✖


Jump to content

Магматическая порода

Геологические провинции мира ( Геологическая служба США )

Магматическая порода ( магматическая порода от латинского igneus «огненный»), или магматическая порода , является одним из трех основных типов горных пород , остальные — осадочные и метаморфические . Магматические породы образуются в результате охлаждения и затвердевания магмы или лавы .

образоваться в результате частичного расплавления существующих пород в планеты мантии или Магма может коре . Обычно плавление вызывается одним или несколькими из трех процессов: повышением температуры, понижением давления или изменением состава. Затвердевание в горную породу происходит либо под поверхностью в виде интрузивных пород , либо на поверхности в виде экструзивных пород. Магматические породы могут образовываться с кристаллизацией с образованием зернистых кристаллических пород или без кристаллизации с образованием природных стекол .

Магматические породы встречаются в широком диапазоне геологических условий: щитах, платформах, орогенах, бассейнах, крупных магматических провинциях, протяженной коре и океанической коре.

Вулканические извержения лавы являются основными источниками магматических пород. ( Вулкан Майон на Филиппинах, извержение в 2009 году)
Естественные колонны из магматической породы, отделенные друг от друга столбчатыми швами , на Мадейре.

Геологическое значение

Магматические и метаморфические породы составляют 90–95% верхних 16 километров (9,9 миль) земной коры по объему. [1] Магматические породы составляют около 15% современной поверхности суши Земли. [примечание 1] Земли Большая часть океанической коры состоит из магматических пород.

Магматические породы также важны с геологической точки зрения, потому что:

Геологическая обстановка

Образование магматической породы

Магматические породы могут быть как интрузивными ( плутонические и гипабиссальные), так и экструзивными ( вулканическими ).

навязчивый

Основная статья: Навязчивый рок
Основные типы вторжений:

Интрузивные магматические породы составляют большую часть магматических пород и образуются из магмы, которая охлаждается и затвердевает в коре планеты. Тела интрузивных пород известны как интрузии и окружены ранее существовавшими породами (так называемыми кантри-роками ). Вмещающая порода — отличный теплоизолятор , поэтому магма остывает медленно, а интрузивные породы крупнозернистые ( фанеритовые ). Минеральные зерна в таких породах обычно можно идентифицировать невооруженным глазом. Интрузии можно классифицировать по форме и размеру интрузивного тела и его отношению к напластованию вмещающих пород, в которые оно внедряется. Типичными интрузивными телами являются батолиты , штоки , лакколиты , силлы и дайки . Распространенными интрузивными породами являются гранит , габбро или диорит .

Центральные ядра крупных горных хребтов состоят из интрузивных магматических пород. Под воздействием эрозии эти ядра (называемые батолитами ) могут занимать огромные площади поверхности Земли.

Интрузивные магматические породы, образующиеся на глубине земной коры, называются плутоническими (или абиссальными ) породами и обычно являются крупнозернистыми. Интрузивные магматические породы, образующиеся у поверхности, называются субвулканическими или гипабиссальными породами, они обычно гораздо более мелкозернистые и часто напоминают вулканические породы. [8] Гипабиссальные породы встречаются реже, чем плутонические или вулканические породы, и часто образуют дайки, силлы, лакколиты, лополиты или факолиты .

Экструзионный

Основная статья: Экструзивный камень
Экструзивная магматическая порода состоит из лавы, выпущенной вулканами.
Образец базальта (экструзионной магматической породы), найденный в Массачусетсе.

Экструзивная магматическая порода, также известная как вулканическая порода, образуется в результате охлаждения расплавленной магмы на поверхности Земли. Магма, выносящаяся на поверхность через трещины или извержения вулканов , быстро затвердевает. Следовательно, такие породы мелкозернистые ( афанитовые ) или даже стекловидные. Базальт – самая распространенная экструзивная магматическая порода. [9] и образует лавовые потоки, лавовые пласты и лавовые плато. Некоторые виды базальта затвердевают, образуя длинные многоугольные колонны . в Дорога гигантов Примером может служить Антриме, Северная Ирландия.

Расплавленная порода, которая обычно содержит взвешенные кристаллы и растворенные газы, называется магмой . [10] Он поднимается, потому что он менее плотный, чем порода, из которой он был извлечен. [11] Когда магма достигает поверхности, ее называют лавой . [12] Извержения вулканов в воздух называются субаэральными , а извержения вулканов, происходящие под водой, — подводными . Черные курильщики и базальт срединно-океанических хребтов являются примерами подводной вулканической активности. [13]

Объем экструзионных пород, ежегодно извергаемых вулканами, варьируется в зависимости от тектонических условий плит. Экструзионную породу производят в следующих пропорциях: [14]

