johdatus magmakiviin vaatii kolmen ydinidean tutkimista. Jokainen näistä esitellään yksinkertaistetusti alla, ja sitten tutkitaan tarkemmin muilla sivuilla sivuston.
Magmakivien muodostuminen, luokittelu ja tunnistaminen (seuraava).
Magmakivien evoluutio
Laattatektoniikka ja magmakivijakauma

muodostuminen, luokittelu ja tunnistus

maan sisus on riittävän kuuma sulattamaan kiviä. Mitä syvemmälle mennään, sitä kuumemmaksi se käy. Pinnan alla sulaa kiveä kutsutaan magmaksi; maan pinnalla se muuttuu laavaksi, vaikka mikään muu ei ole muuttunut kuin nimi.
tuore magma on valkoisen kuumaa, sen verran brillanttia, että sitä olisi vaikea katsoa. Mutta kun se jäähtyy, se muuttuu keltaiseksi ja sitten punaisen eri sävyjä. Lopulta se jäähtyy sen verran, että se jähmettyy kokonaan ja muodostaa magmakiveä, kuten alla olevaa graniittia ja basalttia. Graniitti ja basaltti ovat kaksi runsainta magmakiveä maan pinnalla.

graniitti basaltti

Magma / laava on sekoitus alkuaineita, kuten piidioksidia, rautaa, natriumia, kaliumia jne. Magman / laavan jäähtyessä nämä alkuaineet yhdistyvät kemiallisesti eli kiteytyvät geometrisiksi kuvioiksi muodostaen kahdeksan kivimineraalia. Esimerkiksi graniitissa vaaleanpunaisen yläpuolella on ortoklaasia, mustassa biotiittia ja kirkkaasta harmaaseen lähinnä kvartsia (katso suurennos).
nämä kahdeksan mineraalia muodostavat suurimman osan magmakivistä. Ne on järjestetty Bowenin Reaktiosarjaan (BRS) muodostumislämpötilan mukaan, korkean lämpötilan ykköset ylhäällä ja matalan lämpötilan ykköset alhaalla. Vaikka on hyödyllistä tuntea nämä mineraalit, ne eivät ole välttämättömiä magmakivien peruskäsitykselle.

aineosa prosenttia
kokonaistilavuus
H2O
CO2
N2
SO2
SO3
S2
H2
CO
Cl2
Ar
67, 7.
12.7.
7.65.
7.03.
1.86.
1.04.
.75.
.67
.41.
.20

jäähdytys on progressiivista magma / laava, jotkut mineraalit kiinteytyvät korkeissa lämpötiloissa (ylä-BRS) ja toiset alemmissa lämpötiloissa (pohja BRS), niin että osa kautta jäähdytys magma/laava on sekoitus mineraaleja ja vielä sula Kivi.
Magma / laava sisältää myös paljon kaasuja, kuten vettä, rikkidioksidia, hiilidioksidia jne., ja nämä ajetaan pois ilmakehään jäähdytyksen aikana. (KS. taulukko havaijilaisen tulivuoren kaasujen oikealla puolella.)
jos jäähdytys on ”hidasta” (tuhansia tai miljoonia vuosia) maanpinnan alla, mineraalit kasvavat niin suuriksi, että ne voivat nähdä silmällä, kuten vasemmalla oleva graniitti.
nämä ovat ”karkearakeisia” (tai faaneriittisia). Kaikki kivet, joissa jyvät näkyvät silmin, ovat karkearakeisia.

jos jäähtyminen on ”nopeaa” (päivistä viikkoihin) kuten maan pinnalla, mineraaleilla ei ole tarpeeksi aikaa kasvaa, joten ne ovat kooltaan mikroskooppisia. Ne ovat hienorakeisia (tai afaniittisia). Esimerkiksi rhyolite vasemmalla.

jos jäähdytys on ”hyvin nopea” (tunneista vuorokausiin) alkuaineet ja yhdisteet jäädytetään paikoilleen, mineraaleja ei muodostu, ja tuloksena on lasi. Esimerkiksi scoria vasemmalle ja Obsidiaani oikealle.
basaltti ja graniitti ovat kaksi yleisintä maan pinnalta löydettyä magmakiveä. Ne kuvaavat erilaisia ominaisuuksia magmakivien on.

basaltti
mafikallio
graniitti
felsikallio
1.Tumma väri
2.Suuri ominaispaino
3.Oliviini / pyrokseeni / Kalsinen plagioklaasirikas
4.Hienorakeiset-kiteet vain suurella teholla
5.Muodostuu pinnalla pääasiassa valtamerten syvänteissä, mutta myös mantereiden eristyneissä ”kuumissa pisteissä”.
6.Muodostaa korkean Bowenin Reaktiosarjassa
1.Vaalea väri
2.Alhainen ominaispaino
3.Kvartsia ja ortoklaasia ja natriumpagioklaasia runsaasti
4.Karkearakeiset kiteet, jotka ovat riittävän suuria silmälläpidettäväksi
5.Muotoja mantereilla syvällä maan alla
6.Muodostaa matalan Bowenin Reaktiosarjassa

