зависимости от содержания в породе кремнезема — ангидрида кремниевой кислоты (табл. 7.11).[ …]

Осадочные горные породы, образованные за счет выветривания магматических пород, в подвижных зонах земной коры вновь погружаются в зону высоких температур и давлений. Там они переплавляются и образуют магму — источник новых магматических пород. После поднятия этих пород на земную поверхность и действия процессов выветривания вновь происходит трансформация их в новые осадочные породы (рис. 6.7). Символом круговорота веществ является спираль, а не круг. Это означает, что новый цикл круговорота не повторяет в точности старый, а вносит что-то новое, что со временем приводит к весьма значительным изменениям.[ …]

Нефелиновые породы Кемеровской области и Красноярского края относятся к нефелиновым сиенитам — магматической щелочной горной породе, состоящей из нефелина, щелочного полевого шпата, биотита и щелочных амфиболов и пироксенов. В Кия-Шалтырской породе содержится в среднем, %: 27,5 AI203; 13,0 Na20 + К20; 40—41 Si02; 4—5 Fe2Os, т. е. по количеству глинозема они приближаются к кольскому концентрату, но имеют значительно меньшее содержание щелочей. Такая порода без обогащения перерабатывается на глинозем и другие ценные составляющие способом спекания.[ …]

Доля различных горных пород в земной коре неодинакова. Более 70% приходится на магматические породы, около 17% — йа метаморфические и лишь чуть больше 12% — на осадочные (табл. 5).[ …]

Так называются породы, образовавшиеся в результате осаждения или химических солевых минералов в водных бассейнах, или органического материала в виде остатков растений, или землистых масс из суспензии текучих вод и т. д. Все осадочные горные породы относятся к вторичным образованиям. Особенно большая группа осадочных пород, представленная землистыми массами, образовалась в результате физического выветривания плотных магматических и метаморфических горных пород, неоднократного последующего физического разрушения (выветривания) и пе-реотложения минеральной массы ветром, морем, реками, ледниками, ледниковыми, талыми и дождевыми водами.[ …]

Трещиноватость пород обнаруживается практически в любых горных породах, независимо от структурного положения, петрографического состава, возраста, образуя сложную систему (сеть) мелких и более крупных трещин, рассекающих толщу пород на значительную глубину (до 300—400 м). Наиболее крупные трещины, группируясь в системы определенных направлений, разделяют массивные и плотные осадочные, магматические и метаморфические породы на блоки — отдельности различной формы и размеров.[ …]

Метаморфические горные породы. Они образуются путем глубокого преобразования магматических и осадочных пород под действием огромных давлений и высоких температур на большой глубине. В результате получаются породы, отличающиеся от исходных минералогическим составом.[ …]

Метаморфические породы образуются путем преобразования (метаморфизма) магматических или осадочных горных пород. Эти преобразования совершаются под воздействием высоких давлений и температур в недрах земной коры, причем вся масса породы сохраняет твердое агрегатное состояние. К наиболее распространенным метаморфическим породам относятся сланцы, гнейсы, кварциты, мрамор. Верхний слой земной коры (до глубины 16 км) на 95 % сложен из магматических пород. Осадочные породы составляют лишь 1 % от массы этого слоя земной коры, метаморфические породы -4%.[ …]

Почвообразующими породами служат разнообразные продукты выветривания горных пород различного происхождения и возраста. Широко распространены продукты выветривания меловых, третичных (известняки, песчаники, сланцы) осадочных отложений, а также породы магматического происхождения. По межгорным долинам и впадинам коренные породы часто перекрыты чехлом четвертичных скелетных отложений различной мощности и механического состава. Встречаются почвообразующие породы, содержащие водорастворимые соли, на которых формируются засоленные почвы (Тянь-Шань, Памир).[ …]

По способу образования Горные породы делят на магматические, метаморфические и осадочные.[ …]

Поступление кадмия в почвы и горные породы происходит различными путями, в основном за счет газообразных и жидких выбросов в процессе его производства или переработки, а также отходов. В мире ежегодно в атмосферу поступает до 7300 т кадмия. Из атмосферы частицы кадмия в виде СсЮ или СёБ осаждаются в почвы и горные породы. Особенно большое поступление кадмия из атмосферы наблюдается вблизи металлургических заводов или фабрик по производству пигментов (до 300 мкг/м2 в сут.). В чистых почвах кадмий содержится в количестве около 0,1 мг/кг сухой массы, или 0,3 кг/га. Кроме того, его соединения поступают в грунты и почвы со сточными водами предприятий, с удобрениями (особенно фосфорными), из свалок и очистных сооружений. В осадочных породах кадмий может концентрироваться в количествах до 11 мг/кг, в магматических и метаморфических — почти на порядок ниже.[ …]

Важные данные по химическому составу магматических пород территории СССР в зависимости от географического положения и геологической истории различных районов были получены С, П. Соловьевым (Распределение магматических горных пород СССР.[ …]

По величине магнитной восприимчивости все горные породы подразделяются на четыре группы: слабомагнитные, среднемагнитные, сильномагнитные и оченьсильномагнитные. К числу сильномагнитных и очень сильномагнитных пород относятся магматические породы. Осадочные породы, напротив, относятся к слабомагнитным породам. Метаморфические породы занимают промежуточное положение между магматическими и осадочными породами.[ …]

Таким образом, геологический цикл и круговорот горных пород состоит из: 1) выветривания, 2) образования осадков, 3) образования осадочных пород, 4) метаморфизма, 5) магматизации. Выход на дневную поверхность магмы и образования магматических пород повторяет весь цикл сначала. Полный цикл может прерываться на различных стадиях (3 или 4) в том случае, если в результате тектонических поднятий и денудации горные породы выйдут на дневную поверхность и подвергнутся повторному выветриванию.[ …]

По происхождению (генезису) слагающие литосферу горные породы делятся на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.[ …]

При дальнейшем повышении температуры в недрах Земли горные породы, несмотря на высокое давление, расплавляются, образуя магму. При этом выделяется много газов. Это еще больше увеличивает и объем расплава, и его давление на окружающие породы. В результате очень плотная, насыщенная газами магма стремится туда, где давление меньше. Она заполняет трещины в земной коре, разрывает и приподнимает пласты слагающих ее пород. Часть магмы, не достигнув земной поверхности, застывает в толще земной коры, образуя магматические жилы и лакколиты. Иногда же магма вырывается на поверхность, и происходит ее извержение в виде лавы, газов, вулканического пепла, обломков горных пород и застывших сгустков лавы.[ …]

В зависимости от зоны образования различают три генетических типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические.[ …]

Эндогенные воды образуются в результате возникновения молекул воды в горных породах и магматических очагах при химических реакциях и подразделяются на литогенные — образовавшиеся в процессе литогенеза осадочных пород на стадии катагенеза и гипоген-н ы е — воды из магмы и мантии.[ …]

Физическое выветривание — это механическое раздробление, измельчение горных пород. Происходит оно при резком изменении температуры. При нагревании порода расширяется, при охлаждении — сжимается. Так как коэффициент расширения разных минералов, входящих в породу, неодинаков, процесс ее разрушения усиливается. Вначале порода распадается на крупные глыбы, которые с течением времени измельчаются. Ускоренному разрушению породы способствует вода, которая, проникая в трещины, замерзает в них, расширяется и разрывает породу на отдельные части. Наиболее активно физическое выветривание действует там, где происходит резкая смена температуры, а на поверхность выходят твердые магматические породы — гранит, базальт, сиениты и т. д.[ …]