Поведение лавы зависит от ее вязкости , которая определяется температурой, составом и содержанием кристаллов. Высокотемпературная магма, большая часть которой имеет базальтовый состав, ведет себя подобно густой нефти, а по мере остывания — патоке . Длинные и тонкие базальтовые потоки с поверхностью пахоэхо являются обычным явлением. Магма промежуточного состава, такая как андезит , имеет тенденцию образовывать шлаковые конусы из смешанного пепла , туфа может иметь вязкость, подобную густой холодной патоке и лавы и при извержении или даже резине. Кельсистая магма, такая как риолит , обычно извергается при низкой температуре и до 10 000 раз более вязкая, чем базальт. Вулканы с риолитовой магмой обычно извергаются взрывным способом, а потоки риолитовой лавы обычно имеют ограниченную протяженность и имеют крутые края, поскольку магма очень вязкая. [15]

Извержения кислой и промежуточной магмы часто происходят бурно, со взрывами, вызванными выбросом растворенных газов — обычно водяного пара, но также и углекислого газа . Эксплозивно изверженный пирокластический материал называется тефрой и включает туф , агломерат и игнимбрит . Мелкий вулканический пепел также извергается и образует отложения пепловых туфов, которые часто могут покрывать обширные площади. [16]

Поскольку вулканические породы в основном мелкозернистые или стекловидные, отличить разные типы экструзивных магматических пород гораздо труднее, чем между разными типами интрузивных магматических пород. Как правило, минеральные составляющие мелкозернистых экструзивных магматических пород можно определить только путем изучения тонких срезов породы под микроскопом обычно можно провести лишь приблизительную классификацию , поэтому в полевых условиях . предпочитает классификацию по минеральному составу Хотя IUGS , это часто непрактично, и вместо этого используется химическая классификация с использованием классификации TAS . [17]

Классификация

Дополнительная информация: Список типов горных пород.
Крупный план гранита (интрузивной магматической породы), обнаженного в Ченнаи , Индия.

Магматические породы классифицируются по способу залегания, текстуре, минералогии, химическому составу и геометрии магматического тела.

Классификация многих типов магматических пород может дать важную информацию об условиях их образования. Двумя важными переменными, используемыми для классификации магматических пород, являются размер частиц, который во многом зависит от истории остывания, и минеральный состав породы. Полевые шпаты , кварц или полевые шпатоиды , оливины , пироксены , амфиболы и слюды являются важными минералами в формировании почти всех магматических пород и являются основой классификации этих пород. Все остальные минералы, присутствующие почти во всех магматических породах, считаются второстепенными и называются акцессорными . Виды магматических пород с другими эссенциальными минералами очень редки, но включают карбонатиты , содержащие эссенциальные карбонаты . [17]

В упрощенной классификации по составу типы магматических пород подразделяются на кислые и основные в зависимости от обилия силикатных минералов в серии Боуэна. Породы, в которых преобладают кварц, плагиоклаз, щелочной полевой шпат и мусковит, относятся к кислым. Основные породы состоят в основном из биотита, роговой обманки, пироксена и оливина. Обычно кислые породы имеют светлый цвет, а основные породы - более темный. [18]

По структурной классификации магматические породы, кристаллы которых достаточно велики, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, называются фанеритовыми ; те, у которых кристаллы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, называются афанитными . Вообще говоря, фанерит подразумевает интрузивное происхождение или плутоническое, что указывает на медленное охлаждение; афанитовые являются экструзивными или вулканическими, что указывает на быстрое охлаждение. [18]

Магматическая порода с более крупными, четко различимыми кристаллами, заключенными в более мелкозернистую матрицу, называется порфиром . Порфировая текстура развивается, когда более крупные кристаллы, называемые вкрапленниками, вырастают до значительных размеров, прежде чем основная масса магмы кристаллизуется в виде более мелкозернистого однородного материала, называемого основной массой. Размер зерен в магматических породах зависит от времени остывания, поэтому порфировые породы образуются, когда магма имеет две различные фазы охлаждения. [18]

Магматические породы классифицируются по текстуре и составу. Текстура относится к размеру, форме и расположению минеральных зерен или кристаллов, из которых состоит порода. [ нужна ссылка ]

Текстура

габбро Образец с фанеритовой текстурой из каньона Рок-Крик, восточная Сьерра-Невада , Калифорния.
Основная статья: Микроструктура горных пород

Текстура является важным критерием для наименования вулканических пород. Текстура вулканических пород, включая размер, форму, ориентацию и распределение минеральных зерен, а также межзерновые взаимоотношения, будет определять, будет ли порода называться туфом , пирокластической лавой или простой лавой . Однако текстура является лишь второстепенной частью классификации вулканических пород, поскольку чаще всего необходима химическая информация, полученная из пород с чрезвычайно мелкозернистой основной массой или из аэропадных туфов, которые могут образоваться из вулканического пепла. [ нужна ссылка ]

