Magmatické horniny, charakteristika, formace, typy, složení

2835
Egbert Haynes
Magmatické horniny, charakteristika, formace, typy, složení

The vyvřeliny jsou ty, které vznikají ochlazením magmatu uvnitř Země nebo vznikem jako vulkanická láva. Jsou to horniny s proměnlivým podílem krystalické hmoty a vitrifikované hmoty (nekrystalické amorfní pevné látky), pH kyselé až zásadité a barvy od světlé po velmi tmavou.

Vyvřeliny se tvoří v místech na Zemi, kde je zničena zemská kůra nebo se objevuje nová kůra. Je to v subdukčních zónách (kde se staré oceánské dno potápí pod kontinenty) nebo ve středooceánských hřebenech..

Vyvřeliny. Zdroj: Ben Tullis z Cambridge, Velká Británie / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Tyto oblasti pod zemí dosahují teplot nad 1 000 ° C, které taví horniny a minerály a stávají se součástí magmatu. Jak stoupá na povrch, magma se ochladí a vytvoří se magmatické nebo magmatické kameny.

Magmatické horniny jsou složeny z 59% živců, 17% amfibolů a pyroxenů, 12% křemene, 4% slídy a 8% dalších minerálů. Některé jsou bohatší na oxid křemičitý a mají málo železa a hořčíku (křemičitý) a jiné obsahují více železa a hořčíku než oxid křemičitý (feromagnetický).

Jeho struktura je proměnlivá, je definována poměrem mezi sklem a sklem, velikostí a tvarem jeho částic a jejich vzájemným uspořádáním. Tyto horniny mohou být rušivé, pokud se tvoří, když se magma ochladí pod povrchem, a vytlačitelné, pokud pocházejí z lávy..

Tok lávy v Kalapana na Havaji

Magmatické horniny tvoří asi 95% hornin v zemské kůře, ale jsou méně viditelné než sedimentární horniny. Mezi nimi je čedič, žula, obsidián a pemza, kromě asi 700 popsaných typů.

Rejstřík článků

  • 1 Charakteristika vyvřelých hornin
    • 1.1 Původ
    • 1.2 Složení magmatu
    • 1.3 Vliv chlazení magmatem
  • 2 Školení
    • 2.1 Kontinentální drift, magma a vyvřeliny
  • 3 Složení vyvřelých hornin
  • 4 Textura
    • 4.1 Krystalinita
    • 4.2 Popis krystalů a skleněných částic
    • 4.3 Strukturální vztah
  • 5 Klasifikace: typy vyvřelých hornin
    • 5.1 Dotěrné nebo plutonické
    • 5.2 Vytlačovací nebo vulkanické
  • 6 Příklady vyvřelých hornin
    • 6.1 Žula
    • 6.2 Obsidián
    • 6.3 Pemza nebo pemza
    • 6.4 Čedičová magmatická hornina měsíční půdy
  • 7 Reference

Vlastnosti vyvřelých hornin

Zdroj

Sopková magmatická komora (dole)

Obecná charakteristika vyvřelých hornin je dána jejich původem, který je produktem tuhnutí magmatu. Jsou to jediné kameny, které pocházejí ze ztuhlého tekutého materiálu.

Složení magmy

Typ vyvřeliny je definován složením magmatu a také tím, jak a kde tuhne, přičemž je známo více než 700 různých typů. Když železo a hořčík převládají ve složení magmatu, vytvářejí se mafické horniny, a pokud ano, oxid křemičitý, získávají se felsické horniny..

Podobně podíl oxidu křemičitého určuje pH vyvřelé horniny, a pokud je vyšší než 65%, bude hornina kyselá. I když je mezi 45% a 65%, získají se neutrální horniny a pod 45% jsou bazické..

Vliv chlazení magmatem

Lávové chlazení

Proces chlazení magmatem navíc ovlivňuje výslednou horninu, protože pod kůrou je chlazení pomalejší a vytváří větší krystalizaci. Pokud je magma vystaveno vzduchu a vodě, jak stoupá jako láva, ochlazuje se rychleji, dochází k vitrifikaci a mohou se tvořit skelné skály (vulkanické sklo).