Под влиянием гидроклиматических и биотических компонентов происходит выветривание горных пород. Плотные магматические, метаморфические и осадочные породы разбиваются трещинами, распадаются сначала на крупные обломки, затем на мелкозернистый и глинистый материал; горные породы в результате выветривания меняют не только физические, но и химические свойства, так как с помощью водных растворов выносятся одни элементы и их соединения и возрастает концентрация других. Так образуется на материнских горных породах кора выветривания, венчающаяся на поверхности почвой.[ …]

Тяжелые металлы относятся преимущественно к рассеянным химическим элементам, содержащимся в горных породах в небольшом количестве (0,01% по массе). При этом насыщенность горных пород разного происхождения ТМ различается, в табл. 2 представлены средние содержания некоторых ТМ в главных типах магматических пород.[ …]

Круговые движения воды не ограничиваются поверхностью Земли. Значительное количество воды присутствует в горных породах в виде пленочных и поровых вод, еще больше входит ее в состав минералов, образующихся в зоне гипергенеза. Все глинистые минералы, оксиды железа и другие распространенные в этой зоне соединения содержат в своем составе воду. Подсчитано, что в 16-километровом слое земной коры содержится примерно 200 млн км воды. Поступая в глубинные зоны земной коры, связанные формы воды постепенно освобождаются и включаются в метаморфические, магматические и гидротермические процессы. С вулканическими газами и горячими источниками глубинные воды поступают на поверхность.[ …]

Территории с высокими дозовыми нагрузками занимают не более 1,4% площади России и не образуют единой зоны. Это горный и высокогорный районы южной, юго-восточной и восточной окраин России. Повышенная доза радиации определяется здесь коренными выходами магматических пород ультракислого, щелочного составов и ультраметаморфическими породами. В интенсивность радиации заметный вклад вносят также дозовые нагрузки космического излучения, т.к. абсолютные высоты достигают 1500-2000 м и выше (Рихванов, 1997).[ …]

Природные химические соединения элементов земной коры называются минералами. Из них и состоят многочисленные типы горных пород. Основными группами горных пород являются магматические, осадочные и метаморфические.[ …]

Возраст Земли нельзя определить, не обращаясь к метеоритам. Очевидно, что возраст Земли больше, чем возраст самых древних пород, для которых он равен 3 • 109 лет. Геологические данные ничего не дают для первых миллиардов лет существования Земли. Это связано с тем, что тогда выделение тепла было намного больше, чем теперь. Земная кора еще не выделилась и радиоактивные элементы в среднем располагались глубже. Магматическая активность была очень высокой, и образовавшиеся горные породы вновь подвергались расплавлению и переработке.[ …]

Поверхность земной коры формируется благодаря трем разнонаправленным воздействиям: 1) эндогенным, включающим тектонические и магматические процессы, создающие неровности рельефа; 2) экзогенным, вызывающим денудацию (выравнивание) этого рельефа за счет разрушения и выветривания слагающих его горных пород и 3) осадко-накоплению, скрывающему неровности рельефа фундамента и формирующего самый верхний слой земной коры. Выделяют два основных типа земной коры: «базальтовая» океаническая и «гранитная» континентальная.[ …]

Литосфера (греч. «литое» — камень) — каменная оболочка Земли, включающая земную кор .мощностью (толщиной) от б (под океанами) до 80 км (горные системы) (рис. 6.1). Земная кора сложена горными породами. Доля различных горных пород в земной коре неодинакова — более 70% приходится на базальты, граниты и другие магматические породы, около 17% — на преобразованные давлением и высокой температурой породы и лишь чуть больше 12% — на осадочные (табл. 6.1).[ …]

Ртуть представляет собой рассеянный элемент, и ее среднее содержание в земной коре, по разным сведениям, колеблется от 0.03 до 0.08 мг/кг, в горных породах — от 0.00021 до 1.0 мг/кг [70, 130, 131, 169, 183, 311]. Как правило, во всех типах магматических пород содержание ртути очень низкое и не превышает п 10 мкг/кг. Более высокие концентрации этого элемента установлены в осадочных породах, особенно в глинистых сланцах, богатых органическим веществом, — от 10 до 1000 мкг/кг [70, 311].[ …]

В 1905 г. Стретт (Рэлей) установил неоднородное распределение радиоактивных источников в Земле. Оказалось, что концентрация радиоактивности в магматических горных породах намного превосходит ту величину, которую должна иметь Земля для объяснения наблюдаемого теплового потока. Он предположил, что радиоактивные элементы находятся только в земной коре. Это сразу сняло проблему теплопроводности, которая привела Кельвина к ошибочному выводу.[ …]

По представлениям В. И. Вернадского, биосфера включает живое вещество (т. е. все живые организмы), биогенное (уголь, известняки, нефть и др.), косное (в его образовании живое не участвует, например, магматические горные породы), биокосное (создается с помощью живых организмов), а также радиоактивное вещество, вещество космического происхождения (метеориты и др.) и рассеяные атомы. Все эти семь различных типов веществ геологически связаны между собой.[ …]

Водород в земной коре образуется несколькими путями: при разложении воды под действием радиоактивных элементов, реакции воды с оксидами металлов, разложении воды при высокой температуре на контакте с горными породами, при биохимических процессах. По мнению С. И. Мацуо, наиболее благоприятные условия для образования водорода имеются в магматических расплавах при температуре 1200° С. Несмотря на множество процессов генерации водорода, в пластовых водах он встречается редко и обычно в небольшом количестве, что обусловлено высокой химической активностью молекулярного водорода.[ …]

магматических пород | Национальное географическое общество

Магматические породы образуются, когда магма (расплавленная порода) охлаждается и кристаллизуется либо на вулканах на поверхности Земли, либо пока расплавленная порода все еще находится внутри коры. Вся магма развивается под землей, в нижней коре или верхней мантии из-за сильного тепла там.

Магматические породы могут иметь различный состав в зависимости от магмы, из которой они охлаждаются. Они также могут выглядеть по-разному в зависимости от условий охлаждения.Например, две породы из одинаковой магмы могут стать риолитом или гранитом, в зависимости от того, остывают ли они быстро или медленно.

Две основные категории магматических пород — экструзивные и интрузивные. Экструзионные породы образуются на поверхности Земли из лавы, которая представляет собой магму, вышедшую из-под земли. Интрузивные породы образуются из магмы, которая остывает и затвердевает в земной коре.

Когда лава выходит из вулкана и превращается в экструзионную магматическую породу, также называемую вулканической, порода очень быстро остывает.Кристаллы внутри твердых вулканических пород маленькие, потому что у них не так много времени, чтобы сформироваться, пока порода полностью не остынет, что остановит рост кристаллов. Эти мелкозернистые породы известны как афанитовые — от греческого слова, означающего «невидимый». Они получили такое название, потому что кристаллы, которые образуются внутри них, настолько малы, что их можно увидеть только в микроскоп. Если лава остывает почти мгновенно, образующиеся породы будут стекловидными, без отдельных кристаллов, таких как обсидиан. Есть много других видов экструзионных магматических пород.Например, волосы Пеле — это длинные и очень тонкие пряди вулканического стекла, а пахоехо — это гладкая лава, которая образует блестящие округлые кучи.