Текстурные критерии менее важны при классификации интрузивных пород, где большинство минералов можно увидеть невооруженным глазом или, по крайней мере, с помощью ручной линзы, лупы или микроскопа. Плутонические породы также имеют тенденцию быть менее разнообразными по текстуре и менее склонны проявлять отличительные структурные структуры. Текстурные термины могут использоваться для дифференциации различных интрузивных фаз крупных плутонов, например, порфировых окраин от крупных интрузивных тел, порфировых штоков и субвулканических даек . Минералогическая классификация чаще всего используется для классификации плутонических пород. Для классификации вулканических пород предпочтительны химические классификации с использованием видов вкрапленников в качестве префикса, например «оливинсодержащий пикрит» или «ортоклаз-фировый риолит». [ нужна ссылка ]

Минералогическая классификация

Основная схема классификации магматических горных пород по их минеральному составу. Если известны примерные объемные доли минералов в породе, то по диаграмме можно прочитать название породы и содержание кремнезема. Это не точный метод, поскольку классификация магматических пород зависит и от других компонентов, но в большинстве случаев это хорошее первое предположение.

IUGS рекомендует по возможности классифицировать магматические породы по минеральному составу. Это просто для крупнозернистых интрузивных магматических пород, но может потребовать изучения тонких срезов под микроскопом для мелкозернистых вулканических пород и может оказаться невозможным для стекловидных вулканических пород. Затем породу необходимо классифицировать по химическому составу. [19]

Минералогическая классификация интрузивных пород начинается с определения того, является ли порода ультраосновной, карбонатитовой или лампрофировой . Ультраосновная порода содержит более 90% богатых железом и магнием минералов, таких как роговая обманка, пироксен или оливин, и такие породы имеют свою классификационную схему. Аналогичным образом, породы, содержащие более 50% карбонатных минералов, относятся к карбонатитам, а лампрофиры - к редким ультракалиевым породам. Оба далее классифицируются на основе подробной минералогии. [20]

В подавляющем большинстве случаев порода имеет более типичный минеральный состав со значительным содержанием кварца, полевых шпатов или полевых шпатоидов. Классификация основана на процентном содержании кварца, щелочного полевого шпата, плагиоклаза и полевого шпата в общей доле породы, состоящей из этих минералов, без учета всех других присутствующих минералов. Эти проценты помещают породу в какое-то место на диаграмме QAPF , которая часто сразу определяет тип породы. В некоторых случаях, таких как месторождение диоритов-габбро-анортитов, для определения окончательной классификации необходимо применять дополнительные минералогические критерии. [20]

Там, где можно определить минералогию вулканической породы, она классифицируется с использованием той же процедуры, но с использованием модифицированной диаграммы QAPF, поля которой соответствуют типам вулканических пород. [20]


Химическая классификация и петрология

Схема классификации общей щелочи и кремнезема (TAS), предложенная в книге Ле Мэтра «Магматические породы» 2002 года - классификация и глоссарий терминов. [21] Синяя область — это примерно место расположения щелочных пород; желтая область — место расположения субщелочных пород.

Когда невозможно классифицировать вулканическую породу по минералогии, ее необходимо классифицировать по химическому составу.

Минералов, которые играют важную роль в образовании обычных магматических пород, относительно немного, поскольку магма, из которой кристаллизуются минералы, богата только определенными элементами: кремнием , кислородом , алюминием, натрием , калием , кальцием , железом и магнием . Это элементы, которые в совокупности образуют силикатные минералы , которые составляют более девяноста процентов всех магматических пород. Химия магматических пород выражена по-разному для крупных и малых элементов, а также для микроэлементов. Содержание главных и второстепенных элементов принято выражать в массовых процентах оксидов (например, 51% SiO2 и 1,50% TiO2 ) . Содержание микроэлементов обычно выражается в массовых частях на миллион (например, 420 частей на миллион Ni и 5,1 частей на миллион Sm). Термин «микроэлемент» обычно используется для элементов, присутствующих в большинстве горных пород в концентрации менее 100 частей на миллион или около того, но некоторые микроэлементы могут присутствовать в некоторых породах в количествах, превышающих 1000 частей на миллион. Разнообразие составов горных пород определяется огромной массой аналитических данных — более 230 000 анализов горных пород можно получить в Интернете через сайт, спонсируемый Национальным научным фондом США (см. Внешнюю ссылку на EarthChem). [ нужна ссылка ]

Единственным наиболее важным компонентом является кремнезем SiO 2 , встречающийся независимо от того, встречается ли он в виде кварца или в сочетании с другими оксидами, такими как полевые шпаты или другие минералы. Как интрузивные, так и вулканические породы химически сгруппированы по общему содержанию кремнезема в широкие категории.