Výcvik

Magmatické horniny jsou tvořeny magmatem, což je kapalina složená z roztavené horniny, suspendovaných krystalů a plynů. Toto magma se nachází v zemském plášti a recykluje se v procesu obnovy zemské kůry v kontinentálním driftu..

Magma stoupá z hlubších vrstev kůry a tuhne, krystalizuje a vytváří pod kůrou vyvřeliny. Ty procházejí pomalým ochlazovacím procesem, který určuje typ krystalizace nazývaný frakční.

Vznik magmatických hornin. Zdroj: Thomas Eliasson z Geological Survey of Sweden https://www.flickr.com/people/geologicalsurveyofsweden/ / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Proto v každém ochlazovacím stupni (v závislosti na teplotě) některé minerály krystalizují a pak další. Vznikají tak vyvřeliny s velkými krystaly as nižším podílem skla..

Láva z erupce sopky Kilauea (1969-1971)

Magma může někdy prudce vystoupit na povrch vulkanickými erupcemi ve formě lávy a ochlazovat se rychleji. Například vyvřeliny zvané Peleho vlasy se tvoří, když vítr nese v suspenzi fragmenty roztavené lávy..

Pele vlasy

Může také dojít k náhlému ochlazení čedičových kapek magmatu nebo lávových proudů, které proudí do moře. Tyto vyvřeliny mají menší krystaly a vyšší podíl skla.

Kontinentální drift, magma a vyvřeliny

Země má pevné železné jádro obklopené roztavenou fází a nad tím plášť, který má první vrstvu, která přechází z kapalné do polotuhé, a pevnou horní vrstvu (kůru). Tato kůra se rozpadá na desky, které jsou posunuty pohybem generovaným tepelnou konvekcí pod ní..

Magma stoupá a vystupuje ve středooceánských hřebenech, což jsou sopečné hřebeny na mořském dně. Tam je kůra tenčí a magma vystupuje a vytváří nové oceánské dno, které tlačí staré a když se srazí s kontinentálními deskami, potopí se a znovu se roztaví.

V tomto procesu se horniny a minerály roztaví a tvoří součást magmatu, které se znovu objeví v kontinentálních hřebenech a vulkanických oblastech. Právě v těchto bodech se při ochlazování magmatu tvoří vyvřeliny.

Složení vyvřelých hornin

Magma, které vytváří magmatické horniny, zahrnuje kapalnou fázi tvořenou roztavenými silikáty, pevnou látku krystalů těchto silikátů v suspenzi a třetí plynnou fázi. Ten zahrnuje vodní páru (HdvaO), oxid uhličitý (COdva) a oxid siřičitý (SOdva).

Hlavními přítomnými chemickými prvky jsou oxid křemičitý (SiOdva), oxid hlinitý (AldvaNEBO3) a oxid železitý (FedvaNEBO3). Jako oxid železnatý (FeO), oxid hořečnatý (MgO), oxid vápenatý (CaO), oxid sodný (NadvaO) a oxid draselný (K.dvaNEBO).

Výsledné horniny obecně vykazují složení 59% živců, 17% amfibolů a pyroxenů, 12% křemene, 4% slídy a 8% dalších minerálů. Živce zahrnují vápník (například anorthit), sodík (například albit), oliviny, klinopyroxeny, orthopyroxeny, hoblende a biotit.

Na své cestě na povrch se magma táhne a zahrnuje úlomky skal, kterými prochází. Tyto inkluze mohou být velmi rozmanité a nazývají se xenolity..

Textura

Textura nebo struktura magmatické horniny odkazuje na způsob, jakým jsou uspořádány krystaly a amorfní materiály, které tvoří horninu. To zahrnuje poměr přítomného skla k krystalu (krystalinitu), jakož i velikost a tvar krystalů..

Dalším aspektem je strukturální vztah mezi uvedenými krystaly a jinými materiály, to znamená, jak jsou vzájemně uspořádány.. 

Krystalinita

U vyvřelých hornin se krystalinita pohybuje v rozmezí od 100% krystalizované (křišťálová doména) do 100% skelné hmoty (skleněná doména). Například holokrystalická žula od Rosse z Mull ve Skotsku (Velká Británie), složená ze 100% krystalů.

Naproti tomu hornina Dacite z Chemnitzu (Německo) se nazývá hypokrystalická, to znamená, že se jedná většinou o sklo s křišťálovými inkluzemi. Zatímco takzvané vlasy Pele ze sopky Erta Alé (Etiopie) jsou prameny čedičového skla.

