Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

4: Магматичні процеси та вулкани

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    36505

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    • Поясніть походження магми, вона відноситься до тектоніки плит
    • Опишіть, як реакційна серія Боуена пов'язує температуру кристалізації мінералів та плавлення
    • Поясніть, як охолодження магми призводить до гірських композицій і текстур, і як вони використовуються для класифікації магматичних порід
    • Проаналізуйте особливості поширених магматичних форм рельєфу та те, як вони співвідносяться з їх походженням
    • Поясніть часткове плавлення та фракціонування, і як вони змінюють склади магми
    • Опишіть, як вміст кремнезему впливає на в'язкість магми та стиль виверження вулканів
    • Опишіть типи вулканів, стилі виверження, склад та тектонічні параметри їх плит
    • Описати вулканічні небезпеки

    Магматична порода утворюється, коли рідка порода замерзає в тверду породу. Цей розплавлений матеріал називається магмою, коли він знаходиться в землі, і лавою, коли він знаходиться на поверхні. Тільки зовнішнє ядро Землі є рідким; мантія і кора Землі природно тверді. Однак є кілька незначних кишень магми, які утворюються поблизу поверхні, де геологічні процеси викликають плавлення. Саме ця магма стає джерелом для вулканів і магматичних порід. У цій главі буде описана класифікація магматичних порід, унікальні процеси, що утворюють магми, типи вулканів і вулканічних процесів, вулканічні небезпеки та магматичні форми рельєфу.

    Pahoehoe потік лави на ГаваяхGFDL або CC BY-SA 3.0], через Вікісховище" width="377px" height="251px" src="https://geo.libretexts.org/@api/deki...ii-300x200.jpg">
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Лавовий потік на Гаваях

    Лава швидко остигає на поверхні землі і утворює крихітні мікроскопічні кристали. Вони відомі як дрібнозернисті екструзійні, або вулканічні, магматичні породи. Екструзійні породи часто бувають везикулярними, заповненими отворами від виходять бульбашок газу. Вулканізм - це процес, в якому вибухнула лава. Залежно від властивостей лави, яка вивергається, вулканізм може бути кардинально різним, від гладкого і ніжного до небезпечного і вибухонебезпечного. Це призводить до різних типів вулканів і різних вулканічних небезпек.

    Нав'язлива магматична маса, яка зараз піддається впливу на поверхню ерозії
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Half Dome, маса нав'язливих магматичних порід у національному парку Йосеміті, зараз піддається ерозії.

    На відміну від цього, магма, яка повільно охолоджується нижче земної поверхні, утворює більші кристали, які можна побачити неозброєним оком. Вони відомі як крупнозернисті нав'язливі, або плутонічні, магматичні породи. Цей зв'язок між швидкістю охолодження та розмірами зерен затверділих мінералів у магматичних породах має важливе значення для інтерпретації геологічної історії породи.

    • 4.1: Класифікація магматичних порід
      Магматичні породи класифікуються за фактурою і складом. Текстура описує фізичні характеристики мінералів, такі як розмір зерен. Це стосується історії охолодження розплавленої магми, з якої вона вийшла. Склад породи відноситься до специфічної мінералогії і хімічного складу. Історія охолодження також пов'язана зі змінами, які можуть відбутися в складі магматичних порід.
    • 4.2: Серія реакцій Боуена
      Реакційна серія Боуена описує температуру, при якій мінерали кристалізуються при охолодженні, або плавляться при нагріванні. Низький кінець температурної шкали, де всі мінерали кристалізуються у тверду породу, становить приблизно 700° C (158° F). Верхній кінець діапазону, де всі мінерали існують у розплавленому стані, становить приблизно 1,250° C (2,282° F). Ці цифри посилаються на мінерали, які кристалізуються при стандартному тиску на рівні моря, 1 бар.
    • 4.3: Покоління магми
      Магма і лава містять три компоненти: розплав, тверді речовини та летючі речовини. Розплав виготовляється з іонів мінералів, які мають зріджені. Тверді речовини виготовлені з кристалізованих мінералів, що плавають у рідкому розплаві. Це можуть бути мінерали, які вже охололи Летючі речовини - це газоподібні компоненти, такі як водяна пара, вуглекислий газ, сірка та хлор, розчинені в магмі. Наявність і кількість цих трьох компонентів впливають на фізичну поведінку магми і будуть розглянуті докладніше на цій сторінці.
    • 4.4: Часткове плавлення та кристалізація
      Незважаючи на те, що всі магми походять з подібних мантійних порід, інші речі, такі як процеси часткового плавлення та кристалізації, можуть змінити хімію магми. Це пояснює широке розмаїття одержуваних магматичних порід, які зустрічаються по всій Землі. Оскільки мантія складається з безлічі різних мінералів, вона не плавиться рівномірно. Оскільки мінерали з меншими температурами плавлення перетворюються на рідку магму, ті, що мають більш високі температури плавлення, залишаються твердими кристалами. Це відоме як часткове плавлення.
    • 4.5: Вулканізм
      Коли магма виходить на поверхню Землі, розплавлена порода називається лавою. Вулкан - це тип земної освіти, створеної, коли лава твердне в скелю. Вулкани були важливою частиною людського суспільства протягом століть, хоча їх розуміння значно зросло, оскільки наше розуміння тектоніки плит зробило їх менш загадковими. У цьому розділі описується розташування вулкана, тип, небезпеки та моніторинг.

    Резюме

    Магматична порода ділиться на дві основні групи: нав'язлива порода, яка твердне від підземної магми, і екструзійна порода, утворена з лави, яка вивергається і охолоджується на поверхні. Магма утворюється з мантійного матеріалу в декількох ситуаціях тектоніки плит трьома типами плавлення: декомпресійне плавлення, плавлення флюсу або плавлення, індуковане теплом. Склад магми визначається різницею температур плавлення мінеральних компонентів (реакційна серія Боуена). Процеси, що впливають на склад магми, включають часткове плавлення, магматичну диференціацію, асиміляцію та зіткнення. Вулкани бувають найрізноманітніших форм і розмірів, і класифікуються за кількома факторами, включаючи склад магми та тектонічну активність плит. Оскільки вулканізм представляє серйозну небезпеку для людської цивілізації, геологи ретельно контролюють вулканічну активність, щоб пом'якшити або уникнути небезпек, які він представляє.

    Мініатюра: 10-метровий (33 футів) високий фонтан pāhoehoe лави, Гаваї, США. (Громадське надбання; Mbz1).