  • Породы кислого состава имеют самое высокое содержание кремнезема и состоят преимущественно из кислых минералов кварца и полевого шпата. Эти породы (гранит, риолит) обычно светлого цвета и имеют относительно низкую плотность.
  • Средние породы имеют умеренное содержание кремнезема и состоят преимущественно из полевых шпатов. Эти породы (диорит, андезит) обычно темнее по цвету, чем кислые породы, и несколько более плотные.
  • Основные породы имеют относительно низкое содержание кремнезема и состоят в основном из пироксенов , оливинов и известкового плагиоклаза . Эти породы (базальт, габбро) обычно имеют темный цвет и более высокую плотность, чем кислые породы.
  • Ультраосновная порода очень бедна кремнеземом и содержит более 90% темноцветных минералов (коматиит, дунит ).

Эта классификация сведена в следующую таблицу:

Состав
Способ возникновения Фельсик
(>63% SiO 2 ) 		Средний
(от 52% до 63% SiO 2 ) 		Мафик
(от 45% до 52% SiO 2 ) 		Ультраосновной
(<45% SiO 2 )
навязчивый Гранит Диорит Габбро Перидотит
Экструзионный Риолит Андезит Базальт Коматиит

По процентному содержанию оксидов щелочных металлов ( Na 2 O плюс K 2 O ) по значимости для химической классификации вулканических пород он уступает только кремнезему. Процентное содержание кремнезема и оксидов щелочных металлов используется для размещения вулканических пород на диаграмме TAS , что достаточно для немедленной классификации большинства вулканических пород. Породы в некоторых месторождениях, таких как поле трахиандезитов, дополнительно классифицируются по соотношению калия и натрия (так что калиевые трахиандезиты представляют собой латиты, а натриевые трахиандезиты - бенмореиты). Некоторые из наиболее основных месторождений дополнительно подразделяются или определяются нормативной минералогией , в которой идеализированный минеральный состав породы рассчитывается на основе ее химического состава. Например, базанит отличается от тефрита высоким нормативным содержанием оливина.

Другие усовершенствования базовой классификации TAS включают:

В старой терминологии перенасыщенные кремнеземом породы назывались кремнистыми или кислыми , где содержание SiO 2 превышало 66%, а термин «кварцолит» применялся к наиболее кремнистым породам. Нормативный фельдшпатоид классифицирует горную породу как недонасыщенную кремнеземом; пример – нефелинит .

АСМ, Тройная диаграмма показывающая относительные пропорции Na 2 O + K 2 O (A для щелочноземельных металлов ), FeO + Fe 2 O 3 (F) и MgO (M) со стрелками, показывающими путь химических изменений в толеитовых и известковых -магмы щелочного ряда

Магмы далее делятся на три серии:

Щелочная серия отличается от двух других на диаграмме ТАС тем, что в ней больше общего количества щелочных оксидов при данном содержании кремнезема, но толеитовая и известково-щелочная серии занимают примерно одну и ту же часть диаграммы ТАС. Их отличают сравнением общей щелочности с содержанием железа и магния. [23]

Эти три серии магмы встречаются в различных тектонических условиях плит. Породы толеитовой магматической серии встречаются, например, на срединно-океанических хребтах, задуговых котловинах , океанических островах, образованных горячими точками, островными дугами и континентальными крупными магматическими провинциями . [24]

Все три серии встречаются относительно близко друг к другу в зонах субдукции, где их распространение связано с глубиной и возрастом зоны субдукции. Толеитовая серия магм хорошо представлена ​​над молодыми зонами субдукции, образованными магмой с относительно небольшой глубины. Известково-щелочная и щелочная серии наблюдаются в зрелых зонах субдукции и связаны с магмой больших глубин. Андезит и андезибазальт являются наиболее распространенными вулканическими породами островной дуги, что свидетельствует об известково-щелочной магме. Некоторые островные дуги имеют распределенные вулканические серии, как это можно видеть в японской островодужной системе, где вулканические породы меняются от толеитовых - известково-щелочных - щелочных по мере удаления от желоба. [25] [26]

История классификации

Названия некоторых магматических пород датируются еще до современной эры геологии. Например, базальт как описание особого состава породы, полученной из лавы, датируется Георгием Агриколой в 1546 году в его работе De Natura Fossilium . [27] Слово «гранит» восходит, по крайней мере, к 1640-м годам и происходит либо от французского гранита , либо от итальянского гранито , что означает просто «гранулированная порода». [28] Термин риолит был введен в 1860 году немецким путешественником и геологом Фердинандом фон Рихтгофеном. [29] [30] [31] Названия новых типов горных пород ускорились в 19 веке и достигли пика в начале 20 века. [32]

Большая часть ранней классификации магматических пород была основана на геологическом возрасте и распространении пород. Однако в 1902 году американские петрологи Чарльз Уитмен Кросс , Джозеф П. Иддингс , Луис В. Пирссон и Генри Стивенс Вашингтон предложили отказаться от всех существующих классификаций магматических пород и заменить их «количественной» классификацией, основанной на химическом анализе. Они показали, насколько расплывчатой ​​и часто ненаучной была большая часть существующей терминологии, и утверждали, что, поскольку химический состав магматической породы является ее наиболее фундаментальной характеристикой, его следует поставить на первое место. [33] [34]