Magmakivet luokitellaan usealla eri tavalla (linkki), mutta kaikki kallioluokitukset ovat kiven rakenteen ja värin/koostumuksen yhdistelmiä. Magmakuvioiden kirjo on alla olevassa taulukossa

tekstuuri Jäähdytyshistoria esimerkki
lasimainen
Vesicular (cellular)
Afanitic(fine
grained)
Phaneriittinen
(coarsegrained)
Porfyriittinen (two
raekoko)
erittäin nopea jäähdytys; ei kiteinen.
erittäin nopea jäähtyminen nopealla kaasulla
karkaa muodostaen kuplia
ei-kiteisessä kivessä.
hidas jäähtyminen; mikroskooppinen kide
kasvu.
hyvin hidas jäähtyminen; kiteet kasvavat
näkyvään kokoon.
kaksivaiheinen jäähdytys; yksi hidas
maan alle synnyttäen näkyvää
fenokrystiä, toinen nopea on
maan pinnalle tuottaen
hienorakeisen maa-aineksen.
Obsidiaani
hohkakivi, scoria
Rhyoliitti, andesiitti,
basaltti
graniitti, dioriitti,
gabro
mikä tahansa afaniittinen kivi, jossa
adjektiivi porfyyri

kallion väri/koostumus on yksinkertaisimmillaan jaettu tummiin kiviin (mafic), välivärisiin kiviin (intermediate) ja vaaleisiin kiviin (felsic). Jos yhdistämme rakenne / jäähdytys historia ja väri / koostumus ruudukon saamme luokituksen alla olevassa taulukossa.

tämän luokittelutaulukon pdf-versio tulostuu yhtä hyvin kuin alkuperäinen.

huomaa, että on olemassa muutamia afaniittisia ja lasimaisia / solukkoisia kiviä, joiden väri ei vain toimi luokittelussa, ja jos yrität käyttää väriä, tunnistus on väärä. Tätä ei voi tietää etukäteen. Sinun täytyy vain opetella nämä näytteet ulkoa.
niitä ovat:
Obsidiaani: lasimainen ja musta tai punainen. Se kuuluu vaaleaan felsic-luokkaan, koska sen kemia on kuin nuo kivet. Obsidiaani on tummaa, koska se on lasi, jossa on monia epäpuhtauksia, jotka imevät valon ja tekevät siitä tumman.
Scoria: vaihtelee tummanpunaisesta mustaan. Koostumus vaihtelee välilevystä mafiseen.

tarkkaile vaikka mafiset, väli-ja felsiset ovat pääkategorioita, monia muitakin magmakiviä on olemassa. Yksi lisäluokka, joka ei helposti mahdu yllä olevaan luokitustaulukkoon, on ULTRAMAFINEN. Nämä, kuten mafiset kivet ovat oliviini-tai pyrokseenipitoisia, mutta niistä puuttuu plagioklaasi-maasälpä. Esimerkkejä ovat duniitti (enimmäkseen oliviini) ja peridotiitti (oliviini ja pyrokseeni).
eli Bowenin Reaktiosarjassa näiden kivien koostumus on korkealla vasemmalla.

jos luokittelu ja tunnistaminen oli kaikki mitä oli magmakivien ei olisi paljon hyötyä tutkia niitä. Luokittelemme kiviä oppiaksemme, mitä ne voivat kertoa maapallosta.
magmakivistä on kaksi käsitystä, jotka ovat geologisesti tärkeitä. Ensimmäinen ajatus on, että magmakivet kehittyvät – ne muuttuvat yhdestä kivilajista toiseen.
toisen käsityksen mukaan kivet eivät jakaudu sattumanvaraisesti eri puolille maapalloa. Tietynlaisia kiviä löytyy aina tietyistä paikoista erityisistä syistä, ja ne kaikki ovat sidoksissa laattatektonisiin prosesseihin.
nämä ajatukset magmakivien evoluutiosta ja levinneisyydestä liittyvät toisiinsa, ja lopulta tutkimme niiden suhteita. Toistaiseksi esittelemme vain perusideat.

