2.1: Магматичні (магматичні) породи
- Page ID
- 37412
Базовий
При охолодженні магми атоми з'єднуються в кристалічні візерунки і згодом утворюються різні мінерали. Коли формування відбувається в глибині земної кори (глибиною близько 33 км) можуть утворюватися досить великі породи (наприклад, граніти).
Магматичні породи утворюються і створюються магматичними процесами в землі. Для формування дуже великих кристалів рідкісних мінералів необхідні виняткові умови. Наприклад, порода під назвою пегматит утворюється кристалізацією магми, збагаченої водою в жилах інших порід, і може містити берил, турмалін і топаз.
Магматичні породи діляться на два типи — вулканічні породи (екструзійні) та плутонічні породи (нав'язливі) — залежно від того, де магма охолоджується.
Вулканічна або екструзійна порода
Це порода, яка утворюється на поверхні землі. При контакті з повітрям або морською водою розплавлена порода швидко охолоджується і або гасне до склянки (як обсидіан), або утворює дрібні кристали (базальт). Вулканічні породи зазвичай дрібнозернисті або склоподібні за структурою.
Базальт - екструзійна гірська порода, дрібнозерниста завдяки швидкому її охолодженню. Він багато в чому складається з крихітних кристалів польового шпату і піроксену (як диопсид і енстатит). Деякі базальти містять дорогоцінні камені, такі як корунд, циркон і гранати.
Ще одна вулканічна порода називається кімберлітом. Кімберлітові трубки є найважливішим джерелом алмазів.
Іноді різновиди вулканічного скла, обсидіан, вирізані та виготовляються як дорогоцінні камені. Обсидіан - аморфний мінералоїд з твердістю приблизно 5,5. Різновиди обсидіану включають:
- Сніжинка обсидіан (з включеннями мінералу крістобаліту)
- Райдужний обсидіан
- Червоний обсидіан червоного дерева
- Срібний блиск обсидіан
- Опівнічний мереживний обсидіан
- Гарбузовий обсидіан
- «Апачі сльози» обсидіан
Плутонічна або нав'язлива скеля
Коли розплавлена порода твердне всередині раніше існуючої породи, вона повільно охолоджується, утворюючи плутонічні породи з більшими кристалами. Вони, як правило, грубозернисті.
Граніт - це грубозерниста нав'язлива порода, яка містить мінерали кварц і польовий шпат, і зазвичай несе слюду або рогову бленду. За деяких обставин граніт піддається «фракційної кристалізації», процесу, коли повільне охолодження створює кристали різних мінералів, коли вони утворюються при різних температурах.
Мінерали пегматитової групи є одними з останніх, які утворюються, часто зустрічаються у вигляді вен, що проникають в їх оточення.
Пов'язані мінерали, які знаходять своє походження в магматичних породах:
- Берил
- Хризоберил
- Корунд
- Діамант
- Гранат
- польовий шпат
- Перидот
- Кварц
- Шпінель
- Топаз
- Турмалін
- Циркон
Розширений
Стадії магматичного або магматичного циклу
Стадії магматичного або магматичного циклу наступні:
1. Рання магматична фаза (рання кристалізація) з вогненної гарячої магми:
- Хроміт
- Магнетит
- Титановий магнетит
2. Рідка магматична фаза (основна кристалізація) 1500-600 градусів С:
- Шпінель
- Циркон
- Апатит
- Перидот
- Діамант
3. Фаза пегматиту (кристалізація спокою) 700-400 градусів С:
Залишкова частина магми, яка багата потоками, відома як стадія пегматиту. Розплав стає водянистим розчином у міру затвердіння. Через цю плинність рідини можуть проникати в тріщини і тріщини в навколишні гірські породи. Під концентрованим тиском і температурами утворюються окремі кристали, які можуть вимірювати кілька сантиметрів, а зрідка і кілька метрів! Призматичні кристали ростуть перпендикулярно стінкам вени. Пегматитові вени - одні з найкращих прикладів формування дорогоцінних каменів.
- Турмалін
- Берил
- Кварц
- польовий шпат
- Циркон
- Апатит
- Бразильська гілка
- Графіт
- москвич
- Лепідоліт
4. Пневматолітична фаза 500-300 градусів С:
Мінерали, що утворюються в цій фазі, утворюються при більш низьких температурах і підвищенні тиску. Задіяні перегріті летючі компоненти. Найбільш помітним з цих компонентів є водяна пара, бор і фтор гази. Під впливом цих парів в зоні контакту вапняку часто утворюються інші мінерали.
- Топаз
- Евклаз
- Везувіаніт
- Флюорит
- Касситерит
- Шиеліта
- Вольфраміт
5. Гідротермальна фаза 400-50 градусів С:
Це процес, пов'язаний з магматичною активністю, яка включає нагріту або перегріту воду. Вода при дуже високій температурі і тиску є надзвичайно активною речовиною, здатною руйнувати силікати і розчиняти багато речовин, які зазвичай вважаються нерозчинними. Це остання стадія мінералів, які можна вважати утвореними безпосередньо з магми.
- Золотий
- Сріблястий
- Смарагд (колумбійський)
- Берил
- Кварц
- Барит
- Пірит
- Доломіт
- Кальцит
Експерт
Циркон для розрахунку віку землі
Циркон утворюється в гранітах глибоко в земній корі (плутонічна порода). Через рух тектонічних плит цей граніт виводиться на поверхню і починає будівництво гір. Через ерозію граніт (і міститься циркон) будує відкладення, які в кінцевому підсумку будуть поховані досить глибоко, щоб перетворитися на метаморфічні породи.
Циркон володіє двома важливими властивостями:
- Відносна висока твердість
- Стійкість до хімічних впливів
Завдяки своїй твердості 7,5 за шкалою Мооса, циркони зазвичай переживають осадовий процес неушкодженими. Завдяки своїй стійкості до хімічних атак, циркон переживе процес контактного метаморфізму, який намагається атакувати його теплом і тиском. Останнє важливо, оскільки рідка маса, що оточує циркон, призведе до утворення нового обода навколо старого циркону, як і утворення кілець дерева. Цей перший цикл зазвичай займе сотні мільйонів років.
Старий кристал з його новоутвореним обідком потім знову штовхається вгору через тектонічні взаємодії плит, тоді цей геологічний цикл повторюється.
Третє і добре відоме властивість циркону полягає в тому, що він може вмістити радіоактивні елементи, такі як уран. Уран має здатність розпадатися на свинець з фіксованою швидкістю часу. Розрахунок співвідношення уран-свинець може дати підказку про вік циркону (а значить, і віку Землі). Однак з циркону може витікати свинець, порушуючи співвідношення уран-свинець.
На щастя, вчені знайшли новий спосіб розрахунку за допомогою ізотопів. Ізотоп урану-238 (з періодом напіврозпаду 4.468 мільярда років) розпадається до свинцево-206, тоді як уран-235 (з періодом напіврозпаду 703,8 мільйона років) розпадається до свинцево-207. Для цього виду вимірювання використовується методика «вторинної іонної мас-спектрометрії» (або SIMS). Вимірюючи розпади обох «батьків-дочка» обох цих процесів, можна обчислити точний вік циркону - тобто, якщо обидва вимірювання є послідовними (що не завжди так).
Скелі Ісуа на Гренландії є джерелом для такого способу датування земного віку. Поточні розрахунки вказують на те, що Землі 4,6 мільярда років.
Подальше читання: Нарідний камінь для землі