Геологическое залегание, строение, минералогический состав — общепринятые до сих пор критерии различения пород горных пород — отошли на второй план. Завершенный анализ горных пород сначала следует интерпретировать с точки зрения породообразующих минералов, которые, как можно ожидать, могут образоваться при кристаллизации магмы, например, кварцевые полевые шпаты, оливин , акерманнит, фельдшпатоиды , магнетит , корунд и т. д., а также Породы делятся на группы строго по относительному соотношению этих минералов друг к другу. [33] Эта новая схема классификации произвела фурор, но подверглась критике за бесполезность в полевых исследованиях, и к 1960-м годам от схемы классификации отказались. Однако концепция нормативной минералогии сохранилась, а работа Кросса и его соавторов вдохновила на создание новых классификационных схем. [35]

Среди них была классификационная схема М. А. Пикока, разделившая магматические породы на четыре серии: щелочную, щелочно-кальциевую, известково-щелочную и известковую. [36] Его определение ряда щелочей и термин «кальций-щелочь» продолжают использоваться как часть широко используемой теории. [37] классификация Ирвина-Барагера, [38] наряду с толеитовой серией У. К. Кеннеди. [39]

К 1958 году существовало около 12 отдельных классификационных схем и по меньшей мере 1637 названий типов горных пород. В том же году Альберт Стрекайзен написал обзорную статью по классификации магматических пород, которая в конечном итоге привела к созданию Подкомиссии IUGG по систематике магматических пород. К 1989 году была согласована единая система классификации, которая была дополнительно пересмотрена в 2005 году. Число рекомендуемых названий горных пород было сокращено до 316. В их число входил ряд новых названий, обнародованных Подкомиссией. [32]

Происхождение магмы

Толщина земной коры в среднем составляет около 35 километров (22 миль) под континентами , но в среднем всего лишь на 7–10 километров (4,3–6,2 мили) под океанами . Континентальная кора состоит в основном из осадочных пород, лежащих на кристаллическом фундаменте, сложенном множеством метаморфических и магматических пород, включая гранулиты и граниты. Океаническая кора состоит преимущественно из базальта и габбро . Как континентальная, так и океаническая кора покоится на перидотите мантии. [ нужна ссылка ]

Породы могут плавиться в ответ на снижение давления, изменение состава (например, добавление воды), повышение температуры или сочетание этих процессов. [ нужна ссылка ]

Другие механизмы, такие как плавление от удара метеорита , сегодня менее важны, но удары во время аккреции Земли привели к обширному таянию, и внешние несколько сотен километров нашей ранней Земли, вероятно, были океаном магмы. Удары крупных метеоритов за последние несколько сотен миллионов лет были предложены как один из механизмов, ответственных за обширный базальтовый магматизм в нескольких крупных магматических провинциях. [ нужна ссылка ]

Декомпрессия

Декомпрессионное плавление происходит из-за снижения давления. [40]

Температуры солидуса большинства горных пород (температуры, ниже которых они полностью твердые) увеличиваются с увеличением давления в отсутствие воды. Перидотит на глубине мантии Земли может быть более горячим, чем температура его солидуса на каком-то более мелком уровне. Если такая порода поднимется во время конвекции твердой мантии, она немного охладится по мере адиабатического расширения , но охлаждение составит всего около 0,3 °C на километр. Экспериментальные исследования соответствующих образцов перидотита показывают, что температура солидуса увеличивается на 3–4 °C на километр. Если камень поднимется достаточно высоко, он начнет таять. Капли расплава могут сливаться в большие объемы и проникать вверх. Этот процесс плавления в результате движения твердой мантии вверх имеет решающее значение в эволюции Земли. [ нужна ссылка ]

Декомпрессионное таяние создает океаническую кору на срединно-океанических хребтах . Это также вызывает вулканизм во внутриплитных регионах, таких как Европа, Африка и дно Тихого океана. Там это по-разному связывают либо с подъемом мантийных плюмов («гипотеза плюма»), либо с внутриплитным растяжением («гипотеза плит»). [41]

Воздействие воды и углекислого газа

Изменение состава породы, наиболее ответственное за образование магмы, связано с добавлением воды. Вода понижает температуру солидуса горных пород при данном давлении. Например, на глубине около 100 километров перидотит начинает плавиться при температуре около 800 °C в присутствии избытка воды, но при температуре около 1500 °C или выше в отсутствие воды. [42] Вода вытесняется из океанической литосферы в зонах субдукции и вызывает таяние вышележащей мантии. Водная магма, состоящая из базальта и андезита, образуется прямо или косвенно в результате обезвоживания в процессе субдукции. Такая магма и производные от нее образуют островные дуги, подобные тем, что находятся в Тихоокеанском огненном кольце . Эти магмы образуют породы известково-щелочного ряда, важную часть континентальной коры . [ нужна ссылка ]