Popis krystalů a skleněných částic

V tomto bodě odpovídá popisu velikosti částic, které tvoří horninu, jejího tvaru a barev. Za tímto účelem jsou vytvořeny tenké úseky vyvřeliny, které jsou viditelné polarizovaným světlem ve stereomikroskopu..

V těchto studiích lze nalézt různé jevy, které mění mikroskopický vzhled horniny, například když se při jejím vzniku spojí dvě kapaliny, které nejsou schopny se navzájem míchat. Tím se vytvoří malé skleněné kuličky ve větších skleněných fragmentech..

Velikost

K definování velikosti existují kvalitativní i kvantitativní kritéria. S kvalitativní metodou mluvíme o phanerokrystalických vyvřelých horninách, když jsou všechny jejich krystaly viditelné pouhým okem..

Zatímco afanitické jsou ty skály, kde téměř všechny jejich krystaly nelze vidět pouhým okem. Tyto horniny se diferencují na mikrolitické (krystaly lze pozorovat mikroskopem) a kryptokrystalické, kde nejsou krystaly oceňovány ani pod mikroskopem..

Pro přesnější popisy se používají kvantitativní metody, při nichž se měří krystaly. Podle této charakteristiky se dělí na tlusté (větší než 5 mm), střední (mezi 1 a 5 mm) a jemné (méně než 1 mm).

Tvar

Jednou z použitých charakteristik je tvar skleněných ploch a dalších do trojrozměrného tvaru. Mezi prvními se mluví o ideomorfních nebo automorfních krystalech, když představují definované tváře..

Zatímco alomorfy nebo xenomorfy nemají nikde rovné plochy a subidiomorfy jsou střední (některé rovné plochy). Na druhé straně je také popsán trojrozměrný tvar, který nalezne polyedrické, sférické, laminární, hranolové nebo jehlicovité krystaly (jako jehly).

Strukturální vztah

K definování tohoto vztahu jsou výše uvedené charakteristiky integrovány s popisem uspořádání přítomných krystalů, skel a jiných částic. Intruzivní vyvřeliny tedy mají granitické, porfyroidní, apolytické a pegmatitické struktury a extrudivní jsou mikrokrystalické a porfyritické..

Granitické horniny mají víceméně uniformní krystaly střední velikosti (méně než 2 cm) a porfyroidy jsou podobné, ale s krystalovými inkluzemi většími než 2 cm. Aolytika ukazuje žíly mikrokrystalů a pegmatity jsou tvořeny krystaly většími než 2 cm. 

V případě vytlačovacích vyvřelých hornin jsou některé tvořeny mikroskopickými (mikrokrystalickými) krystaly. Zatímco jiné se skládají z matice mikroskopických krystalů s některými většími krystaly (porfyritické).

Klasifikace: typy vyvřelých hornin

Vyvřeliny lze klasifikovat podle původu nebo složení, v prvním případě mluvíme o dotěrné a protlačované vyvřeliny. Zatímco složení je klasifikuje jako křemičité, pokud mají málo železa a hořčíku a jsou bohaté na oxid křemičitý.

Ferromagneziáni mají ve srovnání s oxidem křemičitým vysoký obsah železa a hořčíku. Kromě toho se liší svou barvou, kde jsou siliceas světlé a feromagnesiánské tmavé..

Dotěrné nebo plutonické

Žulová, dotěrná magmatická hornina

Tyto vyvřeliny pocházejí z magmatu nalezeného v zemském plášti pomalým ochlazováním. To umožňuje tvorbu velkých krystalů, a proto vykazují phanerokrystalickou strukturu, to znamená, že je vnímána pouhým okem..

Vytlačovací nebo vulkanické

Čedič, výsuvná magmatická hornina

Extrudní vyvřeliny pocházejí z lávy vyhnané sopečnými erupcemi. V tomto případě převažují afanitické textury s menšími krystaly kvůli nízké krystalizaci v důsledku rychlého ochlazení..

Aktivní sopka na ostrově Réunion

Tento typ vyvřeliny se dále dělí na lávu nebo výpotek a pyroklastický nebo výbušný. V prvním případě láva přechází z kapalné do pevné fáze, zatímco v pyroklastických je přítomna plynná fáze..