Интрузивные породы, также называемые плутоническими породами, медленно охлаждаются, не достигая поверхности. У них есть крупные кристаллы, которые обычно видны без микроскопа. Эта поверхность известна как фанеритовая текстура. Пожалуй, самая известная фанеритовая порода — гранит. Один крайний тип фанеритовой породы, называемый пегматитом, часто встречается в США.штат Мэн. Пегматит может иметь огромное разнообразие форм и размеров кристаллов, в том числе некоторые больше, чем человеческая рука.

Как образуются магматические породы?

Образование изверженных горных пород

Диаграмма, изображающая образование магматических пород. Изображение предоставлено: VectorMine / Shutterstock.com

Скалы можно разделить на три типа: осадочные, метаморфические и магматические. Магматическая порода образуется, когда магма, представляющая собой жидкую расплавленную породу, охлаждается или застывает, затвердевая в породу и горные образования.Когда эта магма, или расплавленная порода, выходит на поверхность, она испытывает изменение температуры и давления, что заставляет ее охлаждаться и кристаллизоваться, образуя горную породу. Слово «огненный» происходит от латинского слова ignis, что означает «огонь». Это описывает, как магма, или горная порода, расплавленная огнем, является основой всех вулканических пород. Большая часть поверхности Земли и горные породы в земной коре состоят из вулканических пород. Это наиболее распространенный тип горных пород на Земле, поскольку он покрывает примерно пятнадцать процентов поверхности Земли, но также составляет большую часть внутренних слоев Земли под корой.

Расплавленная порода известна как магма, когда она находится под поверхностью земли, и лава, когда она вырывается из-под земли. Вот почему известно, что вулканы имеют потоки лавы, а расплавленная подземная порода называется магмой.В обоих случаях это порода, которая была расплавлена ​​одним из трех способов: за счет повышения температуры, изменения состава или снижения давления.

Поскольку магматические породы образуются из расплавленной породы, которая находится в густой вязкой форме, она может принимать самые разные текстуры, внешний вид и состав при охлаждении и затвердевании. Иногда лава извергается с силой при извержении вулкана, а в других случаях в земной коре открываются трещины, и магма медленно просачивается наружу.Скорость, с которой он охлаждается и затвердевает, в значительной степени влияет на тип формирующейся вулканической породы. Скалы также могут образовываться либо над землей, например на поверхности земной коры, либо еще под поверхностью. Когда горные породы образуются над землей, они называются экструзивными породами, а магма, остывающая под корой, называется интрузивными породами. Существует также третья классификация, которая представляет собой интрузивную породу, которая образуется на небольшой глубине чуть ниже коры, и известна как гипабиссальная, или субвулканическая порода.

Формирование экструзионных горных пород

Базальт — это экструзионная вулканическая порода. Изображение предоставлено: Yes058 / Shutterstock.com

Экструзионные породы — это горные породы, которые сформировались на поверхности земли.Это происходит, когда магма вырывается из мантии или коры на поверхность. Обычно это происходит в вулканических областях, когда вулканы извергаются или источают магму. Когда горячая жидкая порода ударяется о поверхность открытого воздуха, она охлаждается и затвердевает, образуя породу. Поскольку наиболее распространенный путь выхода магмы — это вулканическая активность, эти породы часто называют вулканическими породами. Рок имеет тенденцию очень быстро остывать, когда попадает на открытый воздух. Даже в теплом климате температура над землей намного ниже, чем температура под корой, и находится при гораздо более низком давлении, поэтому магма быстро охлаждается и затвердевает.Когда расплавленная порода охлаждается, она образует кристаллы в составе своей породы. Когда магма быстро остывает, этим кристаллам не нужно долго формироваться, и поэтому они намного меньше, поскольку кристаллы перестают формироваться, когда порода полностью остынет.

Магматические породы с более мелкими кристаллами имеют тенденцию быть более гладкими и стекловидными.Чем быстрее остывает порода, тем больше похоже на стекло. Одним из ярких примеров этого является обсидиан, чрезвычайно стеклянный черный камень, который образуется почти мгновенно и поэтому не имеет отдельных кристаллов в своем составе. Этот процесс остывания чрезвычайно горячей магмы привел к образованию различных типов горных пород очень необычной формы. Эти вариации рисунка, текстуры и даже состава зависят от скорости и температуры лавового потока. Медленно движущаяся лава имеет тенденцию образовывать короткие крутые потоки, в то время как быстро движущиеся потоки производят более длинные тонкие вариации.

Одна из скал, наиболее часто ассоциируемых с этим вулканическим потоком, — лава пахоехо. Этот тип экструзионной породы очень быстро охлаждается, когда вытекает из вулкана или трещины. Из-за этого скала сохраняет глянцевый прокатный вид и выглядит так, как будто она застыла в середине потока, что, по сути, так и было. Другой пример — Pillow Lava, которая образует пузыри, похожие на шары из твердой породы.Это происходит по тому же принципу, что и лава пахоехо, но вместо этого происходит исключительно под водой. В других случаях лава извергается из вулкана, выбрасывая его в открытую атмосферу, где почти мгновенно затвердевает.

В этих случаях лава может охладиться в воздухе или при приземлении, образуя грубые, пузырчатые или волокнистые породы.Эти породы и образования пепла, известные как вулканическая галька, пепел, град или туфы, образуются в воздухе и падают в виде горных пород. Один из главных примеров этого — Лапиллистон. Другие распространенные экструзионные породы включают пемзу, пепертит или сетчатую структуру. Все эти типы имеют разную степень отверстий или оспин, которые придают им грубую, иногда даже сетчатую текстуру, вызванную газовыми карманами, которые испаряются и оставляют зазоры в породе. Экструзивные магматические породы также включают андезит и базальт, причем базальт является одним из наиболее распространенных побочных вулканических продуктов.

Формирование интрузивных горных пород

Гранит, интрузивная вулканическая порода. Изображение предоставлено: Александр Победимский / Shutterstock.com

Навязчивая порода — это порода, которая образуется в небольших карманах под земной корой.Эта магма не вырывается на свободу, а остывает и затвердевает, находясь в земной коре. Это означает, что интрузивные породы, также известные как плутонические породы, охлаждаются гораздо медленнее, чем экструзивные, поскольку они окружены ранее существовавшими породами. Из-за этого медленного процесса охлаждения у кристаллов в породе больше времени для образования, поэтому они больше и обычно видны невооруженным глазом. Камни с такой кристаллической структурой известны как фанеритовые породы. Видимые кристаллы могут иметь самые разные формы и размеры.Интрузивные породы в целом представляют собой очень твердые, компактные породы. Хотя их цвет и кристаллизация могут быть очень высокими, они всегда полностью минеральные, так как тепло и давление, под которыми они образуются, не позволяют органическому веществу оставаться. Большинство интрузивных пород крупнозернистые, без пустот и воздушных карманов. Есть пять типов интрузивных пород: гранит, пегматит, габбро, диорит и перидотит. Гранит — самый распространенный тип наземных интрузивных пород, в то время как габбро — это тип, который чаще всего встречается под водой.

Формирование гипабиссальных скал

подкатегория интрузивных пород — гипабиссальная, или субвулканическая порода.Это разновидность вулканической породы, которая образуется на очень небольшой глубине, то есть чуть ниже поверхности земли. Это часто происходит в трещинах или вблизи разломов. Эти породы во многом похожи на другие интрузивные породы, но имеют промежуточные размеры зерен и текстуру, как правило, посередине между теми, которые встречаются в экструзионных и других типах интрузивных пород. К таким породам относятся диабаз, кварц-долерит, микрогранит и диорит.