MAGMAKIVIEN evoluutio

yksi tärkeimmistä geologian löytämistä ajatuksista on, että magmakivet kehittyvät. Että maa alkoi samanlaisella koostumuksella kuin kuu, so.koostuu enimmäkseen mafisesta/ultramafisesta emokivestä, ja tuosta yksinkertaisesta alusta lähtien kaikki muut kivet ovat kehittyneet fraktiointiprosessien kautta. Se on keskeinen käsite ymmärtää maapallon evoluution, joka tutkitaan Wilsonin sykli ja levy mannerlaattojen Kivikierto.

ydinajatus on, että alkuperäinen kiviaines, emokallio, joka oli olemassa maan muodostuessa, ei synnyttänyt ainoastaan kaikkia muita magmakiviä, vaan kaikki kivilajit, mukaan lukien sedimentit ja metamorfiset kivilajit. Prosessi tapahtuu, kun emokivi fraktioidaan eli jaetaan kahteen fraktioon, joista kukin on koostumukseltaan erilainen kuin emokivi. Fraktiointi voi tapahtua magman kiteytymisen tai olemassa olevan kiven sulamisen aikana.
murto-osan sulamisen aikana esimerkiksi mafinen kantakivi sulaa valikoivasti tuottaen kaksi fraktiota. Ensimmäinen fraktio on sula, jonka koostumus on lähempänä Bowenin reaktiosarjan pohjaa kuin alkuperäistä kiveä. Tämä sula on koostumukseltaan keskitasoa. Toinen fraktio on sulamaton kidejäännös, jonka koostumus on mafisempi kuin alkuperäinen kivi. Toisin sanoen sen koostumus on BRS: ssä korkeampi kuin alkuperäinen Kallio.
ajan ja olosuhteiden salliessa fraktiointiprosessi voi jatkua ja ensimmäisen fraktioinnin aikana syntynyt välikivi voi fraktioida felsisen magman (graniitin), jolloin jäljelle jää mafisempi kidejäännös kuin välikivi. Fraktiointiprosessi jatkuu, kunnes kaikki, mikä voidaan fraktioida pois alkuperäisestä koostumuksesta, on poistettu. Prosessi on sitten lopussa.

PLATE TEKTONICS, ja MAGMAKIVIJAKAUMA

klikkaa kuvaa saadaksesi suuremman version.

Magmakivien evoluutio ei tapahdu ihan missä tahansa. Se vaatii erityisiä laattatektonisia olosuhteita. Peruskäsitys laattatektoniikasta on tässä tarpeen, ja jos et tunne ideoita, Siirry tästä linkistä nopeaan, yksinkertaiseen esittelyyn.
maan prosesseissa fraktiointi tapahtuu kahdessa pääpaikassa, toisistaan poikkeavissa laatan rajoissa ja konvergenteissa laatan rajoissa. Erilaiset levyrajat (piirros tai määritelmä) ovat useimmiten veden alla, joten emme helposti näe niiden toimivan. Mutta tässä magma nousee maan syvyyksistä ja tihkuu merenpohjaan muodostaen uuden valtamerellisen litosfäärin (yksinkertaisen piirroksen; tai yksityiskohtaisemman piirroksen). Prosessissa maan sisäosien kantakivi fraktioituu mafiseksi magmakiveksi, esim. basaltiksi ja syvyydeltään gabroksi.
konvergenteilla laatan rajoilla (piirros tai määritelmä) osa valtameren litosfääristä (joka on luotu eri laatan rajoille) laskeutuu jälleen maahan, jossa se kuumenee ja fraktioiden sulaessa (piirros). Tällöin syntyy aluksi välikiviä, kuten dioriittia, mutta saattaa lopulta syntyä felsisiä kiviä, kuten graniittia.
maapallon aikaskaalassa magmakaaret ovat vastuussa kaikkien maailman vulkaanisten kaarien ja mantereiden muodostumisesta, mistä seuraa, että maapallo alkoi ilman mantereita ja mantereiden kokonaiskoko on kasvanut geologisen ajan myötä. Mieti maapalloa, jossa ei ole mantereita. On helppo ymmärtää, miten tärkeää magmamurtuma on lähes kaikelle maapallolla.
lopputuloksena kaikesta tästä on se, että maapallon eri paikoista löytyy erilaisia magmakiviä, ja kaikki nämä erilaiset jakaumat liittyvät laattatektonisiin prosesseihin ja maan historiaan. Yksinkertaisimmillaan mantereet koostuvat felsisistä magmakivistä (kuten graniitista), mafisista magmakivistä (kuten basaltista ja gabrosta) tehdyistä valtamerialtaista ja vulkaanisista välivegmaattisista kivistä (kuten dioriitista ja andesiitista) tehdyistä kaarista.Jatka:
Bowenin Reaktiosarja ja Magmakivenmuodostuksen mineraalit
Magmakiviluokitukset
Magmakiviluokituskaavio, jossa linkit kalliokuviin
avaimet Magmakiviluokitukseen

Posted on

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.