Добавление углекислого газа является относительно гораздо менее важной причиной образования магмы, чем добавление воды, но генезис некоторых магм, недонасыщенных кремнеземом, объясняется доминированием углекислого газа над водой в их мантийных источниках. Эксперименты показывают, что в присутствии углекислого газа температура солидуса перидотита снижается примерно на 200 ° C в узком интервале давлений при давлениях, соответствующих глубине около 70 км. На больших глубинах углекислый газ может оказывать больший эффект: на глубинах примерно до 200 км температуры начального плавления состава карбонатированного перидотита оказались на 450–600 °C ниже, чем для того же состава без углекислого газа. [43] Магмы таких типов пород, как нефелинит , карбонатит и кимберлит, относятся к числу тех, которые могут образовываться после притока углекислого газа в мантию на глубинах более 70 км. [ нужна ссылка ]

Повышение температуры

Повышение температуры является наиболее типичным механизмом образования магмы в континентальной коре. Такое повышение температуры может произойти из-за проникновения магмы вверх из мантии. Температуры также могут превышать температуру солидуса в континентальной коре, утолщенной в результате сжатия на границе плит . Граница плит между Индийской и Азиатской континентальными массами представляет собой хорошо изученный пример, поскольку Тибетское нагорье к северу от границы имеет кору толщиной около 80 километров, что примерно в два раза превышает толщину нормальной континентальной коры. Исследования удельного электрического сопротивления, полученные на основе магнитотеллурических данных , обнаружили слой, который, по-видимому, содержит силикатный расплав и простирается как минимум на 1000 километров в средней коре вдоль южной окраины Тибетского нагорья. [44] Гранит и риолит — это типы магматических пород, которые обычно интерпретируются как продукты плавления континентальной коры из-за повышения температуры. Повышение температуры также может способствовать плавлению литосферы, утянутой в зону субдукции. [ нужна ссылка ]

Эволюция магмы

Схематические диаграммы, показывающие принципы фракционной кристаллизации в магме . При охлаждении состав магмы меняется, поскольку из расплава кристаллизуются различные минералы. 1 : оливин кристаллизуется; 2 оливин и пироксен : кристаллизуются ; 3 пироксен и плагиоклаз : кристаллизуются ; 4 : плагиоклаз кристаллизуется. На дне резервуара магмы образуется кумулятивная порода .
Основная статья: Магматическая дифференциация

Большинство магм полностью расплавляются лишь на протяжении небольшой части своей истории. Чаще всего они представляют собой смесь расплава и кристаллов, а иногда и пузырьков газа. Расплав, кристаллы и пузыри обычно имеют разную плотность и поэтому могут разделяться по мере развития магмы.

По мере охлаждения магмы минералы обычно кристаллизуются из расплава при разных температурах ( фракционная кристаллизация ). По мере кристаллизации минералов состав остаточного расплава обычно меняется. Если из расплава отделяются кристаллы, то остаточный расплав будет отличаться по составу от материнской магмы. Например, магма габброового состава может дать остаточный расплав гранитного состава, если от магмы отделить ранее образовавшиеся кристаллы. Габбро может иметь температуру ликвидуса около 1200 ° C, а производный расплав гранитного состава может иметь температуру ликвидуса всего около 700 ° C. Несовместимые элементы концентрируются в последних остатках магмы во время фракционной кристаллизации и в первых расплавах, образующихся во время частичного плавления: любой процесс может образовать магму, которая кристаллизуется в пегматит , тип породы, обычно обогащенный несовместимыми элементами. Ряд реакций Боуэна важен для понимания идеализированной последовательности фракционной кристаллизации магмы. Клинопироксеновая термобарометрия используется для определения температурно-барических условий, при которых происходила дифференциация магмы для конкретных магматических пород. [ нужна ссылка ]

Состав магмы может определяться другими процессами, помимо частичного плавления и фракционной кристаллизации. Например, магмы обычно взаимодействуют с камнями, в которые они проникают, как плавя эти камни, так и вступая в реакцию с ними. Магмы разного состава могут смешиваться друг с другом. В редких случаях расплавы могут разделиться на два несмешивающихся расплава контрастного состава. [ нужна ссылка ]

Этимология

См. также

Примечания

  1. ^ 15% - это арифметическая сумма площади интрузивных плутонических пород (7%) плюс площадь экструзивных вулканических пород (8%). [2]