магматических пород | Геологическое общество Глазго

Магматические породы образуются, когда расплавленный материал внутри Земли, называемый магмой, охлаждается и затвердевает, образуя кристаллы.Таким образом, они характеризуются взаимосвязанной кристаллической структурой.

Магматические породы можно классифицировать по-разному:

1. Навязчивый или выдавливающий. Интрузивные (плутонические) породы образуются, когда магма затвердевает в земной коре под поверхностью. Обычно он медленно остывает и образует крупные кристаллы. Экструзионные (вулканические) породы образуются, когда магма извергается на поверхность Земли в виде потоков лавы, и обычно быстро остывает, образуя небольшие кристаллы. Он также может взорваться в виде пепла. Иногда расплавленная лава остается в течение долгого времени в своей магматической камере, позволяя сначала сформироваться кристаллам определенного минерала, поэтому, когда вся порода окончательно затвердевает, она содержит эти большие кристаллы, называемые вкрапленниками, заключенные в основную массу мелких кристаллов.Лава на поверхности иногда очень быстро остывает, не давая кристаллам вырасти; это приводит к образованию стекла.

2. Кислые, промежуточные или основные, в зависимости от количества элементов кремнезема, SiO ₂ , которые они содержат. Кислые породы, такие как гранит, микрогранит и риолит, богаты кремнеземом и содержат, среди прочего, кварц, полевой шпат и биотит. Основные породы, такие как габбро, долерит и базальт, бедны кремнеземом и содержат, среди прочего, минералы оливин, пироксен, полевой шпат и / или кварц; они также богаты металлами, магнием и железом, и их часто называют «мафическими».К промежуточным породам относятся диорит, микродиорит и андезит.

Основные магмы очень тонкие, легко текут по земле или по склону своего вулкана, и они часто образуют огненные фонтаны, как на Гавайях, и трещинные извержения, как в Исландии. Содержащиеся в них газы легко улетучиваются, когда они извергаются, оставляя в породе отверстия, называемые пузырьками.

Кислые магмы очень вязкие, густые и липкие. Они часто прорываются взрывным образом, образуя массивные извержения и пирокластические потоки, как это произошло на Везувии (79 г. н.э.) и на горе Святой Елены (1980 г.).

На всех картинках ниже диаметр монеты 22 мм.

Базальт с кристаллами полевого шпата плагиоклаза Базальт против габбро Риолит с вкрапленниками полевого шпата

Полевой шпат в граните часто бывает розовым или красным из-за присутствия в кристалле железа.

Гранит Петерхед

Мэгги Доннелли

магматических пород | Науки о Земле

На этом уроке будут обсуждаться вулканические породы, их образование, их классификация и некоторые из их общих применений.Магматические породы могут быть, а могут и не быть найдены в естественных условиях там, где вы живете, но есть вероятность, что вы видели материалы, сделанные из вулканических пород. Одна из самых распространенных магматических пород — гранит (рис. 4.1). Гранит широко используется в строительных материалах и изготовлении статуй. Возможно, вы использовали пемзу для разглаживания кожи или для работы по дому. Пемза — еще один пример вулканической породы (рис. 4.2). Пемза используется для изготовления джинсов, выстиранных под камнями! Пемзу помещают в гигантские стиральные машины с недавно произведенными джинсами и переворачивают, чтобы придать джинсам характерный «потертый» вид.Вы также, вероятно, используете вулканическую породу, когда чистите зубы каждое утро. В зубную пасту иногда добавляют измельченную пемзу, которая действует как абразивный материал, очищающий зубы.

Рис. 4.1 : Гранит — это вулканическая порода, обычно используемая в статуях и строительных материалах.

Рис. 4.2 : Пемза — это легкая магматическая порода, используемая для абразивных материалов.

Задачи урока

• Опишите, как образуются магматические породы.
• Опишите свойства некоторых распространенных типов магматических пород.
• Расскажите о некоторых распространенных применениях магматических пород.

Кристаллизация

Магматические породы образуются при охлаждении и затвердевании расплавленного материала. Они могут образовываться как под поверхностью Земли, так и над ней. Они составляют большую часть горных пород на Земле. Большая часть вулканических пород находится под поверхностью и покрыта осадочными породами, поэтому мы не часто видим, сколько вулканических пород на Земле. Однако в некоторых местах на поверхности Земли можно увидеть большие участки изверженных горных пород.На рис. 4.3 показан пейзаж в калифорнийской Сьерра-Неваде, полностью состоящий из гранита, вулканической породы.

Рис. 4.3 : Этот ландшафт высоко в Сьерра-Неваде в Калифорнии полностью состоит из гранита, обнаженного на поверхности Земли.

Магматические породы называются интрузивными или плутоническими , когда они охлаждаются и затвердевают под поверхностью . Поскольку они образуются в пределах Земли, охлаждение происходит медленно, .Такое медленное охлаждение дает время для образования крупных кристаллов, поэтому интрузивные или плутонические вулканические породы имеют относительно крупные минеральные кристаллы, которые легко увидеть. Гранит — самая распространенная интрузивная магматическая порода (рис. 4.4).

Рис. 4.4 : крупный план образца гранита. Обратите внимание на черные и белые части. Каждый цвет представляет собой отдельный минерал в породе. Вы можете легко увидеть минеральные кристаллы, из которых состоит эта плутоническая вулканическая порода.

Магматические породы называются экструзивными или вулканическими , когда они образуются над поверхностью . Они затвердевают после того, как расплавленный материал выливается на поверхность через отверстие, такое как вулкан (рис. 4.5). Экструзивные или вулканические магматические породы охлаждаются намного быстрее и, следовательно, имеют более мелкие кристаллы. Поскольку быстрое охлаждение не дает времени для образования крупных кристаллов, минералы в породе нелегко увидеть. Некоторые вулканические магматические породы остывают так быстро, что кристаллы вообще не развиваются.Они образуют стекло, например обсидиан . Другие, такие как пемза, содержат отверстия, в которых застревали пузырьки газа, когда материал был еще горячим и расплавленным. Отверстия делают пемзу настолько легкой, что она фактически плавает в воде. Самая распространенная экструзионная магматическая порода — базальт, порода, которая особенно распространена под океанами (рис. 4.6).

Рис. 4.5 : Экструзивные или вулканические магматические породы образуются после охлаждения лавы над поверхностью.

Рисунок 4.6 : Это примеры базальта ниже южной части Тихого океана. Базальт — это экструзионная магматическая порода, распространенная под океанами, хотя она также встречается в некоторых местах на континентах.

Композиция

Магматические породы классифицируются в зависимости от того, как и где они образовались (другими словами, являются ли они плутоническими или вулканическими), и их минерального состава (с описанием содержащихся в них минералов). Минеральный состав магматических пород обычно описывается как кислый, средний, основной или ультраосновной (в качестве примеров см.Рисунок 4.7 и рисунок 4.8). Felsic горные породы состоят из светлых минералов с низкой плотностью, таких как кварц и полевой шпат. Mafic горные породы состоят из темных минералов с высокой плотностью, таких как оливин и пироксен. Промежуточные породы имеют состав от кислого до основного. Ультрамафические породы содержат более 90% основных минералов и очень мало легких кислых минералов. В Таблице 4.1 показаны некоторые распространенные магматические породы, классифицированные по способу возникновения и минеральному составу.