Pokud je chlazení lávy příliš rychlé, například při kontaktu s vodou, hornina vitrifikuje. Příkladem toho jsou obsidián a pemza..

Příklady vyvřelých hornin

Žula

Kolekce žulové skály

Je to rušivá nebo plutonická vyvřelina s vysokým procentem krystalizace a podílem křemene 20 až 60% a více než 50% alkalických živců. Tyto horniny pocházejí z tuhnutí nasyceného magmatu, tj. S vysokým obsahem oxidu křemičitého, tuhnoucího ve velkých hloubkách.

Žula představuje nejhojnější druh vyvřeliny na kontinentálním povrchu a vyznačuje se světlými tóny s barvami jako šedá, modročerná, růžovo-fialová, nazelenalá nebo žlutá.

Je to skála velké odolnosti a tvrdosti, náchylná k leštění a používá se k různým účelům, jako je stavba pomníků, budov, nádrží a kuchyňského nábytku..

Obsidián

Obsidián. Zdroj: Krassotkin / CC0

Je to sotva krystalizovaná, průsvitná, tmavá a kyselá vytlačovací nebo vulkanická magmatická hornina, považovaná za vulkanické sklo. Tato hornina je vytvořena z lávy bohaté na oxid křemičitý, která se velmi rychle ochlazuje na okrajích vulkanického toku a má černou nebo tmavě hnědou barvu..

Od pravěku lidé používají obsidián k výrobě předmětů, jako jsou talíře, nože, zrcadla a hroty šípů. Dnes se používá jako drahý kámen při výrobě nožů, čepelí skalpelu a ozdob.

Pemza nebo pemza

Pemzové kamenné pole. Zdroj: Rodolfo Pace / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)

Je to další vytlačovaná nebo vulkanická magmatická hornina, v tomto případě vytvořená z lávy promítnuté do vzduchu při erupci. To způsobuje prudkou ztrátu plynů, která jí dává porézní strukturu, což vede k hornině s nízkou hustotou..

Tato hornina je bílá až šedá bez krystalizace (jedná se hlavně o druh skla) složenou převážně z živce draselného, ​​křemene a minerálů plagioklasového typu. Má hustotu, která mu umožňuje plavat ve vodě a používá se jako brusivo, například k odstranění tvrdosti na chodidlech..

Čedičová magmatická hornina měsíční půdy

Mezi vzorky měsíčních hornin, které přinesla mise Apollo 17, odpovídá číslo 74220 z údolí Taurus Littrow bazaltické vyvřelé hornině. Pod mikroskopem polarizovaného světla jsou pozorovány sférické fragmenty oranžovohnědého skla a další částečně krystalizované a téměř černé částice..

Čedič je tmavě zbarvená vytlačovaná magmatická hornina, která pochází z rychlého ochlazení lávy bohaté na železo a hořčík (mafická láva). Tento typ velmi jemnozrnné horniny tvoří asi 90% celé vulkanické horniny na Zemi a na Měsíci..

Reference

  1. Alfaro, P., Alonso-Chaves, F.M., Fernández, C. a Gutiérrez-Alonso, G. (2013). Desková tektonika, integrační teorie o fungování planety.
  2. Koncepční a didaktické základy. Výuka věd o Zemi.
  3. Engel, A.E.J. a Engel, C.G. (1964). Složení čedičů ze středoatlantického hřbetu. Věda.
  4. Fox, P.J. a Gallo, D.G. (1984). Tektonický model pro hranice desek hřeben-transformace-hřeben: Důsledky pro strukturu oceánské litosféry. Tektonofyzika.
  5. Fraga, H. R., Polare, M. H. a Antola, M. (2017). Vyvřeliny. Ústav geologických věd „Prof. Dra. Pierina Pasotti ”, Fakulta přesných věd, inženýrství a geodézie, National University of Rosario.
  6. MacKenzie, W.S., Donaldson, C.H. a Guilford, C. (1996). Atlas vyvřelých hornin a jejich textury. MASSON, S.A.
  7. Tarbuck, E.J. a Lutgens F.K. (2013). Vědy o Zemi: Úvod do fyzikální geologie. 10. vydání, Madrid, Pearson Education, Prentice Hall.

Zatím žádné komentáře