Ссылки

  1. ^ Протеро, Дональд Р.; Шваб, Фред (2004). Осадочная геология: введение в осадочные породы и стратиграфию (2-е изд.). Нью-Йорк: Фриман. п. 12. ISBN  978-0-7167-3905-0 .
  2. ^ Уилкинсон, Брюс Х.; МакЭлрой, Брэндон Дж.; Кеслер, Стивен Э.; Питерс, Шанан Э.; Ротман, Эдвард Д. (2008). «Глобальные геологические карты — это тектонические спидометры: скорость круговорота горных пород зависит от частоты возраста территории» . Бюллетень Геологического общества Америки . 121 (5–6): 760–779. Бибкод : 2009GSAB..121..760W . дои : 10.1130/B26457.1 .
  3. ^ Филпоттс, Энтони Р.; Аг, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. стр. 356–361. ISBN  978-0-521-88006-0 .
  4. ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 295.
  5. ^ Генрих, Кристоф А. (1 мая 1990 г.). «Химия гидротермального отложения олово(-вольфрамовых) руд». Экономическая геология . 85 (3): 457–481. Бибкод : 1990EcGeo..85..457H . дои : 10.2113/gsecongeo.85.3.457 .
  6. ^ Плант, Дж.А.; Сондерс, AD (1999). «Месторождения урановых руд» . Уран: минералогия, геохимия и окружающая среда . Том. 38. Вальтер де Грюйтер ГмбХ & Ко КГ. стр. 272–319. ISBN  978-1-5015-0919-3 . Проверено 13 февраля 2021 г.
  7. ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 96, 387–388.
  8. ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 139.
  9. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 52–59.
  10. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 19–26.
  11. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 28–35.
  12. ^ Шминке, Ганс-Ульрих (2003). Вулканизм . Берлин: Шпрингер. п. 295. дои : 10.1007/978-3-642-18952-4 . ISBN  978-3-540-43650-8 . S2CID   220886233 .
  13. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 365–374.
  14. ^ Фишер, Ричард V; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer Verlag. п. 5. ISBN  3-540-12756-9 .
  15. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 23–26, 59–73.
  16. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 73–77.
  17. ^ Jump up to: а б Philpotts & Ague 2009 , стр. 139–143.
  18. ^ Jump up to: а б с Винтер, Джон Д. (2001). Введение в магматическую и метаморфическую петрологию . Река Аппер-Седл, Нью-Джерси: Прентис-Холл. п. 17. ISBN  978-0-13-240342-9 .
  19. ^ Ле Бас, MJ; Стрекайзен, Ал. (1991). «Систематика магматических пород МСГС». Журнал Геологического общества . 148 (5): 825–833. Бибкод : 1991JGSoc.148..825L . CiteSeerX   10.1.1.692.4446 . дои : 10.1144/gsjgs.148.5.0825 . S2CID   28548230 .
  20. ^ Jump up to: а б с Ле Бас и Глейсейзен, 1991 год .
  21. ^ Шанкс III, WC Пэт; Коски, Рэндольф А.; Мозье, Дэн Л.; Шульц, Клаус Дж.; Морган, Лиза А.; Слэк, Джон Ф.; Ридли, В. Ян; Дюзель-Бэкон, Синтия; Сил II, Роберт Р.; Пятак, Надин М. (2012). Шанкс, У. К. Пэт; Терстон, Роланд (ред.). «Модель вулканогенного залегания массивных сульфидов: Глава C в моделях месторождений полезных ископаемых для оценки ресурсов» . Отчет о научных исследованиях Геологической службы США . Отчет о научных исследованиях. 2010-5070-C: 237. doi : 10.3133/sir20105070C .
  22. ^ Jump up to: а б Блатт, Харви; Трейси, Роберт Дж. (1996). Петрология: магматические, осадочные и метаморфические (2-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman. п. 185. ИСБН  0-7167-2438-3 .
  23. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 143–146.
  24. ^ «Мафические типы магмы» (PDF) . Университет Вашингтона. Архивировано из оригинала (PDF) 1 августа 2020 года . Проверено 2 декабря 2020 г.
  25. ^ Гилл, Дж. Б. (1982). «Андезиты: орогенные андезиты и родственные породы». Geochimica et Cosmochimica Acta . 46 (12): 2688. doi : 10.1016/0016-7037(82)90392-1 . ISSN   0016-7037 .
  26. ^ Пирс, Дж; Пит, Д. (1995). «Тектонические последствия состава магм вулканических дуг». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 23 (1): 251–285. Бибкод : 1995AREPS..23..251P . doi : 10.1146/annurev.ea.23.050195.001343 .
  27. ^ Титц, Олаф; Бюхнер, Йорг (2018). «Происхождение термина базальт» ( PDF) . Журнал геонаук . 63 (4): 295–298. дои : 10.3190/jgeosci.273 . Проверено 19 августа 2020 г.
  28. ^ Бик. «Гранит» . Интернет-словарь этимологии . Дуглас Харпер . Проверено 2 декабря 2020 г.
  29. ^ Рихтгофен, Фердинанд барон фон (1860). «Исследования венгерско-трансильванских трахитовых гор» [Исследования трахитовых гор Венгерской Трансильвании]. Ежегодник Императорско-Королевского геологического института Вены ( на немецком языке). 11 :153-273.