Таблица 4.1: Обычные магматические породы

Способ возникновения	Минеральный состав
	Felsic	Промежуточное	Основной	Ультрабазит
Вулканический / Экструзивный	Риолит	Андезит	Базальт	Komatiite
Плутоническая / интрузивная	Гранит	Диорит	Габбро	Перидотит

Породы, перечисленные в таблице выше, являются наиболее распространенными вулканическими породами, но на самом деле существует более 700 различных типов вулканических пород.Гранит, пожалуй, самый полезный для человека. Мы используем гранит во многих строительных материалах и в искусстве. Как уже говорилось во введении к этому уроку, пемза обычно используется в качестве абразивов. Перидотит иногда добывают для получения перидота, типа драгоценного камня, используемого в ювелирных изделиях. Диорит чрезвычайно твердый и обычно используется в искусстве. Древние цивилизации широко использовали его для изготовления ваз и других предметов декоративно-прикладного искусства.

Рис. 4.7 : Риолит является примером экструзивной или вулканической кислой породы.Обратите внимание на его светлый цвет и мелкие кристаллы.

Рис. 4.8 : Это увеличенная фотография перидотита, экструзивной или вулканической ультраосновной магматической породы. Зеленый минерал — оливин.

Краткое содержание урока

• Магматические породы образуются либо при очень медленном охлаждении глубоко внутри Земли, либо при быстром охлаждении магмы у поверхности Земли.
• Состав магмы будет определять минералы, которые будут кристаллизоваться, образуя различные типы магматических пород.

Обзорные вопросы

1. В чем разница между плутонической и вулканической магматической породой?
2. Почему вулканические магматические породы обычно имеют более мелкие кристаллы, чем плутонические магматические породы?
3. Как классифицируются магматические породы?
4. Опишите два отличия гранита от базальта.
5. Иногда магматические породы содержат как крупные кристаллы, так и крошечные кристаллы минералов. Предложите способ, которым кристаллы обоих этих размеров могли образоваться в породе.

Словарь

экструзивный или вулканический

Тип магматической породы, которая образуется над поверхностью Земли.

фельзический

Тип вулканической породы, состоящей в основном из легких минералов, таких как кварц и полевой шпат.

средний

Тип магматической породы, находящейся между кислым и основным.

интрузивный или плутонический

Тип магматической породы, которая образуется внутри Земли.

основной

Тип вулканической породы, состоящей в основном из плотных темных минералов, таких как оливин и пироксен.

затвердеть

После охлаждения затвердеть.

ультраосновной

Тип магматической породы, содержащей более 90% основных минералов.

На что следует обратить внимание

• Как вы думаете, могли ли образоваться вулканические породы там, где вы живете?
• Могут ли все магматические породы с одинаковым составом иметь одно и то же имя? Объясните, почему они не могут.
• Может ли магматическая порода остывать с двумя разными скоростями? Как бы выглядели кристаллы в такой породе?

Чтение: Магматические скалы | Геология

Магма — это расплавленная порода внутри земли.Это источник всех вулканических пород. Поскольку земля была в значительной степени расплавленной в момент своего происхождения, магму можно считать началом цикла горных пород. Магматические породы содержат информацию о том, как они возникли. Тщательно анализируя вулканические породы и интерпретируя содержащуюся в них информацию, мы можем вывести процессы, происходящие внутри Земли, и понять вулканические процессы, происходящие на поверхности земли.

Изучение магматических пород позволяет нам понять магматическую часть геологической истории.Например, в конце триасового периода, 245 миллионов лет назад, произошло величайшее из когда-либо известных массовых вымираний, уничтожившее больше форм жизни на Земле, чем массовое вымирание, которое привело к гибели динозавров 65 миллионов лет назад в конце. мелового периода. В конце триаса на землю извергалось огромное количество базальта. Многие геологи считают, что газы и частицы, выброшенные в атмосферу в результате этих извержений, могли быть основным фактором в конце триасового массового вымирания.Эти ученые изучают информацию, содержащуюся в базальтах той эпохи, чтобы дополнительно проверить свои гипотезы.

Магматические породы содержат три основных источника информации: их минералы, их общий химический состав и их магматическую структуру. Названия магматических пород основаны на определенных комбинациях этих характеристик. Магматические породы также содержат изотопную информацию, которая используется для определения абсолютного возраста и дальнейшей характеристики происхождения магмы. Для проведения изотопного и точного химического анализа требуется специальное оборудование и опыт.К счастью, после некоторой базовой подготовки и практики каждый может научиться определять минералы, состав и текстуру вулканической породы; назовите камень; и интерпретировать ключевую информацию о его происхождении.

Все магматические породы, кроме чистого вулканического стекла, содержат минералы. Минералы предоставляют подробную информацию о химическом составе породы, а также об условиях, в которых магма возникла, остыла и затвердела. Геологи проводят химический анализ минералов, чтобы определить температуры и давления, при которых они образовались, а также определить растворенные газы и химические элементы, присутствовавшие в магме.

Большинство магм представляют собой преимущественно силикатные жидкости, состоящие в основном из кремнеземных тетраэдров, которые еще не соединились вместе, чтобы стать силикатными минералами. Химический состав магматической породы говорит нам о происхождении магмы, начиная с того, какой тип породы расплавился в земле, чтобы сформировать магму в первую очередь, и насколько глубоко в земле произошло плавление. Как только магма сформировалась внутри земли, ее состав может измениться. Минералы могут расти из магмы и отделяться от нее, изменяя химический состав оставшейся жидкости.Или одно тело магмы может смешиваться с другим, имеющим другой состав.

Магмы бывают разных составов, от богатых кремнеземом и бедных железом и магнием (кислые) до умеренно кремнеземных и с высоким содержанием железа и магния (основные). Фельзические магматические породы в целом имеют тенденцию иметь светлые цвета или оттенки: белый, розовый, светло-коричневый, светло-серый. Основные магматические породы в целом имеют тенденцию быть темного цвета, обычно черного или темно-серого. Большая часть основной магмы возникает в результате плавления горных пород в мантии, которые чрезвычайно богаты железом и магнием.Фельзитовая магма обычно возникает в коре или в результате осыпания основных минералов, когда магма поднимается через кору.

Магматическая текстура говорит нам о том, как магма остыла и затвердела. Магма может затвердеть в вулканическую породу несколькими способами, каждый из которых приводит к разной текстуре извержения. Магма может оставаться внутри земли, намного ниже уровня земли, и кристаллизоваться в плутонические вулканические породы (также известные как интрузивные магматические породы). Или магма может вытекать на поверхность земли в виде потока лавы.Другой способ образования изверженных горных пород — взрыв магмы в воздухе и ее падение на землю в виде кусков, известных как пирокластический материал, также называемый тефрой. Лавовые потоки и пирокластический материал представляют собой вулканические изверженные породы (также известные как экструзионные изверженные породы).

Огненная текстура камня не такая, как ощущается в руке, шероховатая она или гладкая. Магматическая текстура описывает, имеет ли порода кристаллы минерала или стеклообразная, размер минеральных зерен и пористость породы (пустоты).

Эта основная страница посвящена магматическим породам и дает вам справочную информацию, необходимую для понимания терминов, используемых в таблице классификации вулканических пород.

