Когато става въпрос за състава на Земята, три основни типа скали влизат в игра. Те са известни като метаморфна скала, утаечна скала и магматична скала. Известен също като „огнен камък“ (произлиза от латинското „ignus“), този тип скала са най-разпространеният тип скала в земната повърхност. В действителност, в комбинация с метафорична скала, магматичната скала представлява 90 до 95% от цялата скала на дълбочина 16 км от повърхността.
Нечестните скали също са много важни, тъй като техният минерален и химичен състав може да се използва за научаване на състава, температурата и налягането, които съществуват в земната мантия. Те също могат да ни кажат много за тектонската среда, като се има предвид, че те са тясно свързани с конвекцията на тектонските плочи. Но само как се формират тези скали?
По същество магматичните скали се образуват чрез охлаждане и втвърдяване на магма или лава). Тъй като гореща, разтопена скала се издига на повърхността, тя претърпя промени в температурата и налягането, които я причиняват да се охлади, втвърди и кристализира. Всичко казано, има над 700 известни вида магматични скали, по-голямата част от които са образувани под повърхността на земната кора. Някои обаче се образуват и на повърхността в резултат на вулканична активност.
Тези, които се вписват в предишната категория, са известни като натрапчиви (или плутонични) скали, докато тези, които се вписват в последната, са известни като екструзивни (или вулканични) скали. В допълнение към тях има и хипабисална (или субвулканична скала), по-рядко срещана форма на магматична скала, която се образува в рамките на Земята между плутонични и вулканични скали.
Натрапчива (плутонична) магнитна скала:
Натрапчивата магматична скала се образува, когато магмата се охлажда и се втвърдява в малки джобове, съдържащи се в земната кора на планетата. Тъй като тази скала е заобиколена от вече съществуваща скала, магмата се охлажда бавно, което води до това, че тя е грубозърнеста - т.е. минералните зърна са достатъчно големи, за да бъдат разпознати с просто око. Най-често срещаните видове плутонична магматична скала са гранит, габро или диорит.
Централните ядра на големите планински вериги се състоят от големи тела от натрапчиви магматични скали - известни още като батолити - тъй като те са резултат от охлаждането на магмата в рамките на предварително съществуваща твърда скала на повърхността. В допълнение към батолитите, други видове магматични скални конструкции включват запаси, лаколити, лополити, факолит, холити, первази, диги и вулканични тръби (или шии). Всички те се намират в подземни слоеве, но понякога могат да нарушат повърхността поради тектонична активност.
Екструзивна (вулканична) магнитна скала:
Екструзивните скали са наречени така, защото са резултат от изливане на магма върху повърхността на планетата и охлаждане. Когато достигне повърхността, или на континентален шелф като вулкан, или на океанското дъно като подводен вулкан, по дефиниция става лава. Вискозитетът на лавата зависи от температурния състав и съдържанието на кристали в самата разтопена скала.
Следователно лавата може да тече бавно, образувайки кратки стръмни потоци; или може да тече бързо, образувайки дълги, тънки потоци. Той също може да експлодира силно, разпръсквайки магмата във въздуха, който пада обратно на повърхността като пепел и туфи. В сравнение с натрапчивите скали, този тип магматични скали се охлажда и кристализира с много по-бърза скорост поради излагането му на въздух или вода, което води до финозърнестата му форма.
Понякога охлаждането е толкова бързо, че предотвратява образуването на дори малки кристали след екструдиране, което води до скала, която може да е предимно стъклена (например обсидиан). Ако охлаждането на лавата се случи по-бавно, скалите биха били финозърнести или порфиритни - там, където кристалите се различават по размер, с поне една група кристали, очевидно по-големи от друга група.
Базалтът е често срещана форма на екструзивна магматична скала и образува потоци от лава, лавови листове и лава плата. Екструзивните магматични скали включват андезит, базалт, обсидиан, пемза, риолит, скория и туф. Тъй като минералите са предимно финозърнести, е много по-трудно да се разграничат различните видове екструзивни магнитни скали, отколкото между различни видове натрапчиви магматични скали.
Обикновено минералните съставки на финозърнестите екструзивни магнитни скали могат да бъдат определени само чрез изследване с микроскоп, така че обикновено може да се направи само приблизителна класификация на полето.
Хипабисална (субвулканична) магнитна скала:
Хипабисалната скала е форма на натрапчива магматична скала, която се втвърдява на средна до плитка дълбочина в кората, обикновено в пукнатини като диги и натрапчиви первази. Тези скали обикновено имат междинен размер на зърното и текстура между тази на натрапчивата и екструзивната скала. Както може да се очаква, те показват структури, които са междинни между тези на екструзивни и плутонични скали. Често срещани примери за субвулканични скали са диабаз, кварц-долерит, микро-гранит и диорит.
Класификация на магнитен скали:
Негличните скали се класифицират според техния начин на възникване, текстура, минералогия, химичен състав и геометрия на магматичното тяло. Две важни променливи, които се използват за класификацията на магматичните скали, са размерът на частиците и минералният състав на скалата. Фелдшпатът, кварцът, оливините, миките и др. Са важни минерали за образуването на магматични скали и са важни за тяхната класификация.
Видовете магматични скали с други основни минерали са много редки. В опростена класификация магматичните скали се разделят от вида на присъстващия фелдшпат, наличието или отсъствието на кварц и - в случаите, когато фелдшпат или кварц не присъстват - от вида на присъстващите минерали желязо или магнезий. Скалите, съдържащи кварц, са пренаситени със силициев диоксид, докато скалите с фелдшпатоиди са ненаситени със силициев диоксид.
Магнитните скали, които имат достатъчно големи кристали, за да се видят с неоткрито око, се класифицират като фанеритни, докато тези с кристали твърде малки, за да се видят, са афанитни. Обикновено скалите, принадлежащи към фанеритния клас, са натрапчиви по произход, докато афанитните скали са екструзивни.
Магнетична скала с по-големи, ясно различими кристали, вградени в по-финозърнеста матрица, се класифицира като порфир. Порфиритовите текстури се развиват, когато лавата се охлажда неравномерно, което кара някои от кристалите да растат преди основната маса на разтопената скала.
Така че следващия път, когато се озовете някъде, просто стоите наоколо, не забравяйте, че земята, по която ходите, се е образувала от доста адски процес. Той започна дълбоко в Земята, където силикатна скала, измъчвана от силна топлина и силен натиск, се превърна в гореща, солна каша. Веднъж избит до повърхността. или избухна в атмосферата, или разтопи пътека през пейзажа, преди да се охлади на място.
Накратко, светът ни се е родил от условия, които правят Данте ад изглежда сравнително скучен и весел!
Написахме много статии за магматични скали за Space Magazine. Ето статия за това как се образуват скали, от какво се прави мантията на Земята? И каква е разликата между магмата и лавата?
И за по-подробен поглед върху Земята, ето какво е литосферата? И какви са слоевете на Земята?
Ако искате повече информация за магнитните скали, разгледайте уебсайта за геоложки проучвания на САЩ. И ето линк към Geology.com.
Записахме също епизод на Astronomy Cast за планетата Земя. Чуйте тук, Епизод 51: Земя.