  30. ^ Симпсон, Джон А.; Вайнер, Эдмунд С.К., ред. (1989). Оксфордский словарь английского языка . Том. 13 (2-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . п. 873.
  31. ^ Янг, Дэвис А. (2003). Разум превыше магмы: история магматической петрологии . Издательство Принстонского университета . п. 117. ИСБН  0-691-10279-1 .
  32. ^ Jump up to: а б Ле Мэтр, RW; Штрекайзен, А.; Занеттин, Б.; Ле Бас, MJ; Бонин, Б.; Бейтман, П. (2005). Магматические породы: классификация и словарь терминов . Издательство Кембриджского университета. стр. 46–48. ISBN  978-0-521-66215-4 .
  33. ^ Jump up to: а б  Одно или несколько предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Флетт, Джон Смит (1911). « Петрология ». В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 21 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 330.
  34. ^ Кросс, CW; Иддингс, JP; Пирссон, Л.В.; Вашингтон, HS (1903). Количественная классификация магматических пород . Чикаго: Издательство Чикагского университета.
  35. ^ Олдройд, Дэвид; Янг, Дэвис (1 января 2012 г.). «Американская количественная классификация магматических пород: Часть 5». История наук о Земле . 31 (1): 1–41. Бибкод : 2012ESHis..31....1Y . дои : 10.17704/eshi.31.1.17660412784m64r4 .
  36. ^ Пикок, Массачусетс (1 января 1931 г.). «Классификация серий магматических пород». Журнал геологии . 39 (1): 54–67. Бибкод : 1931JG.....39...54P . дои : 10.1086/623788 . S2CID   140563237 .
  37. ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 143.
  38. ^ Ирвайн, Теннесси; Барагар, WRA (6 февраля 2011 г.). «Руководство по химической классификации распространенных вулканических пород». Канадский журнал наук о Земле . 8 (5): 523–548. Бибкод : 1971CaJES...8..523I . дои : 10.1139/e71-055 .
  39. ^ Кеннеди, WQ (1 марта 1933 г.). «Тенденции дифференциации базальтовых магм». Американский научный журнал . с5-25 (147): 239–256. Бибкод : 1933AmJS...25..239K . дои : 10.2475/ajs.s5-25.147.239 .
  40. ^ Джефф К. Браун; Си Джей Хоксворт; РКЛ Уилсон (1992). Понимание Земли (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 93. ИСБН  0-521-42740-1 .
  41. ^ Фулджер, GR (2010). Плиты против плюмов: геологический спор . Уайли-Блэквелл. ISBN  978-1-4051-6148-0 .
  42. ^ Гроув, TL; Чаттерджи, Н.; Парман, Юго-Запад; Медард, Э. (2006). «Влияние H 2 O на плавление мантийного клина». Письма о Земле и планетологии . 249 (1–2): 74–89. Бибкод : 2006E&PSL.249...74G . дои : 10.1016/j.epsl.2006.06.043 .
  43. ^ Дасгупта, Р.; Хиршманн, ММ (2007). «Влияние переменной концентрации карбонатов на солидус мантийного перидотита». Американский минералог . 92 (2–3): 370–379. Бибкод : 2007AmMin..92..370D . дои : 10.2138/am.2007.2201 . S2CID   95932394 .
  44. ^ Ансуорт, MJ; и др. (2005). «Реология земной коры Гималаев и Южного Тибета, выведенная на основе магнитотеллурических данных». Природа . 438 (7064): 78–81. Бибкод : 2005Природа.438...78У . дои : 10.1038/nature04154 . ПМИД   16267552 . S2CID   4359642 .
  45. ^ «огненный» . Словарь.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2022 года . Проверено 15 октября 2022 г.
  46. ^ "-оус" . Словарь.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2022 года . Проверено 15 октября 2022 г.
  47. ^ «Вольвано» . Словарь.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2022 года . Проверено 15 октября 2022 г.
  48. ^ "IC" . Словарь.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2022 года . Проверено 15 октября 2022 г.
  49. ^ «Плутон» . Словарь.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2022 года . Проверено 15 октября 2022 г.
  50. ^ "IC" . Словарь.com . Архивировано из оригинала 15 октября 2022 года . Проверено 15 октября 2022 г.
В Викибуке «Историческая геология» есть страница на тему: Магматические породы и стратиграфия.
В Викибуке «Историческая геология» есть страница на тему: Магматические породы.
Викискладе есть медиафайлы по теме магматических пород .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Igneous_rock&oldid=1230499843"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 37ce6a58d1140bb2e35fec22e773de2b__1719099360
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/37/2b/37ce6a58d1140bb2e35fec22e773de2b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Igneous rock - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)