Как классифицируются магматические породы?

Существует два основных типа изверженных горных пород: (1) плутонические (интрузивные) породы, которые образуются путем затвердевания расплавленной породы глубоко в недрах земли, и (2) вулканические (экструзионные) породы, которые затвердевают из расплавленной породы, извергающейся на поверхность. . Вулканические породы разделяются еще на две категории: (а) потоки лавы и (б) тефра (пирокластический материал).

Магматические породы классифицируются на основе их состава и текстуры. Магма и магматическая порода, которой она становится, имеют ряд химических составов. Например, базальт — это основная порода лавового потока, которая возникает в результате плавления верхней мантии. То, как магма превращается в твердую породу, придает ей характерную магматическую текстуру. Например, магма, которая превращается в плутон в результате медленной кристаллизации (роста минералов) внутри земной коры, будет развивать структуру, совершенно отличную от текстуры магмы, которая становится туфом пеплового потока в результате полурасплавленного вулканического пепла, извергающегося через ландшафт, а затем оседающего и оседающего. сваривая себя вместе в твердую породу.

Текстуры магматических пород

Текстура магматической породы является результатом охлаждения, кристаллизации и затвердевания магмы, которая ее сформировала. Зная текстуру вулканической породы, вы обычно можете определить по текстуре, была ли она интрузивной или экструзионной, лавовым потоком или пирокластикой.

Текстура в данном контексте — это не то, кажется ли камень шероховатым или гладким на ощупь. Термины магматической текстуры имеют объективные определения, которые относятся только к магматическим породам.

Вулканические породы

Начнем с текстур, связанных с породами, образованными потоками лавы. Магмы, извергающиеся в виде лавы на поверхность земли, быстро охлаждаются и затвердевают. Быстрое охлаждение приводит к образованию афанитовой вулканической текстуры, в которой мало отдельных минералов или ни один из них не имеют достаточно больших размеров, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Иногда это называют мелкозернистой магматической структурой.

Однако некоторые потоки лавы не являются чисто мелкозернистыми. Если некоторые минеральные кристаллы начинают расти, когда магма все еще находится под землей и медленно остывает, эти кристаллы вырастают до достаточно большого размера, чтобы их было легко увидеть, а затем магма извергается в виде потока лавы, результирующая текстура будет состоять из крупнозернистых кристаллов, внедренных в мелкозернистой матрице.Эта текстура называется порфировой.

Если при затвердевании из лавы выходят пузырьки газа, в ней образуются «дыры от замороженных пузырьков». Эти «замороженные пузырьковые отверстия» называются везикулами, а текстура содержащей их породы называется везикулярной.

Если из лавы выходит так много пузырьков, что в ней оказывается больше пузырьковых отверстий, чем в твердой породе, полученная текстура считается пенистой. Пемза — это название типа вулканической породы с пенистой текстурой.

Если лава остывает очень быстро и в ней растворено очень мало воды, она может замерзнуть в стекло без минералов (стекло по определению не является минералом, потому что у него нет кристаллической решетки). Говорят, что такой камень имеет стеклянную текстуру. Обсидиан — это обычная порода со стеклянной текстурой, которая по сути является вулканическим стеклом. Обсидиан обычно черный.

Теперь кратко рассмотрим текстуры тефры или пирокластических пород. Как и породы лавовых потоков, они также являются экструзионными магматическими породами.Однако, вместо того, чтобы происходить из лавы, которая текла по поверхности земли, тефра — это вулканический материал, который был выброшен по воздуху во время извержения вулкана.

Можно сказать, что пирокластическая порода, состоящая из мелкозернистого вулканического пепла, имеет мелкозернистую фрагментарную структуру. Вулканический пепел состоит в основном из мелких осколков вулканического стекла. Он может быть белого, серого, розового, коричневого, бежевого или черного цвета, а также может содержать некоторые другие мелкие кристаллы и обломки горных пород. Термин «мелкозернистый, фрагментарный» легко спутать с термином «мелкозернистый». зернистый (афанитовый).Менее неоднозначный эквивалентный термин — туфосодержащие. Скалы из вулканического пепла называются туфами.

Пирокластическая порода с большим количеством крупных кусков материала, захваченных взрывным извержением, имеет крупнозернистую фрагментарную структуру. Однако лучшее слово, которое поможет избежать путаницы, — это сказать, что у нее брекчированная текстура, а скала обычно называется вулканической брекчией. Более крупные куски материала в вулканической брекчии имеют диаметр более 1 см (5/8 дюйма), а иногда и намного больше.

Плутонические породы

Когда магма медленно остывает под землей и затвердевает там, обычно вырастают кристаллы, достаточно большие, чтобы их можно было легко увидеть невооруженным глазом. Эти видимые кристаллы составляют всю породу, а не только ее часть, как в мелкозернистой порфировой магматической породе. Текстура вулканической породы, состоящей полностью из кристаллов, достаточно больших, чтобы их можно было легко увидеть невооруженным глазом, является фанеритовой. Фанеритовую структуру иногда называют крупнозернистой магматической структурой. Гранит, самый известный пример навязчивой вулканической породы, имеет фанеритовую текстуру.

Иногда вторжение магмы, которая медленно кристаллизуется под землей, высвобождает большое количество горячей воды. Вода выделяется из магмы в виде чрезвычайно горячей жидкости с большим количеством растворенных в ней химических элементов. Этот гидротермальный флюид проникает в трещины и пустоты в земной коре и по мере охлаждения может вырастать очень крупные минералы из растворенных химических элементов. Говорят, что порода, состоящая из таких крупных минералов, имеет пегматитовую структуру, что означает, что средний размер минерала превышает 1 см в диаметре (а иногда и намного больше).Название магматической породы с пегматитовой структурой — пегматит. Пегматиты обычно встречаются на краях гранитных тел или рядом с ними.

Составы магматических пород

Наиболее распространенные магматические составы можно описать тремя словами: основной (базальтовый), промежуточный (андезитовый) и кислый (гранитный).

Фельзический состав содержит больше кремнезема (SiO ₂ ) и мало железа (Fe) и магния (Mg). В основном составе больше железа и магния, но меньше кремнезема.Промежуточные композиции содержат кремнезем, железо и магний в количествах, промежуточных между кислыми и основными композициями.

Состав и цвет

Состав влияет на цвет магматических пород. Фельзитовые породы обычно имеют светлый цвет (белый, розовый, коричневый, светло-коричневый, светло-серый). Основные породы обычно темного цвета (черный, очень темно-коричневый, очень темно-серый, темно-зеленый с примесью черного). Различие в цвете происходит из-за различий в содержании железа и магния.Железо и, в меньшей степени, магний придают минералам более темный цвет. Промежуточные магматические породы обычно имеют промежуточные оттенки или цвета (зеленый, серый, коричневый).

Связь между цветом и составом полезна, потому что, прежде чем вы сможете дать название и интерпретировать вулканическую породу, вам необходимо определить ее текстуру и состав. Если у вас есть афанитовая магматическая порода, в которой нет кристаллов, достаточно больших, чтобы увидеть их без микроскопа, вы можете оценить ее состав по цвету: розовый или почти белый, кислый; средне-серый, средний; очень темный или черный, основной.

Это правило цвета работает большую часть времени, но есть две проблемы, о которых нужно помнить. Во-первых, это правило не работает для стекловидных вулканических пород. Обсидиан, представляющий собой вулканическое стекло, обычно черного цвета, хотя имеет кислый состав. Это связано с тем, что небольшое количество железа, слишком мало для очень темного окрашивания минералов, может окрасить стекло в темный цвет.

Вторая проблема заключается в том, что когда вулканические породы долгое время подвергались воздействию воздуха и воды, они начинают подвергаться атмосферным воздействиям, которые меняют свой цвет.Геологи, работающие в этой области, носят каменный молот, поэтому они могут отламывать выветрившиеся внешние части породы, чтобы увидеть «свежую» неответренную породу внутри.

Если вы можете увидеть и идентифицировать минералы в вулканической породе, вы можете получить дополнительную информацию о вулканическом составе. Магматические породы с кварцем обычно кислые. Магматические породы с оливином в них обычно имеют основной характер. Магматические породы, в которых нет кварца и оливина, чаще всего являются промежуточными.

Происхождение магматических пород

После того, как вы определили текстуру и состав вулканической породы, вы можете назвать ее, а также можете сказать что-нибудь важное о том, как она образовалась.Например, крупнозернистая магматическая порода кислого состава — это не только гранит, но и интрузивная магматическая порода, образовавшаяся в результате медленного охлаждения и кристаллизации тела магмы в земной коре. Вторжение крупных гранитных тел — батолитов — обычно является частью происхождения горного хребта. Точно так же мелкозернистая основная магматическая порода — это не только базальт, но и экструзионная магматическая порода, образовавшаяся в результате быстрого охлаждения и кристаллизации лавового потока на поверхности земли.

Как определить магматические породы

Магматические породы можно отличить от осадочных по отсутствию слоев, отсутствию окаменелостей и округлых зерен в магматических породах, а также наличию магматических структур.Гранит, например, можно отличить от песчаника, потому что он не является смесью выветрившихся округлых зерен, сжатых и скрепленных вместе, гранит состоит из небольшого количества минералов блестящего черного, белого или розового цветов с превосходными кристаллическими формами. , сросшиеся в полностью взаимосвязанный узор. Песчаники, напротив, имеют осадочную подстилку (слои) и состоят из округлых зерен с небольшими промежутками между зернами, которые вы можете увидеть с помощью ручной линзы или увеличительного стекла.

Магматические породы можно отличить от большинства метаморфических пород региона по отсутствию расслоения (слоистости) в магматических породах. Нефлористые метаморфические породы не имеют магматической текстуры и обычно содержат минералы, которых нет в магматических породах.

Гранит на первый взгляд может выглядеть как гнейс, но у гранита нет слоистости, нет предпочтительной ориентации минералов. Минералы в граните беспорядочно растут во всех направлениях, а не стремятся расти параллельно друг другу.

Магматические породы классифицируются на основе их текстуры и состава.См. Предыдущие разделы для описания различных огненных текстур и составов.

Таблицы классификации вулканических пород, которые прилагаются к этому разделу, составлены сначала на основе текстуры вулканических пород, а затем разбиты на основе состава вулканических пород. Помните, что магматический состав оценивается на основе цвета: светлый = кислый состав, средний = промежуточный состав и темный = основной состав.

Классификация магматических пород

Пегматитовая текстура (чрезвычайно крупнозернистая) Происходит из богатых водой интрузий, которые охлаждают и кристаллизуются под землей
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
кислый	Na-плагиоклаз, ортоклаз, кварц, биотит, амфибол, мусковит	пегматит
Фанертитовая текстура (крупнозернистая) Возникает в глубоких интрузиях, которые медленно охлаждаются и кристаллизуются под землей
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
кислый	Na-плагиоклаз, ортоклаз, кварц, биотит, амфибол, мусковит	гранит
средний	Na-плагиоклаз, кварц, ортоклаз, амфибол, биотит	гранодиорит
	Na-плагиоклаз, амфибол, пироксен, биотит	диорит
основной	Са-плагиоклаз, пироксен, оливин, амфибол	габбро
Афанитовая текстура (мелкозернистая) Возникает в потоках лавы (или очень мелких интрузиях), которые быстро охлаждаются
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
кислый	Na-плагиоклаз, ортоклаз, кварц, биотит, амфибол, мусковит	риолит
средний	Na-плагиоклаз, кварц, ортоклаз, амфибол, биотит	дацит
	Na-плагиоклаз, амфибол, пироксен, биотит	андезит
основной	Са-плагиоклаз, пироксен, оливин, амфибол	базальт
Пенистая текстура (пористая, пемзовая) Возникает в результате извержений вулканов, заряженных газом, обычно пирокластических
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
кислый	стекло (может содержать несколько минералов, типичных для кислых пород)	пемза
основной	стекло (может содержать некоторые минералы, характерные для основных пород)	шлак
Примечание: базальт с меньшим количеством отверстий, известный как пузырьки, называется везикулярным базальтом . Scoria имеет больше дырок и может быть черного или красного цвета.
Стеклянная текстура Возникает из-за слишком быстрого охлаждения, не позволяющего формировать кристаллические решетки
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
от фельзического до основного	стекло (без минералов)	обсидиан
Примечание: обсидиан, который прозрачен на тонких краях и имеет хороший раковинный излом, вероятно, является кислым.
Фрагментарная текстура — грубая (содержит большие фрагменты горных пород) Возникает в результате пирокластических (взрывных) извержений
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
от фельзического до основного	переменная (в зависимости от обломков горных пород и зольности)	вулканическая брекчия
Фрагментальная текстура — мелкая (в основном вулканический пепел) Возникает в результате пирокластических (взрывных) извержений
Состав	Самые распространенные минералы	Название камня
кислый	может содержать несколько минералов, типичных для кислых пород	туф риолитовый
средний	может содержать несколько минералов, типичных для средних пород	туф андезитовый
основной	может содержать несколько минералов, типичных для основных пород

Вопросы для размышления

• Какие навыки помогает вам развить этот контент?
• Какие ключевые темы освещаются в этом материале?
• Как содержание этого раздела может помочь вам продемонстрировать владение определенным навыком?
• Какие вопросы у вас есть по поводу этого содержания?

Магматические породы

Магматические породы

Магматические породы

Из трех основных типов горных пород (магматические, осадочные и метаморфические) магматических пород как «первичные» породы, потому что они кристаллизуются из жидкости.Осадочные и метаморфические породы, которые мы изучим позже, могут быть мыслится как производные породы.

Магматические породы — это породы, образованные из кристаллизация жидкости (расплавленной породы). Магматические породы могут быть разделены на две категории. Intrusive или plutonic горные породы кристаллизуются из магмы под поверхностью земли. Экструзивные или вулканические породы кристаллизуются из лава у поверхности земли.

Текстура вулканической породы (мелкозернистая vs крупнозернистый) зависит от скорости охлаждения расплава: медленное охлаждение позволяет формировать крупные кристаллы, быстрое охлаждение дает небольшие кристаллы.Магмы и образовавшиеся в результате этого плутонические горные тела охлаждают и кристаллизуются медленно и характеризуются крупнозернистыми текстура, в которой кристаллы минерала видны невооруженным глазом глаз. С другой стороны, лава быстро остывает у поверхности земли и характеризуются мелкозернистой текстурой , в которой кристаллы слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Очень быстро охлаждаемые лавы, обычно закаленная в воде, будет иметь текстуру стеклообразной .Они тоже крутые быстро образовывать кристаллы. Очки не имеют упорядоченного расположения атомов, и поэтому минералов в строгом смысле слова в их. Вулканическое стекло называется обсидианом и .

Помимо текстуры, магматические породы могут быть классифицируются по химическому составу. Самый общий классификация основана на относительном количестве в породе felsic ( fel dspar и si lica-quartz) минералы vs mafic ( ma, gnesium и f errum или железо) минералы.Фельзитовые минералы (кварц, калиевый полевой шпат и т. Д.) Имеют светлый цвет. в то время как основные минералы (роговая обманка, пироксены) обычно темные цветные. Минералы кислого состава имеют самые низкие температуры плавления (от 600 до 750 ° C), а основные минералы имеют более высокие температуры плавления (от 1000 до 1200 ° С).

Общее охлаждение и Кристаллизация магмы
(5-кратное увеличение)

Реакционная серия Боуэна можно подумать как идеализированный порядок кристаллизации остывающей магмы.Однако не все эти минералы будут кристаллизоваться вместе в та же скала. Основная магма начнет кристаллизовать оливин и продолжить с пироксенами и богатым кальцием полевым шпатом плагиоклаза. Некоторые амфиболы могут также кристаллизоваться до того, как израсходуется расплав. Мафик в расплавах не хватает кремнезема для кристаллизации калия полевой шпат, кварц и т. д. В кислых расплавах недостаточно железа, магний и кальций с образованием оливина, пироксена или кальция плагиоклаз. Первыми минералами кислого расплава являются амфиболы (роговая обманка) или биотитовая слюда, а также некоторые промежуточные или плагиоклаз натрия.В конце концов, поскольку расплав продолжает остывать и становится богаче кремнеземом (по мере использования катионов металлов предпочтительно в двухцепочечных и листовых силикатах) калий полевой шпат и кварц кристаллизуются.

Классификация магматических веществ Скалы

Магматические породы можно просто классифицировать по химическому / минеральному составу как кислые, промежуточный, основной и ультраосновной, а также по текстуре или размеру зерна: интрузивные породы крупнозернистые (все кристаллы видны невооруженным глазом), в то время как экструзионные породы могут быть мелкозернистыми (микроскопическими кристаллы) или стекло (без кристаллической структуры; i.э., без минералов). Вулканические породы, особенно кислые и промежуточные, часто имеют порфировая текстура с видимыми кристаллами плавает в мелкозернистой основной массе.

Ниже показана простая схема классификации. Альтернативные, сложные схемы классификации учитывают более мелкие градации в составе и особенно различное количество элементы калий, алюминий, натрий и кальций.

Обратите внимание, что кислые породы имеют светлый цвет; промежуточные породы простираются до серых оттенков, а основные породы окрашены в черный цвет. цвет.Ультрабазитовые породы (перидотит) могут варьироваться от черного до оливково-зеленого цвета. (дунит) из минерала оливина.

Магматические породы

Интрузивные / плутонические магматические породы

Мелкие интрузии, такие как дайки и силлы, обычно мелкозернистые, а иногда и порфритовые, поскольку скорость охлаждения аналогична скорости охлаждения экструзионных пород. Классификация аналогична классификации вулканических / экструзивных пород. Крупнозернистые породы, образованные на более глубоких уровнях земли, включают габбро, диориты и граниты.Обратите внимание, что они химически эквивалентны базальтам, андезитам и риолитам, но могут иметь разные минералы или разные пропорции минералов, потому что их история кристаллизации не прерывается, как это могло бы быть для экструзионных пород (см. Рисунок 6.13 в вашем тексте).

Пегматиты — это очень крупнозернистые магматические породы, состоящие в основном из кварца и полевого шпата, а также из некоторых более экзотических минералов, таких как турмалин, лепидолит, мусковит. Обычно они образуют дайки, связанные с гранитными плутонами.

Распределение магматической активности

Магматическая активность в настоящее время имеет место, как и в прошлом, в различных тектонических условиях. К ним относятся расходящиеся и сходящиеся границы плит, горячие точки и рифтовые долины.

Границы расходящихся плит

На океанических хребтах магматическая активность включает извержение базальтовых потоков лавы, которые образуют подушечные лавы на океанических хребтах, и вторжение даек и плутонов под хребты.Лавовые потоки и дайки базальтовые, а плутоны — в основном габбро. Эти процессы формируют основную часть океанической коры в результате расширения морского дна. Магмы образуются в результате декомпрессионного плавления, когда горячая твердая астеносфера поднимается и частично плавится.

Конвергентные границы пластин

Субдукция на конвергентных границах плит вводит воду в мантию над субдукцией и вызывает плавление потока мантии с образованием базальтовых магм.Они поднимаются к поверхности, дифференцируясь путем ассимиляции и фракционирования кристаллов с образованием андезитовых и риолитовых магм. Магмы, которые достигают поверхности, образуют островные дуги и вулканические дуги континентальной окраины, построенные из потоков лавы базальта, андезита и риолита, а также пирокластического материала. Магмы, которые проникают под эти дуги, могут вызывать плавление земной коры и формировать плутоны и батолиты диорита и гранита

Горячие точки

Как обсуждалось ранее, горячие точки — это места, где горячая мантия поднимается к поверхности в виде шлейфов раскаленных горных пород.Декомпрессионное таяние в этих поднимающихся шлейфах приводит к образованию магм, которые извергаются с образованием вулкана на поверхности или на морском дне, в конечном итоге формируя вулканический остров. По мере того, как преобладающая плита движется по горячей точке, вулкан отходит от горячей точки, и над горячей точкой образуется новый вулкан. В результате получается трек горячей точки, состоящий из линий потухших вулканов, ведущих к действующему вулкану в горячей точке. Горячая точка, расположенная под континентом, может привести к плавлению теплопередачи континентальной коры с образованием крупных риолитовых вулканических центров и плутонических гранитных плутонов ниже.Хороший пример континентальной горячей точки — Йеллоустон на западе США. Иногда горячая точка совпадает с океаническим хребтом. В таком случае горячая точка производит большие объемы магмы, чем обычно возникают на хребте, и, таким образом, образует вулканический остров на хребте. Так обстоит дело с Исландией, которая расположена на вершине Срединно-Атлантического хребта.

Рифтовые долины

Поднимающаяся мантия под континентом может привести к трещинам растяжения в континентальной коре с образованием рифтовой долины.По мере того, как мантия поднимается, она подвергается частичному плавлению в результате декомпрессии, что приводит к образованию базальтовых магм, которые могут извергаться в виде базальтов на поверхности. Расплавы, которые попадают в кору, могут выделять тепло, что приводит к плавлению коры с образованием риолитовых магм, которые также могут извергаться на поверхности в рифтовой долине. Прекрасным примером континентальной рифтовой долины является Восточно-Африканский рифт.

Большие магматические провинции

В прошлом большие объемы в основном базальтовой магмы извергались на морское дно с образованием больших вулканических плато, таких как плато Онтонг Ява в восточной части Тихого океана.Извержения такого большого объема могут иметь последствия для океанов, потому что они изменяют форму океанского дна и вызывают повышение уровня моря, что иногда приводит к затоплению континентов. Плато образуют препятствия, которые могут резко изменить океанские течения. Эти изменения в океане вместе с огромным количеством газа, выделяемого магмами, могут изменить климат и иметь серьезные последствия для жизни на планете.

.